Płyta główna

1. Łączy wszystkie podzespoły komputera z procesorem i ze sobą:
Procesor
Pamięć
Urządzenia wejścia wyjścia

2. Płyty główne występują we wszystkich komputerach i nie muszą być kwadratowe
W PC standardy płyt głównych się zmieniały - XT, AT (IBM), ATX (Intel) i jej warianty pikoATX microATX
Specyfikują rozmiar zarówno płyty jak i obudowy oraz standardy zasilania.
ATX specyfikuje takze rozmieszczenie elementów na płycie głównej.

3. Podstawowe elemnty Płyty głównej:
Socket - dla procesora
Chipset
BIOS
Zegar czasu rzeczywistego
Banki pamięci
Szyny
Porty:
dla dysków
dla urządzeń zewnętrznych
Gniazda zasilania

4. Pierwsze płyty główne miały tylko chipset, zegar, BIOS, wyjście dla klawiatury i podstawowe porty dla procesera oraz kart rozszerzeń.
Obecnie płyty mają wiele elementów zintegrowanych na płycie:
kontrolery sieciowe
kontrolery grafiki
kontroler RAID (Redundant Array of Independent Discs) - Macierz dyskowa
kontroler SCSI (small computer system interface)
szereg różnych portów (USB, FireWire)
Ułatwia to życie, ale do profesjonalnych zastosowań (gry) kupuje się dedykowane urządzenia.

5. Płyta główna nie występuje w architekturze von Neumana ale pozwala w praktyce zastosować
Występuje tam gdzie są strzałki - może po za komunikacją między jednostką kontrolną i arytmetyczno logiczną
czyli porcesorem...

6. Procesor
Prędkość procesora określa ile operacji jest w stanie wykonać w czasie.
Na początku wszystkie procesory miały tyle samo pinów: PGA (Pin Grid Array) nazywane Socket 7.
W tej chwili jest wiele różnych standardów nazywanych z regóły od liczby pinów (nóżek):
Socket 478 - starsze procesory Pentium i Celeron
Socket 754 - procesory AMD Sempron /AMD Athlon
Socket 939 - nowsze procesory AMD Athlon
Socket AM2 - najnowsze procesory AMD Athlon

Najnowsze procesy Intel używają nie PGA a LGA (Land Grid Array) gdzie piny są nie na procesorze, a są częścią socketu.

Wybierając płytę główną trzeba wybrać odpowiedni Socket!
ale nie tylko socket...

7. Odpowiedni chipset
Chipset jest optymalizowany do pracy z konkretnym procesorem, dlatego istotny jest dobór odpowiednij płyty
Chipset zarządza i pośredniczy w komunikacji procesora z pozostałymi elementami

Mostek północny (north bridge)
Bezpośrednio do procesora poprzez FSB - Fron Side Bus
Kontroler pamięci - szybki dostę z procesora do pamięci
Łączy AGP i PCI Express - bezpośrednio z pamięcią
Mostek południowy (south bridge)
Wolniejszy, bo w komunikacji z procesorem pośredniczy mostek północny
Łączy z PCI, USB, IDE i SATA dawniej takze ISA
BIOS także do mosta południowego
Nazwy wzięły się od sposobu rysowania - pólnocny na górze - jak na mapie na północy
Mostek północny ze względu na bliskość współpracy jest integrowany z procesorem.
Czasem występują jako jeden element na płycie, czasem są dość daleko od siebie.
kolejny chip na płycie...

8.BIOS
Basic Input/Output system - pamięć ROM
Pamięc typu ROM - flash EEPROM (Electronically Erasable Programmable Read Only Memory) zawierający program, który:
Udostępnia podstawowy zestaw instrukcji pozwalający uruchomić system operacyjny
i dostać się do konfiguracji samego BIOS'u
POST - Power-on self-test
Aktywuje inne biosy - kontrolery grafiki i SCSI mają swoje BIOSy
Pozwala na dostęp do podstawowych urządzeń (klawiatura, ekran, porty szeregowe i równoległe) zwłaszcze w trakcie bootowania komputera

9. Boot
Od angielskiego "Lift yourself up by your bootstraps" - stanąć na nogach, stanąc o własnych siłach.
Ale bez prądu całkiem nie działa...

10. Zegar czasu rzeczywistego (Real Time clock)
CMOS RAM akronim Complementary Metal Oxide Semiconductor Random Access Memory
Utrzymuje główne ustawienia czasu komputera, dysków i pamięci
Wymaga baterii

11. Banki pamięci RAM (Random Access Memory)
Wolna pamięć może ograniczać prędkość pracy procesora.
Jej szybkość wyznacza szybkość z jaką procesor i inne elementy mogą sie dostać do danych i instrukcji.
Także mała ilość pamięci może wpłynąć negatywnie - trzeba przepisywać dane z pamięci masowej do pamięci podręcznej.
Obecnie głównie używana jest pamięć DDR (Dual Data Rate) - przesyła dane dwa razy w jednym cyklu.
Także w celu połączenie mostka północnego z pamięcią jest realizowane poprzed podwójną szynę. (nowsze komputery)

12. Szyny - Buses:
Łączą poszczególne elementy płyty głównej, mamy więc:
FSB - Front Side Bus - łączy Mostek północny z procesorem
Memory Bus - do pamięci
AGP / PCIExpress Bus
Internal Bus - pomiędzy mostkami
PCI Bus (Peripheral Component Interconnect)
ATA/IDE Bus (Advanced Technology Attachments / Integrated Drive Electronics - odwprowadzenia SATA- PATA, od "Parallel ATA")
SATA Bus (Serial Advanced Technology Attachment)
Im więcej danych przetwarzają na raz tym szybsze - komputery 16 / 32/ 64 bitowe - szerokość szyny danych
Prędkość szyny w MHz - Najważniejsza jest prędkość szyny FSB - bo łączy się bezpośrednio z procesorem
Jeszcze jedna szyna, która praktycznie zanikła:
BSB (Back Side Bus) - w zasadzie już nie istnieje gdyż cache procesora jest z nim zintegrowany. Wcześniej był to kabel.

13. Gniazda i porty:

PCI - Peripheral Component Interconnect
Wcześniej ISA (16 bit) i VL-Bus (VESA Local Bus)
Komunikacja z urządzeniami peryferynymi - video, dźwięk (odtwarzanie, przechwytywanie), karty sieciowe
wcześniej ISA - PCI wspiera PnP - dlatego wyparło ISA
AGP - Accelerated Graphics Port
Dedykowane do obsługi grafiki
Obecnie w odwrocie
PCI Express
Wyparło AGP i wypiera PCI zwykłe
zachowuje się bardziej jak siec niż szyna, gdyż ma w sobie switch i dynamicznie przydziela ścieżki
IDE / ATA - Integrated Drive Electronics
Interface dla dysków - używane głównie dla CD-ROMów w tej chwili
SATA (Serial Advanced Technology Attachment)

Port równoległy (paralel port) - LPT (Line Print Terminal) - IEEE 1284 - przesyła na raz 1 bajt (8 równoległych kabli), opracowane do komunikacji z drukarkami.

Port szeregowy (serial port) - COM (COMmunication) - RS-232- przesyłają bity jako bajty - po jednym kablu przesyłane są po kolej wszystkie bity bajtu, opracowane do komunkacji z modemami.

USB - Universal Serial Bus - obecnie najbardziej popularny standard. Umożliwia wykrycie jaki sprzęt został podłączony. Wymaga zawsze dokładnie 1 kontrolera (hosta)
Nie można więc łączyć komputer-komputer czy drukarka-kamera
FireWire - IEEE 1394 - łącze szeregowe, szybsze od USB 2.0, nie wymaga kontrolera (hosta) - oba urządzenia są równouprawnione.
Można w związku z tym łączyć komputer-komputer czy drukarka-kamera
Złącze powszechnie używane w Aple'ach - Aple ma licencję na FireWire i pobiera 0,25 USD za urządzenie.

ROM - oparty jest o diody i nie można go przeprogramować!