Требования предъявляемые к материнской плате

Министерство образования Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра автоматизированных систем управления (АСУ)

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2

Какие требования предъявляются к материнской плате

Омск 2005

Содержание

Введение 2

Системные платы 3

• Объединительные платы 3

• Полноразмерная плата АТ 4

• Baby-AT 4

• LPX 4

• ATX 4

• NLX 6

Вывод 8

Список литературы 11

Введение

Важнейшим узлом ПК является системная плата (main board), иначе называемая материнской платой (motherboard). Системная плата есть не во всех компьютерах. В некоторых ПК элементы, обычно устанавливаемые на системной плате, расположены на отдельных платах расширения, вставленных в разъемы системной платы - слоты расширения. В компьютерах такого типа плата с разъемами называется объединительной платой (backplane), а системные блоки подобной конструкции называются объединительными системными блоками.

Объединительная плата может быть пассивной и активной. На пассивной плате устанавливаются разъе¬мы шины и, возможно, электрические схемы для обработки буферов и дисковых накопителей. Все осталь¬ные компоненты располагаются на одной или нескольких платах расширения, вставляемых в разъемы объединительной платы. Иногда вся схема размешается на одной плате расширения, которую называют системной, или материнской картой (mothercard). Такая системная карта является, в сущности, системной платой, вставляемой в разъем пассивной объединительной платы. Системы такого типа редко встречаются из-за дороговизны высокопроизводительных системных карт. Конструкции с объединительной платой популярны в промышленности, где их часто монтируют в стойках. Такой же конструкцией отличаются некоторые мощные файл-серверы.

На активной объединительной плате установлен котроллер шины. Обычно на ней содержатся и другие компоненты. В большинстве компьютеров на активной объединительной плате располагаются практиче¬ски все узлы обычной системной платы, кроме процессорного модуля. Процессорный модуль - это плата, на которой установлены центральный процессор и все связанные с ним узлы, например схема синхрони¬зации, кэш и т. д. Конструкция с процессорным модулем позволяет легко перевести систему на другой процессор, сменив всего одну плату. Фактически речь идет о модульной системной плате с заменяемой секцией процессора. В большинстве современных ПК объединительная плата активна и имеет отдельный процессорный модуль. К сожалению, из-за отсутствия стандарта на способ взаимодействия процессорного модуля с остальными узлами системы каждая фирма выпускает свои платы, которые можно приобрести только у производителя конкретного компьютера. Такое сужение рынка приводит к тому, что эти платы дороже большинства полных системных плат (с процессором) других производителей.

Стандартные размеры системных плат

Системные платы выпускаются в нескольких вариантах. Они отличаются размерами, что, в свою очередь, определяет тип корпуса, в котором их можно установить. Существуют такие основные разновидности системных плат: объединительная плата; полноразмерная плата AT; Baby-AT; LPX; АТХ; NLX.

Объединительные платы

Системные (материнские) платы в полном смысле этого слова установлены не во всех компьютерах. В некоторых системах те компоненты, которые обычно находятся на системной плате, устанавливаются в уже вставленную плату расширения. В таких компьютерах главная плата со слотами называется объединительной платой. А использующие такую конструкцию компьютеры называются компьютерами с объединительной платой.

Системы с объединительными платами бывают двух основных типов: пассивные и активные. Пассив¬ные объединительные платы вообще не содержат никакой электроники, кроме разве что разъемов шины и нескольких буферов и драйверных схем. Все остальные схемы обычных системных плат размещены на платах расширения. Есть пассивные системы, в которых вся системная электроника находится на единст¬венной плате расширения. Практически эта плата является настоящей системной, но она должна быть вставлена в слот на пассивной объединительной плате. Такая конструкция была разработана для того, что¬бы модернизировать систему и заменять в ней любые платы было как можно проще. Но из-за высокой стоимости системных плат нужного типа, подобные конструкции очень редко встречаются в персональных компьютерах. А вот в промышленных системах пассивные объединительные платы очень популярны. И еще их можно встретить в некоторых мощных серверах.

Активные объединительные платы содержат схемы управления шиной и множество других компонен¬тов. На большинстве таких плат содержится вся электроника обычной системной платы, нет только про¬цессорного комплекса. Процессорным комплексом называют ту часть схемы платы, которая включает сам процессор и непосредственно связанные с ним компоненты, такие как тактовый генератор, кэш и т.д. Получается, что у вас как бы модульная системная плата с заменяемым процессорным комплексом. Большинство современных ПК с объединительной платой используют именно активную пла¬ту с отдельным процессорным комплексом. Фирмы Compaq и IBM используют такую конструкцию в сво¬их самых мощных системах серверного класса К сожалению, интерфейс процессорных комплексов до сих пор не стандартизи¬рован.

Обе конструкции, и использующая системную плату, и объединительную, имеют свои преимущества и недостатки. В конце 70-х в большинстве ПК известных производителей использовались объединительные платы. Позже Apple и IBM перешли к системным платам, поскольку при их массовом производстве такая конструкция оказалась дешевле. Однако, теоретически, преимуществом систем с объединительной платой остается то, что их легче модернизировать до нового процессора и нового уровня производительности, за¬меняя только небольшую второстепенную плату. В компьютерах с системной платой для замены процессора часто приходится менять всю системную плату, что гораздо сложнее.

Еще один гвоздь в гроб систем с объединительной платой забили модернизируемые процессоры. Все процессоры 486, Pentium, Pentium ММХ и Pentium Pro фирмы Intel могут быть заменены на более быст¬рые процессоры, называемые обычно Overdrive. Конечно, модернизация компьютера будет более простой, если вместо замены системной платы, заменить только сам процессор на более бы¬стрый и современный.

Из-за ограниченного выбора плат с процессорным комплексом они в конечном счете оказываются до¬роже стандартных системных плат. Недавно Intel анонсировала новый промышленный стандарт систем¬ных плат для процессора Pentium II; стандарт называется NLX и использует некоторые идеи систем с объ¬единительной платой. Но этому стандарту обещана значительная промышленная поддержка, так что в ближайшем будущем мы увидим на рынке системы с объединительной платой, по-настоящему заслужи¬вающие внимания.

Полноразмерная плата AT

Плата AT по своим габаритам соответствует системной плате оригинального компьютера IBM AT. Это большая плата размером 12"х13" (приблизительно 30,5х33 см), разъемы клавиатуры и слотов которой должны совпадать с отверстиями в корпусе. Такая плата помещается только в полноразмерный корпус AT или Tower. Поскольку их невозможно установить в самых распространенных сейчас корпусах Baby-AT и Mini-Tower (и по причине уменьшения размеров других узлов), производство таких плат практически пре¬кратилось.

Baby-AT

Размеры платы Baby-AT соответствуют размерам системной платы XT, но расположение крепежных отверстий несколько изменено, чтобы ее можно было установить в корпусе типа AT. Расположе¬ние разъемов клавиатуры и слотов на этих системных платах также должно соответствовать отверстиям в корпусе. Заметим, что почти во всех полноразмерных платах и платах Baby-AT для подключения клавиату¬ры используется стандартный 5-контактный разъем DIN. Системные платы Baby-AT можно установить практически в любой корпус, за исключением корпусов с уменьшенной высотой и Slimline. Именно по¬этому они получили сейчас наибольшее распространение.

LPX

Другой популярной платой является плата LPX (и Mini-LPX). Этот вариант первоначально был разра¬ботан фирмой Western Digital для некоторых ее плат. Хотя такие системные платы сами по себе уже не выпускаются, их конструкции используются другими производителями. Они применяются в широко рас¬пространенных сейчас корпусах с уменьшенной высотой и Slimline. Платы LPX во многом отличаются от остальных. Например, слоты расширения смонтированы на отдельной выносной плате, которая вставляет¬ся в системную плату. Платы расширения вставляются в выносную плату, и их плоскости оказываются па¬раллельными системной плате, что позволяет уменьшить высоту корпуса компьютера. Слоты расширения в зависимости от конструкции могут располагаться как на одной, так и на обеих сторонах выносной платы. Еще одно отличие плат LPX состоит в том, что все разъемы установлены на задней панели платы. Имеются в виду разъемы для монитора VGA (15 контактов), параллельного порта (25 контактов), двух по¬следовательных портов (по 9 контактов) и разъемов Mini-DIN для клавиатуры и мыши стандарта PS/2. Все эти разъемы смонтированы на самой плате и после установки оказываются