1 / 33

Računarstvo i informatika III

Računarstvo i informatika III. Le kcija 4 – Sastav ra čunarskog sistema. Šta ćemo učiti. Sastav jednostavnog računarskog sistema Matična ploča Komponente za procesiranje Komponente za privremeno pamćenje Komponente za komunikaciju sa ostalim uređajima

calais
Télécharger la présentation

Računarstvo i informatika III

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Računarstvo i informatika III Lekcija4 – Sastav računarskog sistema

  2. Šta ćemo učiti • Sastav jednostavnog računarskog sistema • Matična ploča • Komponente za procesiranje • Komponente za privremeno pamćenje • Komponente za komunikaciju sa ostalim uređajima • Komponente za programiranje i setovanje • Električni sistem

  3. Pogled iznutra Unutar kućišta • matična ploča • sa CPU, memorijama i drugim komponentama • uređaji za skladištenje • hard disk, CD, DVD, flopi disk uređaji – drajvovi • blok napajanja • (ispravljač) • štampane ploče • za internu i eksternu komunikaciju • interni kablovi • za povezivanje uređaja Povezivanje U/I uređaja sa kućištem • kablovima • Preko utičnica – portova na kućištu • bežično

  4. Matična ploča Namena • mehanička osnova koja povezuje glavne komponente računarskog sistema: procesor,memorijskičipove, kontrolere, grafičke kartice, interfejse, . . . • projektuje se prema centralnim procesorima za kojeje namenjena • obezbeđuje tačan broj i tipove podataka, adresnih i upravljačkih linija centralnom procesoru • definiše koliko brzo i efikasno komponenete računarskog sistema mogu da komuniciraju i rade Pojmovi • Form Factor • Ukazuje na dimenzije matične ploče, npr. ATX - 12"x 9.6“, microATX - 9.6"x9.6“ (manje U/Ipodnožjai manja potrošnja struje) • Komponenete • Integrisani U/I portovi

  5. Komponente matične ploče • Za procesiranje • CPU • chip set • Za privremeno pamćenje • glavna RAM memorija • keš memorija • Za komunikaciju sa ostalim uređajima: • linije za prenošenje signala (busovi), • ekspanzioni slotovi • sistemski časovnik. • Za programiranje i setovanje • flash ROM čip • CMOS setup čip • Električni sistem • utičnice za napajanje

  6. Osnovne komponenete matične ploče

  7. 1 CPU Socket 2 CPU_FAN - CPU cooling fan connector 3 DIMM1~2 - 240-pin DDR2 SDRAM slots 4 IRDA - Infrared header 5 FDD - Floppy diskette drive connector 6 ATX1 - Standard 24-pin ATX power connector 7 IDE1 - Primary IDE channel 8 CLR_CMOS - Clear CMOS jumper 9 SATA1~4 - Serial ATA connectors 10 PANEL1 - Panel connector for case switches and LEDs 11 USB1-2 - Front Panel USB headers 12 1394a - IEEE 1394a header 13 BIOS_WP - BIOS flash protect jumper 14 COM2 - Onboard Serial port hader 15 WOL1 - Wake On LAN connector 16 S/PDIF - SPDIF out header 17 F_AUDIO - Front panel audio header 18 AUX_IN - Auxiliary In connector 19 PCI1~2 - 32-bit add-on card slots 20 PCIE1 - PCI Express x1 slot 21 PCIEX16 - PCI Express slot for graphics interface 22 SYS_FAN - System cooling fan connector 23 ATX12V - Auxiliary 4-pin power connector Matična ploča INTEL Socket T (LGA775)

  8. Komponente za procesiranje Ležišta za centralne procesore

  9. Komponente za procesiranje Pakovanje mikroprocesora DIP=Dual-In-Line Package: za procesore 4004, 8080, 8086, 8088 Broj kontakata (pinova) je relativno mali (do 40), kao i brzina rada (do 20 MHz) PGA=Pin-Grid-Array: matrica pinova, 80286, 80386, 80486, PGA za Pentium uključuje posebne odvodnike toplote radi pospešivanja odvođenja toplote sa čipa LGA, PLGA, OLGA pojavom P6 arhitekture U ovom periodu i pakovanje u obliku ketridža koje omogućava smeštanje keša i ostalih čipova na različite načine u zavisnosti od sistema kome je namenjen procesor. Umesto pinova, kod ketridža kontakti se ostvaruju preko SECC (Single Edge Cartridge Connector).

  10. Komponente za procesiranje Sistemski čipovi (Chipset) • Sistemski skup integrisanih kola na matičnoj ploči • Funkcionišu kao celina u izvršavanju specifičnog zadatka • Glavni deo prvog PC čipseta 82C206 uvodi kompanija Chips and Technologies 1986. godine • U njega su bili ugrađeni: 82284 Clock Generator, 82288 Bus Controller, 8254 System Timer, dual 8259 Interrupt Controllers, dual 8237 DMA Controllers,MC146818 CMOS/Clock chip (svi kontroleri koji su dotad realizovani kao zasebni čipovi). • Direktno zalemljeni na matičnu ploču • U njih je ugrađeno više kontrolera koji definišu mogućnosti ploče

  11. Komponente za procesiranje Čipset • Kao komunikacioni čvor matične ploče, čipset određuje koliko brzo i efikasnomogu međusobno da razmenjuju informacije CPU, memorija i I/O podsistemi.

  12. Komponente za procesiranje Funkcije čipseta • CMOS SRAM • Mala memorija u kojoj se čuvaju bitni podaci za sistem • DMA kontroler • Upravlja direktnim pristupom memorijibez učešća CPU • EIDE kontroler • Upravlja transakcijama Enhanced IDE busakoji se koristi za povezivanje hard diskova i CD-ROM uređaja • IrDA kontroler • Podržava uređaje koji komunicaraju infracrvenim zracima • Kontroler tastature • Obezbeđuje interfejs sa tasturom • L2 keš kontroler • Određuje tip, veličinu i performanse L2 keša • Memorijskikontroler • Određuje tip i maksimalnuveličinu sistemskog RAM-akoji može biti korišćen na matičnoj ploči. • Određuje efikasnost memorijskih operacija • PCI bridge • Upravlja razmenom podataka između PCI ekspanzionih slotova i drugih sistemskih komponenti, uključujući ISA bus • PS/2 mouse kontroler • Upravlja pokazivačkim uređajima priključenim na PS/2 port. • RTC (real-time clock) • Čuva vreme i datum i posle isključivanja računara.

  13. Komponente za procesiranje North/South Bridge arhitektura • Podrazumeva da su funkcije čipseta realizovane kroz čipove koji nose nazive North Bridge, South Bridge i Super I/O chip • North Bridge • predstavlja most između procesorske magistrale koja radi na većoj brzini (200/133/100/66MHz), sporijeg AGP slota (66MHz) i PCI (33MHz) ekspanzionih slotova • South Bridge • predstavlja most između PCI magistrale (33MHz) inajsporijih uređaja povezanih preko ISA (8MHz) ekspanzionih slotova. • Super I/O čip • zaseban čip pridružen ISA busukoji sadrži kontrolere najčešće korišćenih perifernih uređaja • obično ga proizvode nezavisni proizvođači kao National Semiconductor ili SMSC (Standard MicroSystems Corp.)

  14. Komponente za procesiranje Grafički prikaz North/South Bridge arhitekture

  15. Komponente za procesiranje Hub arhitektura (u čipsetima serije 800) • North Bridge čip se naziva Memory Controller Hub (MCH) • povezuje procesorsku magistralu (100/133MHz), hub interface (66MHz)i AGP bus (66MHz) • South Bridge čip se naziva I/O Controller Hub (ICH) • povezuje hub interface (66MHz), ATA/66 IDE portovei PCI bus (33MHz) • Hub interfejs • svega 8 bitova širok • ekonomičniji od 32-bitnog PCI bus interfejsa kod N/S Bridge dizajna • obavlja 4 transfera po taktu (66MHz) • što je 266MBps ili dvostruko više nego nivo transfera na PCI busu • poboljšane performanse svih uređaja vezanih na PCI bus • brži prenos sa uređaja koji su direktno povezani na ICH • npr. novi brži ATA-66, ATA-100 i USB 2.0 interfejsi • koristi novi bus sa malim brojem pinova za povezivanje BIOS čipa i opcionog Super I/O čip

  16. Komponente za procesiranje Grafički prikaz Hub arhitekture

  17. Komponente za privemeno pamćenje Glavna memorija • RAM (random access memory): • Uređaj namenjen za privremeno pamćenje • Nalazi se na matičnoj ploči i na nekim ekspanzionim karticama • Tri tipa RAM pločica (memorijskih modula): • DIMM (dual inline memory module) • RIMM (Rambus inline memory module) • SIMM (single inline memory module) • RAM je nepostojana memorija (podaci se gube isključivanjem računara) • ROM (read-only memory) je postojana memorija

  18. Pločice sa RAM čipovima povezuju se na matičnu ploču preko SIMM, DIMM ili RIMM podnožja Komponente za privemeno pamćenje

  19. Tipovi memorijskih modula

  20. Komponente za komunikaciju • Podaci i napon prenose se preko linija provodnika • Bus: sistem linija i transmisionih protokola • Data bus – magistrala podataka • Linije magistrale preko kojih se prenose podaci • Binarni bitoviodgovaraju vrednostima napona koji jeste ili nije prisutan • Širina data busa: 8, 16, 32, 64, or 128 bitova • Glavni bus na matičnoj ploči (sistemski - memorijski bus) • Omogućava komunikaciju između CPU, memorije i čipseta • Otkucaji sistemskogčasovnika prenosese preko linije na matičnoj ploči

  21. Komponente za komunikaciju Linijama data busa prenosi se napon koji CPU i drugi uređaji interpretiraju kao bitove

  22. Komponente za komunikaciju Sistemski časovnik • Uređaji rade u skladu sa otkucajima sistemskog časovnika (ili ciklusima) • Brzina časovnika meri se hercima (ciklusa/sekundi) • Jedan megaherc (MHz): jedan milion ciklusa u sekundi • Jedan gigaherc (GHz): jedna milijarda ciklusa u sekundi • Primeri učestalosti na kojima rade sistemski busovi • 1066 MHz, 800 MHz, 533 MHz, ili 400 MHz • Opseg brzina CPU: 166 MHz do 4 GHz • Busovi za ekspanzione slotove: PCI, AGP, ISA

  23. Komponente za komunikaciju Kartice za proširenja • Neki nazivi za kartice za proširenja koje se postavljaju u ekspanzione slotove: • Štampane ploče, adapterskeploče, ekspanzionekartice, kartice • Primeri kartica koje povezuju CPU sa eksternim uređajima: • Video: obezbeđuje port za monitor • Sound: obezbeđuje portoveza zvučnike i mikrofone • Network: obezbeđuje port za mrežni kabl • Modem: obezbeđuje port za telefosku liniju • Funkcija kartice vidi se na osnovu portova koji se na njoj nalaze

  24. Komponente za komunikaciju Primer kartice za proširenja Ovo je kartica modema koja je postavljena u PCI slot na matičnoj ploči

  25. Komponente za komunikaciju Portovi • Povezuju sistem sa spoljašnjim svetom, kao pravi portovi - luke. • Serijskiportovi (COMM portovi) • Serijski šalju / primaju bit po bit npr. Prema / od modema • Paralelni portovi (LPT portovi) • 8 “žica” koje paralelno šalju bitove, npr. prema štampačima • Drugispecijalizovaniportovi • Universal Serial Bus (USB) • Može da poveže do 127 uređaja • SCSI (čita se ”skazi”) • Povezuje preko ekspanzionog slota, podržava lančano povezivanje • Firewire (IEEE 1394) • Najzastupljeniji na Mac sistemima, skuplji od USB, dobar za video • MIDI • Koristi se za povezivanje muzičkih instrumentata i sl.

  26. PS2 Mouse – za povezivanje PS/2 pokazivačkog uređaja PS2 Keyboard - za povezivanje PS/2 tastature Parallel Port (LPT1) - za povezivanje štampača ili drugih paralnihkomunikacionih uređaja Serial Port - za povezivanje serijskih urđaja kao što su miševi ili (COM1) fax/modemi VGA Port - za povezivanje monitora na VGA port 1394a Port - za povezivanje ma kog firewire uređaja LAN Port - za povezivanje RJ-45 kabla zamrežni hub ili router USB Ports - za povezivanje USB uređaja, npr. štampača, skenera,kamer itd. Audio Portovi- za povezivanje audio uređaja D port za stereo line-in signal, F port za microphone in signal. Ova matična ploča pofržava8-kanalne audio uređaje koji komuniciraju preko A, B, C, i E portova respektivno pri čemu 3 porta, B, C, i E obezbeđuju koršćenje oba right & left kanala individualno. A. Center & Woofer B. Back Surround C. Side Surround D. Line-in E. Front Out F. Mic_in Rear Komponente za komunikaciju Integrisani U/I portovi

  27. BIOS (basic input/output system) Podaci i instrukcijekoje se čuvaju na ROM čipu ROM BIOS čipovi suvrsta firmvera Trizadatka za koja se koristi ROM BIOS na matičnoj ploči: System BIOS: koristi se za upravljanje jednostavnim uređajima Startup BIOS: koristi se za pokretanje kompjutera CMOS setup: koristi se za promenu postavki (setovanja) matične ploče CMOS RAM: čuva datum, vreme,konfiguraciju portova Flash ROM: ROM čip kojem se može promeniti sadržaj Komponente za programiranje i setovanje

  28. Komponente za programiranje i setovanje CMOS CMOS setup instrukcije se čuvaju na matičnoj ploči kao deo ROM BIOS čipa, Ili kao zaseban čip koji se zove CMOS RAM, CMOS setup chip, ili CMOS konfiguracioni čip. Firmver čip na slici sadrži flash ROM i CMOS RAM. Kada je računar isključenCMOS RAM se napaja pomoću baterije postavljene u blizini čipa

  29. Komponente za programiranje i setovanje BIOS Obezbeđuje: • Redosled aktiviranja uređaja, • može se podesiti da sistem startuje sa flopi uređajem, iliignoriše sve flopi jedinice • Na nekim sistemima, setovanja keš algoritama i za L1 i za L2 keš memoriju • omogućavaizbor između write-through-a, write-back-a i isključenja ovih opcija; • Konfigurisanja eksternih portova • setovanja paralelnog porta za poboljšaniparalelni port (Enhanced Parallel Port - EPP), port proširenih mogućnosti (ExtendedCapabilities Port - ECP), ili osnovne dvosmerne port operacije (PS/2); • Konfigurisanja hard diska • auto-detekcija hard diska i setovanja za optimizovanIDE prenos podataka; • Na nekim sistemima postoji mogućnost upravljanja PCI magistralom • podešavanje upravljanja magistralom i podešavanje burst režima; • Upravljanja Plug and Play • potvrda PnP-mogućnosti operativnog sistema,direktan pristup memoriji (Direct Memory Access - DMA) resursima za ISA periferije, i rezervisani memorijski prostor za legacy kartice; • Podešavanja upravljanjem napajanja • usporavanje takta centralnog procesora i vremena nakon kojeg se delimično isključuju uređaji kao što su displeji i hard diskovi, • sigurnosne opcije - podešavanje lozinke u BIOS-u; • Podešavanja vremena i datuma.

  30. Komponente za programiranje i setovanje Plug and Play • Koristi se skraćenica PnP • Standardna pojednostavljena instalacija hardverskih uređaja • PnP BIOS započinje proces konfigurisanja uređaja • Operativni sistem koji podržava PnP kompletirakonfiguraciju • ESCD (extended system configuration data) PnP BIOS • Proširena verzija PnP • Čuva korake ručnog konfigurisanja

  31. Blok za napajanje Njavažnija električna komponenta Konvertuje naizmečnu (AC)struju koju dobija spolja u jednosmernu(DC) Smanjuje napon sa 110-120 volti na 12 volti ili manje Pokreće ventilator(e) koji hladi unutrašnjost kućišta Temperature > 185° F (153 °C)mogu da izazovu pregorevanje komponenti Matična ploča ima 1 ili 2 utičnice (konektora) za napajanje 24 pin konektor na matičnoj ploči, na nekim novijim pločama može da primi i 24 i 20 pinske utičnice Napajanje električnom energijom

  32. (C) (D) Električni sistem Konektori za napajanje Matična ploča obezbeđuje jednosmerni napon iz bloka za napajanje preko jednog ili više konektora koji se nalaze blizu ivice matične ploče ili u blizini procesora (A,B). 20-pinski glavni i 4-pinski sekudarnikonektori za AMD Athlon 64 i Intel Pentium 4 procesore zahtevaju napajanje sa dodatnim 12V konektorom za povezivanje 4-pinskogkabla.(C) 8-pinskiCPU konektor – Neke ploče, npr. one koji podržavaju Intel dual-core procesore, imaju sekundarnu 8-pinskukonekciju.

  33. Električni sistem Interfejs za napredno konfigurisanje potrošnje • Naziva se ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) • Standardikoji omogućavaju uštedu električne energije • Omogućava sa se sistem uključuje preko tastature • Podržavaju ga mnogi sistemi, npr. Windows XP • Advanced Power Management (APM) • Stariji BIOS standard za upravljanje potrošnjom

More Related