Устройство и ремонт персонального компьютера (стр. 41 )

·  MB Temperature (температура материнской платы) - показывает темпераратуру процессора в градусах Цельсия и Фаренгейта. При выборе Ignore температура отслеживаться не будет. В противном случае, при критическом повышении температуры, BIOS будет выдавать сообщение на экране перед загрузкой операционной системы.

Секция Voltage Monitor (наблюдение за напряжениями питания). В этой секции индицируются как напряжения питания, подаваемые на материнскую плату источником питания, так и вырабатываемые на материнской плате. Разъяснения эти параметры не требуют, кроме VCORE - это напряжение питания ядра процессора. Это напряжение вырабатывается, как правило, на материнской плате.

7. Шины

Что такое шина

Шина — это общий канал связи, используемый в ПК. Применяется она для организации взаимодействия между двумя или более компонентами системы. В компьютере имеется несколько типов шин, в том числе:

·  шина процессора;

·  шина адреса;

·  шина памяти;

·  шина ввода-вывода.

Когда говорят о шине, обычно имеют в виду шину ввода - вывода, которую иногда называют шиной расширения. Шина ввода - вывода — это “скоростная магистраль” для передачи данных в компьютере. По этой шине проходит вся информация, передаваемая в разные узлы компьютера (видеоадаптер, дисководы, принтер и т. д.) или считываемая с них. Заметим, что большую часть своего “рабочего времени” шина обслуживает видеоадаптер.

Шина процессора

Шина процессора соединяет микропроцессор (CPU) с несколькими непосредственно связанными с ним микросхемами. Шина процессора используется, например, для передачи данных между CPU и основной системной шиной.

Поскольку шина процессора должна обмениваться информацией с CPU с максимально высокой скоростью, в ПК она функционирует намного быстрее любой другой шины. Сигнальные линии (линии электрической связи), представляющие шину, предназначены для передачи данных, адресов и сигналов управления между отдельными компонентами компьютера.

Шина памяти

Шина памяти предназначена для передачи информации между CPU и основной памятью (RAM). Эта шина либо является продолжением шины процессора, либо представляет собой независимый набор специальных микросхем для передачи информации между шиной процессора и памятью. Системы, основанные на процессоре с тактовой частотой выше 16 МГц, имеют скорость обмена данными, которая превышает возможности стандартных динамических микросхем RAM. В общем, во всех системах с тактовой частотой процессоров выше 16 МГц для сглаживания несоответствий между быстрой шиной процессора и медленной оперативной памятью компьютера используются специализированные микросхемы контроллера памяти. Обычно это те же самые ИС, которые применяются в шине ввода - вывода.

По шине памяти информация передается с гораздо меньшей скоростью, чем по шине процессора, потому что, во - первых, она состоит из меньшего количества линий данных и, во - вторых, информация в микросхемах памяти не может записываться и воспроизводиться с той скоростью, на которую способен процессор. Слоты для модулей памяти подключаются к шине памяти почти так же, как слоты расширения подключаются к шине ввода - вывода.

Шина адреса

Шина адреса фактически является частью шины процессора. Выше уже отмечалось, что шина процессора 486 или Pentium состоит из 32 или 64 линий данных, 32 линий адреса и нескольких линий управления (В Pentium Pro и Pentium II - по 36 линий адреса). Именно эти линии адреса и образуют шину адреса. В большинстве блок - схем она не отделяется от шины процессора.

Шина адреса необходима для выполнения операций с памятью. С ее помощью определяется, в какой ячейке хранится следующее значение. Разрядность шины адреса связана с объемом памяти, адресуемой процессором.

Шина ввода – вывода

Шина ввода - вывода позволяет процессору взаимодействовать с периферийными устройствами. Эта шина и подключенные к ней слоты расширения предназначены для того, чтобы компьютер мог выполнить все предъявляемые запросы. Шина ввода - вывода позволяет подключать к компьютеру дополнительные устройства для расширения его возможностей. В слоты расширения устанавливают такие жизненно важные узлы, как контроллеры накопителей на жестких дисках и платы видеоадаптеров, к ним можно подключить и более специализированные устройства, например звуковые платы, сетевые интерфейсные платы адаптер SCSI и др.

Количество слотов расширения может быть разным. Например, в первых компьютерах класса PC их было пять, а в компьютерах PC/XT и более поздних PC/AT - восемь; обычно количество слотов расширения не превышает восьми. Чем больше слотов, тем меньше расстояние между устанавливаемыми платами. В первых ПК шаг между ними составлял приблизительно 1" (2,54 см), в PC/XT он был уменьшен до 0,8" На системных платах некоторых компьютеров имеется один слот расширения, в который вставляется вертикальная выносная плата. На ней с обеих сторон есть разъемы - слоты. В них устанавливаются платы адаптеров, которые при этом располагаются параллельно системной плате.

Выносные платы используются тогда, когда нужно сделать конструкцию максимально плоской для ее установки в корпус с уменьшенной высотой. Однако независимо от конструкции шина остается такой же, как в обычных компьютерах; единственное отличие заключается в установке выносной платы.

Управление шиной

В некоторых типах шин используется технология, называемая управлением шиной, предусматривающая возможность передачи управления одной из плат адаптеров. Такая плата, по сути, является специализированным процессором, который может осуществлять обмен данными по шине независимо от основного процессора. Работу адаптеров координирует устройство, называемое арбитром шины, которое иногда называют периферийным контроллером ISP (Integrated System Peripheral). Арбитр временно предоставляет всю систему в полное распоряжение той или иной платы адаптера. При этом все операции могут быть выполнены очень быстро. Например, контроллер диска, способный управлять шиной, обеспечивает более высокую скорость обмена данными с быстродействующим накопителем, чем контроллер, не обладающий такими возможностями.

При распределении функций управления шиной арбитр учитывает уровень приоритета, которым обладает какое - либо устройство или операция. Таких уровней четыре:

·  регенерация системной памяти;

·  прямой доступ к памяти (ПДП);

·  процессор;

·  адаптеры шины.

Если плате адаптера необходим полный контроль над шиной, она сообщает об этом арбитру. При первой же возможности (после обработки запросов с более высокими приоритетом) арбитр передает ей управление шиной. В свою очередь, на самих платах адаптеров имеются устройства, которые предотвращают перехват управления системой в те моменты, когда это может помешать выполнению операций с более высоким приоритетом, например регенерации памяти.

Разновидности шин ввода-вывода

За время, прошедшее после появления первого ПК, в особенности за последние годы, было разработано довольно много вариантов шин ввода - вывода. Объясняется это просто: для повышения производительности компьютера нужна быстродействующая шина ввода - вывода. Производительность компьютера определяется тремя основными факторами:

·  быстродействием CPU;

·  качеством программного обеспечения;

·  характеристиками видеосистем.

Для улучшения каждого из этих параметров нужна шина ввода - вывода с максимальным быстродействием. Как это ни удивительно, значительное число компьютеров до сих пор выпускается с такой же архитектурой шины, которая применялась в компьютерах фирмы IBM класса PC/AT. Однако сейчас ситуация изменилась, поскольку в новых компьютерах используются принципиально другие шины ввода - вывода; их структура постоянно совершенствуется, а стоимость снижается.

Одной из главных причин, препятствующих появлению новых структур шины ввода - вывода, является их несовместимость со старым стандартом PC, который, как надежный якорь, связывает нас с прошлым. В свое время успех компьютеров класса PC предопределила стандартизация — многие фирмы разработали тысячи плат, соответствующих требованиям этого стандарта. Новая, более быстродействующая шина должна быть совместимой с прежним стандартом, иначе все старые платы придется просто выбросить. Поэтому технология производства шин эволюционирует медленно, без резких скачков.

Шины ввода - вывода различаются по архитектуре. Основными из них на сегодняшний день были и являются:

·  ISA (Industry Standard Architecture) промышленная стандартная архитектура;

·  MCA (Micro Channel Architecture) микроканальная архитектура;

·  EISA (Extended Industry Standard Architecture) расширенная промышленная стандартная архитектура;

·  LB (Local Bus) локальная шина;

·  VESA (Video Electronics Standards Association) также называемая VL - Bus или VLB;

·  PCMCIA (PC Card - Personal Computer Memory Card International Association);

·  PCI (Peripheral Component Interconnect bus) шина взаимосвязи периферийных компонентов;

·  AGP (Accelerated Graphic Port) Ускоренный графический порт;