Základní deska -
základní deska = MainBoard = MotherBoard = mateřská deska základní deska je plošný spoj s mnoha konektory a elektronickými obvody některé komponenty jsou na základní desce umístěny přímo jiné je nutné se základní deskou propojit kabelem. přímo na základní desce se nachází např. procesor, baterie CMOS paměť, paměti RAM nebo přídavné karty zasunuté do slotů. - datovým kabelem je se základní deskou spojen např. harddisk, disketové jednotky a CD-ROM jednotky. - jedná se o základní část počítače - rozměry základní desky cca 30 x 30 cm
- obsahuje plošné spoje s množstvím patic, slotů a konektorů - jedním slovem "zástrček" připravených pro vložení konkrétních prvků (pro videokartu, paměti, napájení apod.) = stavebnice mnoha elektronických součástí - základní deska je ve skříni počítače pevně upevněna pomocí šroubů - základní deska je ve skříni upevněna tak, že konektory umístěné na jedné z jejích stran vyčnívají ze zadní stěny skříně. Jedná se zejména o konektory pro připojení klávesnice, myši, USB zařízení apod. - základních desek je celá řada (AT, ATX) jsou různě rychlé, pro různé typy procesorů, s různým počtem slotů, portů apod. Některé mají přímo integrované zvukové karty nebo síťové karty, takže je nemusíte dokupovat, existují i základní desky s podporou dvou a více procesorů. - desky AT a ATX nejsou kompatibilní (otočené o 90°)
Části základní desky (integrované přímo na ní) SOCKET pro procesor Jedná se o "zástrčku", do které se vkládá procesor. Ovšem pozor, platí, že ne všechny typy procesorů je možné vložit do jakékoliv základní desky. Každá základní deska má své parametry a rozsah typů procesorů, které je schopna zvládnout. PCI sloty Slouží k připojení přídavných PCI karet, jako je např. zvuková karta, síťová karta a další typy karet. S každou novou kartou získá počítač nové možnosti použití. AGP slot je určen pro připojení grafické karty, která zprostředkovává výstupní signál pro monitor. AGP slot je postupně nahrazován rychlejšími sběrnicemi (PCI Express X1 slot a PCI Express X16 slot). CHIPSET (čipová sada) je velmi důležitou sadou čipů na základní desce, řídí celý chod desky. Je to integrovaný obvod, který řídí např. činnost paměti, činnost jednotlivých sběrnic nebo obsluhuje komunikaci mezi sběrnicemi. Sloty pro paměťové moduly DIMM Do slotů se vkládají paměťové moduly. Podle potřeby je možné zasunout paměť s konkrétní kapacitou, např. 128 MB, 256 MB až 1 GB. Vstupy/výstupy z řadiče do disketových jednotek a disků. Jedná se o konektory pro připojení disketové jednotky a disků. Ty nemohou být vzhledem ke své poloze a velikosti připojeny k základní desce přímo, proto jsou připojeny pomocí prodlužovacího datového kabelu. Starší typy disků IDE nebo mechaniky CD/DVD se připojují k IDE konektoru, moderní disky se již připojují k rychlému Serial ATA rozhraní. Napájení základní desky Tímto konektorem je základní deska připojena ke zdroji napájení. Základní deska pak napájí elektrickým proudem všechny komponenty, které jsou na ní umístěny přímo (tj. paměti, procesor, přídavné karty apod.), zatímco např. disky a disketové jednotky jsou ke zdroji napájení připojeny zvlášť. PCI Chipset řídí funkce PCI sběrnice. BIOS (Basic Input / Output System) BIOS je program uložený v paměti typu EPROM a zprostředkovává komunikaci mezi hardwarem a softwarem na nejnižší úrovni. Rozhraní počítače (paralelní a sériové, USB, konektor pro připojení k počítačové síti, audio konektory a PS/2 konektory pro připojení myši a klávesnice). Chipset South Bridge = most mezi rychlejší PCI a pomalejší ISA sběrnicí Chipset Nord Bridge =
most mezi rychlejší procesorovou a pomalejší AGP a PCI sběrnicí.
Základní deska se dá přirovnat k městu. I v něm sídlí různé organizace, městský úžad sídlí uprostřed a město řídí (procesor), jsou v něm školy, knihovny, musea a galerie, kde jsou uloženy informace (operační paměť), všechny části města jsou spojeny silnicemi (sběrnice), každé město potřebuje zdroje energií (napájení), lidé se ve městě musí řídit zákony a spolupracovat spolu (chipset), atd.
ChipSet - pomocí svých instrukcí řídí chod celé desky - stará se o komunikaci mezi procesorem, sběrnicemi, sloty, řadičem aj. - čipové sady AMD, VIA Technologies, Intel, NVidia
BIOS -
Basic Input Output Systém = základní vstupně-výstupní systém BIOS je tedy prostředník mezi hardwarem a softwarem zprostředkovává komunikaci mezi hardwarem a softwarem na základní úrovni zajišťuje ty nejzákladnější úkony, kterých je zapotřebí pro obsluhu počítače při startu počítače se používá k inicializaci a konfiguraci HW zařízení k následnému zavedení OS po spuštění OS mu BIOS předá další řízení počítače
-
jedná se o program dříve umístěný v paměti typu ROM paměť typu ROM (Read Only Memory - paměť pouze ke čtení) je paměť v podobě čipu na základní desce údaje se nevymažou ani po vypnutí počítače, ani po jeho odpojení od elektrické sítě zálohována baterií dnes se ukládá do reprogramovatelných pamětí typu Flash ty umožňují upgrade BIOSu
Upgrade BIOSu -
do roku 1990 byl BIOS pevně uložen v paměti ROM (vypálen) nedal se snadno změnit po roce 1990 se BIOS umísťuje na paměti typu Eprom, nebo Flash výhodou je, že se nyní dá snadněji měnit obsah paměti je možno přehrát
-
upgrade BIOSu je věc pro počítač nebezpečná během jejího provádění nesmí dojít k výpadku elektrického napětí pokud se tak stane, počítač se stane nepoužitelným musíme si nechat BIOS znovu nahrát ve specializované firmě
Funkce BIOSu při startu počítače - po zapnutí počítače se BIOS automaticky inicializuje - spustí program POST (Power On Self Test) - detekují základní komponenty, jako CPU, paměť, AGP a PCI zařízení, pevné disky - získané informace předá POST BIOSu - vyprodukuje soupis, inventarizaci zařízení a jejich nastavení. - během tohoto testu je možné vstoupit do SETUPu - po provedení těchto operací je další řízení podstoupeno operačnímu systému. - zavádí operační systém (OS)
- první PC představeno firmou IBM 12. srpna 1981 - první klon vyroben o rok později (červen 1982) - musela být zajištěna nejen kompatibilita na HW úrovni, ale i na úrovni BIOSu - nejčastější typy BIOSu - AMI BIOS, AWARD BIOS, PHOENIX ….. - velcí výrobci hardware vyrábějí své BIOSy (IBM, TI, DELL ….) - aktuální nastavení se ukládá do speciálního paměťového obvodu typu CMOS - CMOS (Complementary Metal Oxide Silicon). - tato paměť je napájena speciální přídavnou baterií 3V Paměť CMOS obsahuje konkrétní proměnné o konfiguraci počítače, tj. informace o: typech a kapacitách jednotek pružných disků typech, kapacitách a parametrech pevných disků typu používané videokarty kapacitě operační paměti nestavení parametrů cache paměti pořadí jednotek pro zavádění operačního systému povolení / zakázání různých funkcí základní desky činnosti vstupně-výstupních portů nastavení parametrů pro režim s úsporou elektrické energie nastavení přiřazení IRQ úrovní nastavení hesla k programu SETUP, popř. k celému počítači
SETUP -
speciální program, který slouží ke změně nastavení parametrů BIOSu nastavení chipsetu základní desky v paměti zabírá 512 Byte SETUP je možno spustit při startu počítače nejčastěji klávesou Delete, F10 apod. při startu počítače se v posledním řádku objeví nápověda, kterou klávesou spustit
Základní volby SETUPu - nastavení datumu a času - nastavení taktu procesoru, velikost operační paměti apod. - detekce a nastavení parametrů HDD, FDD - nastavení periférií (zvuková karta, síťová karta, modem, grafická karta … ) - nastavení zařízení pro bootování počítače (z jakého zařízení se spustí OS) - bootování z HDD, FDD, USB, DVD, LAN sítě - power managment = nastavení možnosti napájení - bezpečnost a heslo pro přístup do SETUPu
Sběrnice = komunikační dálnice -
sběrnici je možné označit za komunikační dálnici je to něco jako páteř u člověka některé části komunikují rychle, jiné pomaleji (hlavní a vedlejší silnice) zajišťuje výměnu data mezi jednotlivými periferiemi na základní desce práce sběrnice je jednou z nejdůležitějších činností počítače na rychlosti sběrnici velmi podstatně závisí rychlost celého počítače
-
soustava společných vodičů pro přenos signálů a komunikaci všechna zařízení v počítači spolu komunikují prostřednictvím různých typů sběrnic komunikaci na sběrnici řídí řadič ten určuje, kdo a kdy bude přenášet signály
Druhy sběrnic -
sériová a paralelní jednosměrná a obousměrná synchronní a asynchronní adresní, datová a řídící
Parametry sběrnice Parametr
Význam
Jednotka
Šířka přenosu
Počet bitů, které lze zároveň po sběrnici přenést
bit
Frekvence
Maximální frekvence, se kterou může sběrnice pracovat Hz
Rychlost (propustnost) Počet Bytů přenesených za jednotku času
B/s
Jádro základní desky tvoří sběrnice procesorová (FSB) -
Front Side Bus nejrychlejší využívá hlavně procesor pro načítání a ukládání dat do (z) cache systémové paměti rychlost kolem 800 MHz tvoří jádro základní desky a chipové sady
Rozdělení sběrnic: ISA - (AT-bus) - 16 bitová s frekvencí 8 MHz (zbytečně brzdí procesory 386 a vyšší) EISA - 32 bitů, vyšší frekvence VESA – (Local bus) - 32 bitová lokální sběrnice - omezený počet připojených zařízení - měla připojovat jen rychlejší zařízení, na které ISA již nestačila - grafická karta, HDD, síťová karta, procesor, paměť, cache PCI (Peripheral Component Interconnet) 1992 - propojení periferních zařízení - podpora Plug and Play - dynamická detekce a konfigurace zařízení po startu počítače - novější PCI-X a PCI-Expres Lokální sběrnice je připojena přímo na procesor a spojuje jej s ostatními obvody Systémová sběrnice spojuje procesor se sběrnicovými sloty, které známe v podobě slotů (zástrček) pro zasunutí karet (zvuková karta, modemová karta, atd.).
Typ sběrnice PC-bus ISA EISA VESA AGP PCI USB PCI X PCI Expres X SCSI
Počet bitů 8 16 32 32
Frekvence (MHz) 4,77 8,00 8,33 33/66
64
33/66
64 64
266/533 2500
Typ přenosu dat paralelní paralelní paralelní paralelní paralelní paralelní paralelní sériový sériový
3. generace sběrnic PCI Express -
paralelní přenos dat byl nahrazen sériovým vytvořeny dva jednosměrné spoje Full duplex v obou směrech je možno přenášet data současně s max. frekvencí rychlost až 2 GB/sec v jednom spoji
- PCI Exprex 1.1 X16 - PCI Exprex 1.1 X32 - PCI Express 2.0 - PCI Express 3.0
– rychlost 4 GB/sec – rychlost 8 GB/sec
- rychlost 5 GB/sec - rychlost 10 Gb/sec
PCI Express X je sběrnicí univerzální, nahrazuje všechny sběrnice předešlé včetně AGP
