Шины для плат расширения компьютеров (6 видео)

Содержание

Шины расширения, представленные слотами и разъемами на материнской плате
Читайте также
Работа шины ввода-вывода SPD
Как найти порты FXO и FXS на плате TDM400P
7.5 Программные интерфейсы приложений для адаптеров шины
23.3.4. Отказ материнской платы и процессора
BIOS на материнской плате
2.2.2. Выбор материнской платы
2.2.2.1. Выбор материнской платы для процессора Intel
2.2.2.2. Выбор материнской платы для процессора от AMD
Глава 10 Шины расширения: слоты и порты
Шины расширения, представленные внешними портами
Установка материнской платы
Повреждения материнской платы
3.3. Установка материнской платы
Подключение материнской платы
BIOS на материнской плате
Лекция 7.Шины расширения персонального компьютера
🔍 Видео

Видео:PCI и PCI-Express что можно подключитьСкачать

Шины расширения, представленные слотами и разъемами на материнской плате

Шины расширения представлены различными разъемами (слотами) на материнской плате, к которым подключаются внутренние устройства, а также портами, к которым подсоединяются внешние устройства. Универсальность шин расширения сыграла не последнюю роль в росте популярности компьютеров. Например, в стандартный разъем шины PCI можно подключить большинство внутренних периферийных устройств компьютера, а клавиатуры или мыши совершенно любых производителей подсоединяются соответственно к стандартным портам для клавиатуры и мыши.

Шины расширения с помощью северного и южного мостов чипсета осуществляют связь компонентов компьютера с процессором. Процессор «общается» с периферийными устройствами с помощью специальных программ, называемых драйверами. Как правило, драйвер устройства при покупке прилагается к самому устройству, что называется, «совершенно бесплатно». Для некоторых устройств (клавиатуры, накопителей на жестких и гибких магнитных дисках, памяти и чипсета) драйверы уже хранятся (еще говорят «зашиты») в BIOS материнской платы.

Рассмотрим шины расширения, которые могут вам встретиться.

Шина стандарта ISA (-ndustry Standard Architecture – стандартная промышленная архитектура) на сегодняшний день является устаревшей. Вы можете встретить ее только на старых материнских платах (рис. 10.1).

Рис. 10.1. Вот эти длинные черные и есть слоты шины ISA

Да и устройств, подсоединяемых к компьютеру с помощью шины ISA, наверное, почти не осталось, хотя раньше их было очень много. Данная шина работает с частотой 7 МГц и является 16-разрядной. В наши дни о такой производительности говорить просто несерьезно.

Шина PCI (Peripheral Component Interconnect – соединение периферийных компонентов) пришла на смену устаревшей ISA. Она является 32-разрядной и работает с частотой 33 МГц. Все современные материнские платы обязательно оснащены несколькими слотами PCI (рис. 10.2).

Рис. 10.2. Стройные ряды слотов PCI

Еще несколько лет назад материнские платы имели как разъемы PCI, так и ISA, но чуть позже шина PCI стала основным стандартом расширения. Практически все внутренние комплектующие (например, звуковые, сетевые платы, модемы, ТВ-тюнеры) подключаются именно к шине PCI.

Когда-то видеокарты, как и прочие комплектующие, подключались к шинам ISA и PCI. Однако с течением времени графические требования программ (особенно игр) стали таковы, что мощности видеокарты и скорости шины PCI стало недостаточно. Специально для новых, более мощных видеокарт была создана продвинутая шина PCI, которую назвали AGP (Accelerated Graphic Port – ускоренный графический порт) (рис. 10.3).

Рис. 10.3. Слот AGP

Шина AGP имеет гораздо большую скорость, чем PCI, и напрямую связана с процессором через северный мост чипсета. К слоту AGP подключают исключительно современные видеокарты. Шина AGP на материнской плате расположена недалеко от шин PCI.

Как мы уже отмечали, новый формат шины PCI-E постепенно вытесняет слоты AGP и PCI. Производители видеокарт практически полностью переориентировались на выпуск плат для слота PCI-E 16x, а для слота PCI-E 1x уже вовсю производят модемы, ТВ-тюнеры, звуковые и сетевые карты, контроллеры и другие устройства. Кстати, слот PCI-E 1x достаточно короткий (рис. 10.4), так что в скором времени, наверное, можно ожидать, что материнские платы станут миниатюрнее (до сих пор почти половина площади материнской платы занята различными слотами расширения).

Рис. 10.4. Слоты PCI-E

Не все внутренние устройства крепятся непосредственно на материнскую плату (в слоты шин расширения), многие соединяются с ней при помощи различных кабелей. В главе 4 мы уже разговаривали об интерфейсе ATA, применяемом для подключения различных устройств (жестких дисков, приводов компакт-дисков, накопителей Zip и LS-120 (240)). Современные материнские платы снабжены двумя разъемами ATA, которые предназначены для подключения устройств IDE (имеющих встроенные контроллеры) (рис. 10.5).

Рис. 10.5. Слоты для подключения IDE-устройств

К каждому слоту с помощью 40-контактного ATA-шлейфа (рис. 10.6) можно подключить два устройства.

Рис. 10.6. Шлейф ATA

Таким образом, интерфейс ATA «разрешает» подключение к компьютеру до четырех IDE-устройств. Следует иметь в виду, что к IDE-устройствам, помимо шины ATA, нужно подключить провода питания (они идут от блока питания корпуса). Их разъемы невозможно присоединить неправильно (хотя если очень постараться…).

Разъемы SATA и SATA II внешне одинаковые (рис. 10.7). К ним подключаются жесткие диски и некоторые оптические приводы (в настоящее время большинство последних еще подключаются к разъемам IDE).

Рис. 10.7. Разъемы SATA II

К одному разъему SATA можно подключить только одно устройство.

Одно из преимуществ шины SATA, кроме описанных ранее, – узкий (не более 1 см) шлейф, связывающий разъем и накопитель. А это значит, что в корпусе системного блока лучше циркулирует воздух (то есть охлаждение более качественное). Да и выглядят такие шлейфы более эстетично (их можно аккуратно закрепить стяжками или резинками).

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Видео:Что такое PCIe? Все виды скоростного интерфейса подключения PCIe 1.0-6.0 (x1 x4 x8 x18 x32)Скачать

Лекция 7.Шины расширения персонального компьютера

Дата добавления: 2014-10-02 ; просмотров: 5501 ; Нарушение авторских прав

Конструктивные решения, заложенные в первую модель IBM PC образца 1981года, без каких либо революционных изменений дошли и до наших дней. В системном блоке расположена системная плата (System Board или Mother Board ¾ материнская плата) с установленными на ней центральными компонентами компьютера, о которых уже говорилось выше. Здесь речь пойдет о некоторых конструктивных особенностях системных плат с точки зрения установки плат (карт) расширения.

Для большей ясности дальнейшего изложения определим некоторые термины, относящиеся к аппаратным средствам современных компьютеров.

Читайте также: Как раскрасить шины под клумбы

Платой расширения, или картой расширения (Expansion Card), называют печатную плату с краевым разъемом, устанавливаемую в слот расширения. Карты расширения, привносящие в ПК какой-либо дополнительный интерфейс, называют интерфейсными картами (Interface Card). Поскольку интерфейсная карта представляет собой “приспособление” для подключения какого-либо устройства, к ней применимо и название адаптер (Adapter). К примеру, дисплейный адаптер служит для подключения дисплея-монитора. Адаптер и интерфейсная карта практически синонимы, и, например, NIC (Network Interface Card ¾ карта сетевого интерфейса) часто переводится как адаптер ЛВС (локальной вычислительной сети).

Слот (Slot) представляет собой щелевой разъем, в который устанавливается какая-либо печатная плата. Слот расширения (Expansion Slot) в ПК представляет собой разъем системной шины в совокупности с прорезью в задней стенке корпуса компьютера ¾ то есть посадочное место для установки карты расширения. Слоты расширения имеют разъемы шин ISA/EISA, PCI, MCA,VLB или PC Card (PCMCIA), о которых рассказано ниже. Внутренние слоты используются и для установки модулей оперативной памяти (DIMM), кэш-памяти (COAST), процессоров Pentium II, а также процессорных модулей и модулей памяти в некоторых в некоторых моделях ПК.

Сокет (Socket) представляет собой гнездо, в которое устанавливаются микросхемы. Его контакты рассчитаны на микросхемы со штырьковыми выводами или с выводами в форме буквы “J”. ZIP-Socket (ZERO Insertion Force ¾ с нулевым усилием вставки) предназначен для легкой установки при высокой надежности контактов. Эти гнезда имеют замок, открыв который можно установить или изъять микросхему без приложения усилий к ее выводам. Для работы после установки замок закрывают, при этом контакты сокета плотно обхватывают выводы микросхемы.

Джампер (Jumper) представляет собой съемную перемычку, устанавливаемую на торчащие из печатной платы штырьковые контакты. Джамперы используются для конфигурирования различных компонентов как выключатели или переключатели, для которых не требуется оперативного управления.

Чипсет (Chit Set) ¾ это набор интегральных схем, при подключении которых друг к другу формируется функциональный блок вычислительной системы. Чипсеты широко используются в системных платах, графических контроллерах и других сложных узлах, функции которых в одну микросхему заложить не удается.

Системная магистраль данных (системная шина) — это группа электрических соединений (проводников) для передачи данных, адресов и сигналов между различными компонентами компьютера. Для обеспечения взаимозаменяемости устройств, изготавливаемых разными производителями, количество, назначение и размещение этих проводников стандартизовано. В подавляющем большинстве IBM-совместимых компьютеров системные шины изготовлены по стандарту ISA (Industry Standard Architecture, стандартная индустриальная архитектура). Согласно ему шина имеет 16 линий для передачи данных, 24 линии для передачи адреса, 15 линий для аппаратных прерываний и 7 линий для организации так называемого прямого доступа в память. Кроме того, несколько проводников отведены для разводки электропитания и служебных сигналов.

Шины расширения (Expansion Bus) предназначены для подключения различных адаптеров периферийных устройств, расширяющих возможности компьютера. Эти шины имеют краевой печатный разъем, которым они соединяются со слотами шин ввода/вывода системной платы и металлическую скобу, которая закрепляет плату на корпусе. На этой скобе могут быть установлены внешние разъемы, выходящие в щелевые прорези корпуса системного блока. Габаритные и присоединительные размеры плат, способ их крепления и шины ввода/вывода унифицированы, что превращает ПК в увлекательный конструктор.

Унификация системных плат, корпусов и плат расширения обеспечивается следующими конструктивными соглашениями:

Стандартизация размеров, количества контактов и электрического интерфейса слотов шин расширения.

Фиксированное расстояние от слота до задней кромки платы.

Фиксированный шаг между соседними слотами, а также их привязка к крепежным точкам и положению разъема клавиатуры.

Определение максимального габарита (длина и высота) плат расширения.

Определение геометрии нижнего края платы расширения, форм и размеры фиксирующей скобки.

Длина платы может быть ограничена особенностями корпуса и компоновкой элементов системной платы. Максимальная длина платы составляет 335 мм, при этом ее передний край должен входить в направляющие полозья, установленные на корпусе.

Со стороны задней стенки плата адаптера обязательно должна иметь металлическую крепежную скобу, с помощью которой плата винтом крепится к корпусу. Незакрепленная плата может шататься, что приведет к неустойчивости контакта и, следовательно, к сбоям. Плата с внешними разъемами может выдернуться из слота, и, если это произойдет при включенном питании, последствия могут оказаться гибельными для системной платы, адаптеров и блоков питания.

Стандартизованные шины расширения ввода/вывода обеспечивают основу функциональной расширяемости PC-совместимого персонального компьютера, который с самого начала не замыкался на выполнение сугубо вычислительных задач. Хотя многие компоненты, ранее размещаемые на платах расширения, постепенно переселяются на системную плату, для настольных компьютеров набор шин расширения ввода/вывода имеет важное значение.

К шинам расширения ввода/вывода, реализованным в виде слотов на системной плате, относятся следующие:

ISA-8 и ISA-16 ¾ традиционные универсальные слоты подключения периферийных адаптеров, не требующих высоких скоростей обмена (раньше была единственная шина расширения).

EISA ¾ дорогая (по стоимости и системной платы, и плат расширения) 32-битная шина средней производительности, применяемая в основном для подключения контроллеров дисков и адаптеров локальных сетей в серверах. В настоящее время вытесняется шиной PCI, хотя и применяется в серверных платформах, где необходимо установить множество дополнительных плат расширения (системную плату, у которой слотов PCI больше, чем 4, найти довольно трудно, а для шины EISA 6-8 слотов ¾ явление обычное).

Читайте также: Рено меган размер шин дисков

MCA ¾ шина компьютеров PS/2, до сих пор применяемая и в некоторых серверных платформах. Производительность средняя. Адаптеры для шины MCA распространены не широко.

VLB ¾ быстродействующее 32-(64-) битное расширение (локальная шина процессора) используемое в паре со слотом ISA/EISA, применявшееся в среднем поколении системных плат компьютеров на процессоре 486. Используется для подключ6ения контроллеров дисков, графических адаптеров и контроллеров локальных сетей. С процессорами пятого поколения не применяется.

PCI ¾ самая распространенная высокопроизводительная 32/64-шина, применяемая, в компьютерах на процессорах 486 и старше. Используется для подключения адаптеров дисков, контроллеров SCSI, графических, видео-, коммуникационных и других адаптеров. На системной плате чаще всего устанавливаются 3 или 4 слота PCI. Слот PCI иногда имеет дополнительный маленький слот расширения Media Bus, на который выведены сигналы шины ISA (это позволяет на платы PSI устанавливать и дешевые ISA-устройства, например, звуковой канал).

PC Card, он же PCMCIA ¾ слот расширения блокнотных компьютеров.

Кроме шин, реализованных щелевыми разъемами-слотами, имеется ряд шин, в которых устройства соединяются кабелями. К ним относятся следующие:

SCSI ¾ интерфейсная шина системного уровня, предназначенная для подключения широкого спектра внутренних и внешних устройств, требующих высокой производительности обмена данными. Системная плата со встроенным SCSI-адаптером имеет разъем одного из типов, принятых для этого интерфейса, который со внутренними и внешними устройствами соединяется обычно ленточным кабелем шлейфом.

USB ¾ последовательная шина среднего действия для подключения разнообразных внешних устройств, включая принтеры, сканеры, диски (разные), цифровые акустические системы и многие другие. Системная плата может иметь два порта USB выведенные на 4-штырьковые разъемы. Внешние разъемы устанавливаются на задней или лицевой панели корпуса компьютера.

FireWire (он же IEEE1394) ¾ высокопроизводительная шина подключения внешних устройств, предназначенная в основном для подключения видеоаппаратуры. С помощью этой же шины возможно и объединение нескольких компьютеров в локальную сеть. Системные платы с этой шиной пока еще редкость.

Кроме шин расширения, системные платы могут иметь и вспомогательные шины, используемые для тестирования и передачи конфигурационной информации.

Карты расширения (интерфейсные карты) устанавливаются в соответствующие слоты системной платы. Их количество и состав на различных платах варьируется. Типы слотов легко определить визуально, в этом поможет рис.6.1. На этом рисунке, конечно, присутствие всех типов шин показано условно ¾ реально на системных платах присутствуют не более двух-трех типов слотов. Распространенные сочетания: ISA+PSI, ISA+VLB, EISA+PCI, EISA+VLB. Шина МСА обычно держится особняком.

У адаптеров для шины PCI, в отличие от ISA/EISA и VLB, компоненты расположены на левой стороне печатной платы. Для экономии площади печатной платы часто используют так называемый разделяемый слот (Shared Slot). На самом деле это разделяемое окно на задней стенке корпуса, которое может использоваться либо картой ISA, либо картой PCA. Таким образом, максимальное суммарное количество установленных адаптеров оказывается на единицу меньшим, чем видимое количество слотов на системной плате.

Рис.7.1. Вид и положение слотов шин расширения

Интерфейсы шин расширения ПК начали свою историю c 8-битной шины ISA (Industry Standard Architecture ¾ стандартная индустриальная архитектура). Ее открытость обеспечила появление широкого спектра плат расширений, позволяющих использовать ПК в различных сферах, плоть до применения в качестве управляющего компьютера в различных системах автоматизации. С появлением компьютера АТ-286 шина была расширена, что позволило подключать большее число компьютеров и повысить производительность обмена. Шина EISA (Extended ISA) явилась откликом на потребность в высокопроизводительном обмене для серверов. Эта довольно дорогая шина распространена не так широко. В нее можно устанавливать и ISA-адаптеры. С появлением процессора 486 появилась потребность в резком повышении производительности системной шины и родилась локальная шина VLB. Принципиальная привязка к шине процессора 486 не обеспечила ей долгого существования ¾ пришла пора Pentium. С процессорами 486 появилась и другая скоростная шина ¾ PCI. Она является новым “этажом” в архитектуре ПК, к которому подключаются шины типа ISA/ESA, и стала стандартной для компьютеров 4,5 и 6 поколений. Конструктивно шины расширения оформляются в виде щелевых разъемов (слотов) для установки плат адаптеров. Количество и тип слотов определяют возможности функционального расширения системы. В таблице 7.1 приведены основные характеристики шин расширения.

Таблица 7.1. Характеристики шин расширения

Шина	Пропускная cпособность Мбайт/c*	Разрядность данных	Разрядность адреса	Частота, Мгц
ISA-8	20 (1 Мбайт)
ISA-16	8/(16)	24 (16 Мбайт)	8/16
EISA	33,3	32 (4 Гбайт)	8,33
PCI	132/264	32/64	32 (4 Гбайт)	33(66)

*Указана теоретическая максимальная пропускная способность. Реальная пропускная способность примерно в 2 раза ниже за счет прерываний, регенерацией и протокольных процедур.

источники:

https://fasad-adelante.ru/shiny-dlya-plat-rasshireniya-kompyuterov