Техническое описание, технические характеристики устройства

Введение

Основной из составляющих персонального компьютера является – системная плата или, как её ещё называют, материнская карта.

Актуальность данной курсовой работы заключается в том, что на данный момент каждый компьютер не может работать без системной платы. Системная плата нужна для объединения всех устройств персонального компьютера. Именно поэтому при покупке компьютера нужно должное внимание уделять материнской карте, ведь установка несовместимых устройств просто невозможна на материнской карте.

Первая системная плата, которую выпустила компания IBM тридцать лет назад, имела довольно большие размеры, но со временем размеры уменьшались, и на свет появилась системная плата форм-фактора baby AT. Позднее компания Intel выпустила новый форм-фактор системных плат – ATX, для систем, построенных на базе процессора Pentium. В настоящее время главенствующую роль на рынке вычислительной техники играет форм-фактор ATX, но AT тоже используется, поэтому необходимо уметь различать эти форм-факторы. В моей курсовой работе рассматриваются все основные отличии данных форм-факторов.

Целью курсовой работы является рассмотрение компонентов системных плат, поиск отличий между AT и ATX, организация технического обслуживания материнских плат, изучение техники безопасности при ремонте

Задачами курсовой работы в связи с указанной целью являются:

- Обзор компонентов системных плат

- Поиск отличий между AT и ATX

- Организация технического обслуживания системных плат

- Организация ремонта системных плат

- Изучение техники безопасности при проведении ремонта материнских плат

Предметом исследования является системная карта, её компоненты, ремонт и техническое обслуживание.

В первой главе рассматривается системная плата, её компоненты, технические характеристики, структурная схема работы. Также в этой главе будут рассмотрены основные отличия системных плат AT от ATX.

Вторая глава посвящена организации технического обслуживания системных плат, поиску неисправностей, ремонту системных плат.

В третьей главе изучается техника безопасности при проведении ремонтных работ.

В заключении подводятся итоги изучения, формируются окончательные выводы по рассматриваемой теме.

Обзор устройства данного типа

Техническое описание, технические характеристики устройства

Материнская плата – это сложная многослойная печатная плата покрытая сетью медных проводников (дорожек). По этим дорожкам электропитание, и данные поступают к смонтированным на плате микросхемам и слотам, в которые вставляются остальные устройства компьютера.

Название происходит от английского motherboard, иногда используют слово mainboard – главная плата или ещё называют системной платой.

Материнскую плату по праву можно назвать основным компонентом компьютера. Приоритет материнской платы не случаен: она обеспечивает связь между компонентами и их функционирование в "правильном" режиме, необходимое питание элементов и контроль состояния важнейших узлов.

Материнская плата является своеобразным фундаментом для будущей системы, задавая основные характеристики стабильности и быстродействия, возможности наращивания мощности и сроки морального старения компьютера. Основные возможности материнской платы определяет чипсет (набор системной логики).

Сегодня в мире существует множество различных материнских плат от разных производителей. Все системные платы различаются множеством параметров, такими как, тип сокета, набор системной логики, количество портов для подключения периферийных устройств и т.д.

Наиболее крупными производителями материнских плат являются такие мировые фирмы как ASUS, Gigabyte, MicroStar (MSI), ASRock, Intel.

На данный момент времени существуют два вида материнских плат: AT и ATX.

Для начала рассмотрим основные технические характеристики и компоненты материнских плат:

1. Форм-фактор – стандарт, определяющий размеры материнской платы для ПК, места ее крепления к корпусу; расположение на ней интерфейсов шин, портов ввода/вывода, сокета центрального процессора и слотов для оперативной памяти, а также тип разъема для подключения блока питания.

Название форм-фактора	Размеры	Год появления, фирма изготовитель	Описание
XT	216х279 мм	Компания IBM, в 1983 году	Старые форм-факторы, которыми активно пользовались в 80е-90е годы. Сейчас продолжаются использоваться, но в малом количестве. Сейчас не выпускаются.
AT	305х279-330 мм	Компания IBM, в 1984 году
Baby-AT	216х254-330 мм	Компания IBM, в 1985 году
ATX	305x244 мм	1995 году, компания Intel	Advanced Technology Extended. Имеет размеры 305x244 мм. Имеет до семи слотов расширения (PCI, PCI-E и AGP). Имеет 20 или 24 контактный разъем для подключения материнской платы к блоку питания.
BTX	266х325 мм	компания Intel, в 2004 году	Balanced Technology Extended. поддерживают до семи слотов расширения: один - для видеокарты PCI Express x16, два - для карт PCI Express x1, и четыре - для PCI. Устанавливается на левую сторону корпуса (ATX на правую)
EATX	304.8x330.2 мм		Большое количеством слотов расширения. Используются в основном для серверов.
ITX	Mini-ITX 170х170 мм, Nano-ITX 120x120 мм, Pico-ITX 100х70 мм		Предназначен для блоков с небольшими размерами, малым энергопотреблением и низким тепловыделением, что позволяет использовать пассивную систему охлаждения.

2. Архитектура. Она может быть следующих видов:

· Шинно-мостовая – архитектура, имеющая центральную магистральную шину, к которой остальные компоненты подключаются через мосты. В роли центральной магистрали сначала выступала шина ISA, затем ее сменила шина PCI. Это самая старая архитектура, но всё ещё используемая в производстве материнских плат.

· Хабовая. С введением высокоскоростных режимов UltraDMA (ATA/66, ATA/100 и ATA/133) внешние устройства стали очень сильно загружать шину PCI. Ответом стал переход на хабовую архитектуру чипсета. В данном контексте хабы — это специализированные микросхемы, обеспечивающие передачу данных между своими внешними интерфейсами. Поскольку разместить всё на одной микросхеме не возможно, то чипсет стали строить, как правило, из двух хабов (северного хаба и южного хаба).

· HyperTransport. Архитектура HyperTransport задумывалась как альтернатива шинно-мостовой архитектуре. Основная идея — замена шинного соединения периферийных устройств системой двухточечных встречно направленных соединений. При этом достижима более высокая тактовая частота (от 200 МГц до 3.2 ГГц) интерфейсов, что обеспечивает их более высокую (по сравнению с обычной шиной) пропускную способность. Данная архитектура обеспечивает все типы транзакций процессоров и устройств PCI, PCI-X и AGP.

3. Гнездо процессора (socket) – указывает вид разъема, в который вставляется процессор, например, LGA 775. Материнские платы для серверов могут иметь от одного до четырёх таких разъемов. На домашних компьютерах присутствует, как правило, один разъем.

4. Тип поддерживаемых процессоров. В описании материнской платы редко указывают виды процессоров, которые она поддерживает, так как их достаточно много. Но рекомендуется проверять, подходит ли выбранный вами процессор к данной материнской плате. Использование многоядерных процессоров позволяет распределить поток задач между ядрами, что значительно повышает производительность системы для многозадачных сред.

5. Питание материнской платы – зависит от форм-фактора материнской платы. Если плата AT, то питание осуществляется при помощи двух шестиконтактных разъёмов P8 и P9 (иногда P1 и P2). Если плата ATX, то питание происходи при помощи двадцати (иногда встречается двадцати четырех) контактный разъём питания. Также на платах ATX присутствует дополнительный четырёх контактный разъём питания 12 В для процессора.

6. Слоты для оперативной памяти и их тип. Как правило, на материнской плате расположено от двух до четырёх слотов (на платах для серверов число слотов может достигать шестнадцати). В настоящее время материнская плата может поддерживать оперативную память таких типов как:

· DDR – синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных. Использует слот с 184 контактами.

· DDR2 – следующее поколение после DDR, она использует ту же технологию "удвоения частоты". Основное отличие от DDR - способность работать на более высокой частоте. Использует слот с 240 контактами

· DDR3 – синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных, третье поколение. На 15 % потребляет меньше энергии, чем DDR2. Количество контактов такое же, как у DDR2.

· DDR FB-DIMM – используется в материнских платах различных серверов. Используется для повышения надежности, скорости, и плотности подсистемы памяти. Позволяет производить и чтение и запись одновременно.

Некоторые материнские платы имеют слоты двух типов (например, два слота DDR2 и два слота DDR3). Все слоты памяти отличаются не только количеством контактов, но и так называемыми ключами (выемками в планке памяти), что не позволяет вставить один тип памяти в слот другого типа.

7. Максимальный объём поддерживаемой памяти. Чем этот объём больше, тем больше оперативной памяти способна поддерживать материнская плата.

8. Максимальная частота поддерживаемой памяти. Это значение варьируется от 133 МГц до 2600 МГц. Чем выше частота работы оперативной памяти, тем больше ее пропускная способность и выше общая производительность системы.

9. Частота системной шины. Чем больше значение частоты шины, тем выше производительность всей системы.

10. Чипсет (набор системной логики) – набор микросхем на материнской плате, который исполняет роль связывающего элемента, которое обеспечивает прохождение сигнала по шинам к оперативной памяти, слотам расширения, центрального процессора, таймера и других устройств. Именно он определяет количество периферийных устройств, подключаемых к системной плате. Основными производителями чипсетов являются Intel, NVideo, ATI, Via, SiS

11. Встроенная видеоподсистема. На некоторых системных платах в чипсет встраивается видеоподсистема. В таком случае видеокарта не нужна (если конечно не требуется более продвинутой видеоподсистемы). Она использует оперативную память, если нет видеокарты. Видеоподсистема резервирует себе определённый объём памяти, поэтому желательно установить на компьютер большой размер памяти. Встроенная видеосистема позволяет комфортно работать с офисными программами, просмотром видео и большим количеством старых игр. Также современная встроенная видеоподсистема поддерживает DirectX 10, но данный параметр важен только для игр.

12. Встроенная аудиосистема. В таком случае не обязательно иметь аудиокарту. Чипсет определяет все возможности данной аудиосистемы. Встроенная аудиосистема подходит только для офисных программ и несложных игр, но встречается и высокопроизводительные аудиосистемы.

Существует несколько видов встроенных аудиосистем:

· AC’97 – поддерживает 16ти битный звук с частотой дискретизации 48 кГц, объемный звук по стандарту 5.1 (то есть, пять каналов на колонки и один канал на сабвуфер);

· HDA (High Definition Audio - звук высокого разрешения) поддерживает 32ти битный звук с частотой дискретизации до 192 кГц, объемный звук по стандартам 5.1 и 7.1;

· DSP (Digital Signal Processor -цифровой сигнальный процессор) является более высококачественной системой, по сравнению с предыдущими, так как находится в отдельной микросхеме на материнской плате.

13. Разъемы на задней панели. Это разъёмы на материнской плате, которыевыведены на заднюю панель. Как правило, имеются разъемы USB (обычно версии 2.0, но сейчас появляются и 3.0), видео (VGA или DMI), PS/2 (для подключения мыши зеленого цвета, а клавиатуры фиолетового цвета (на современных платах ставится универсальный разъём)), параллельный порт или LPT (устарел, сейчас практически не используется), последовательный порт или COM (устарел, сейчас практически не используется), сетевой интерфейс Ethernet для подключения к локальной сети (RJ-45). Также имеется аудио разъемы, если имеется встроенная аудиосистема (разъем подключения наушников, микрофона, линейный вход) и Wire Fire (применяется редко). Может присутствовать выход S/PDIF для подключения многоканальной акустической системы и разъем GAME/MIDI для подключения джойстиков и синтезатор.

14. Слоты PCI. Указывает количество установленных разъемов PCI, в которые вставляются карты расширения.

15. Слоты PCI-E x16 используется, как правило, для высокотребовательных систем, в основном, видеокарт. Если установлено несколько таких разъемов, то можно установить несколько видеокарт, которые будут работать совместно (режим SLI, CrossFire).

16. Разъёмы для подключения дисковых накопителей. Указывает, какие разъемы для дисковых накопителей (внутренних жестких дисков и DVD накопителей) устанавливаются на материнской плате. Могут быть:

· IDE (устаревший разъем для внутренних жестких дисков),

· FDD (устаревший разъем для гибких дисков),

· SATA (современный разъем для внутренних жестких дисков и DVD-накопителей). Скорость передачи данных через интерфейс SATAII составляет 3 Гб/с.

17. Контроллера Bluetooth, который позволяет работать с беспроводной клавиатурой, мышью, с сотовым телефоном и другими устройствами, которые поддерживают этот стандарт. Он как может быть, так может и отсутствовать.

18. Поддержка беспроводной связи Wi-Fi.

19. BIOS, а также его версия и возможности. Основные производители BIOS: Award, Phoenix, Ami.

20. Поддержка современных технологий:

· HyperStreaming (в переводе – «гиперпоток»), обеспечивает лучшую передачу данных между устройствами материнской платы

· CIA (CPU Intelligent Accelerator – «интеллектуальный разгон ЦП»), производит управление тактовой частотой процессора и системной шины в периоды, когда происходят изменения вычислительной нагрузки на процессор

· MIB (Memory Intelligent Booster - «интеллектуальное повышение пропускной способности памяти»), позволяет обходиться без большого количества буферов между центральным процессором и оперативной памяти при частоте шины в 800 МГц

· DOT (Dynamic Over clocking Technology – «технология динамического разгона»), выполняет повышение тактовой частоты центрального процессора при возрастающих потоках данных и снижение частоты его работы во время уменьшения нагрузки, а также в такие периоды происходит управление работой охлаждающего вентилятора. Для исполнения этих функций на системной плате находится специальная микросхема CoreCell, контролирующая текущие характеристики системной платы и управляющая необходимыми компонентами через BIOS.

И так, чем же всё-таки отличается материнская плата ATX от AT (кроме геометрических размеров)?

Во-первых, разъёмом питания материнской платы (смотри пятый пункт)

Во-вторых, на материнских платах ATX присутствует «дежурное» напряжение, что позволяет управлять питанием блока питание программно. На материнских платах AT управление отключением питания возможно лишь, прекратив его подачу на входе.

В-третьих, это наличие на платах ATX задней панели основных разъёмов. На плате AT располагается только один разъём DIN5.

Дата добавления: 2015-07-15