Апаратна реалізація комп’ютера

Апаратна реалізація комп'ютера

Сучасний персональний комп'ютер може бути реалізований в настільному (desktop), портативному (notebook) або кишеньковому (handheld) варіанті.

Системний блок комп'ютера

Всі основні компоненти настільного комп'ютера знаходяться всередині системного блоку: системна плата з процесором і оперативною пам'яттю, накопичувачі на жорстких і гнучких дисках, CD-ROM і ін. Крім цього, в системному блоці знаходиться блок живлення.

Системна плата. Основним апаратним компонентом комп'ютера є системна плата (рис. 4.4). На системній платі реалізована магістраль обміну інформацією, є роз'єми для установки процесора і оперативної пам'яті, а також слоти для установки контролерів зовнішніх пристроїв.

Мал. 4.4. Системна плата

Частота процесора, системної шини і шин периферійних пристроїв. Швидкодію різних компонентів комп'ютера (процесора, оперативної пам'яті і контролерів периферійних пристроїв) може мати відчутні відмінності. Для узгодження швидкодії на системній платі встановлюються спеціальні мікросхеми (чіпсети), які включають в себе контролер оперативної пам'яті (так званий північний міст) і контролер периферійних пристроїв (південний міст) - рис. 4.5.

Північний міст забезпечує обмін інформацією між процесором і оперативною пам'яттю системною шиною. У процесорі використовується внутрішнє множення частоти, тому частота процесора в кілька разів більше, ніж частота системної шини. У сучасних комп'ютерах частота процесора може перевищувати частоту системної шини в 10 разів (наприклад, частота процесора 1 ГГц, а частота шини - 100 МГц).

Мал. 4.5. Логічна схема системної плати

До північного мосту підключається шина PCI (Peripherial Component Interconnect bus - шина взаємодії периферійних пристроїв), яка забезпечує обмін інформацією з контролерами периферійних пристроїв. Частота контролерів менше частоти системної шини, наприклад, якщо частота системної шини складає 100 МГц, то частота шини PCI зазвичай в три рази менше - 33 МГц. Контролери периферійних пристроїв (звукова плата, мережева плата, SCSI-контролер, внутрішній модем) встановлюються в слоти розширення системної плати.

Південний міст забезпечує обмін інформацією між північним мостом і портами для підключення периферійного обладнання.

Пристрої зберігання інформації (жорсткі диски, CD-ROM, DVD-ROM) підключаються до південного мосту по шині UDMA (Ultra Direct Memory Access - пряме підключення до пам'яті).

Миша і зовнішній модем підключаються до південного мосту за допомогою послідовних портів. які передають електричні імпульси, що несуть інформацію в машинному коді, послідовно один за іншим. Позначаються послідовні порти як СОМ1 і COM2, а апаратно реалізуються за допомогою 25-контактного і 9-контактного роз'єму, які виведені на задню панель системного блоку.

Принтер підключається до паралельного порту. який забезпечує більш високу швидкість передачі інформації, ніж послідовні порти, так як передає одночасно 8 електричних імпульсів, що несуть інформацію в машинному коді. Позначається паралельний порт як LPT, а апаратно реалізується у вигляді 25-контактного роз'єму на задній панелі системного блоку.

Для підключення сканерів і цифрових камер зазвичай використовується порт USB (Universal Serial Bus - універсальна послідовна шина), який забезпечує високошвидкісне підключення до комп'ютера відразу декількох периферійних пристроїв.

Клавіатура підключається зазвичай за допомогою порту PS / 2.

Питання для роздумів

1. Чому різняться частоти процесора, системної шини і шини периферійних пристроїв?

2. Чому миша підключається до послідовного порту, а принтер до паралельного?

4.3. За допомогою програми тестування SiSof tware Sandra провести тестування материнської плати і визначити частоти процесора, системної шини, шини периферійних пристроїв і шини AGP.