Komponenty počítače

Von Neumannovo schéma počítače

Prvky počítačů

• Ucelené části – bloky– Při sestavování, nebo opravě se používají jako celek– Př. Grafická karta, motherboard, …

• Součástky– Aktivní – tranzistor, integrovaný obvod,..– Pasivní – rezistor, kondenzátor,..– Konstrukční a pomocné – skříň, panel, ovládací knoflík

Stavební prvky počítačů

POČÍTAČ

VÝCHOZÍ MATERIÁLY PRO VÝROBU SOUČÁSTEK

ZÁKLADNÍ STAVEBNÍ PRVKY - součástky (odpor, tranzistor, atd.)

PAMĚŤOVÉ LOGICKÉ POMOCNÉ

PRVKY (OBVODY)

klopný obvod NAND obvod zesilovač

FUNKČNÍ BLOKY - registr, střadač, dekodér

PODSYSTÉMY - např. vstupní, paměťový operační, řídící, výstupní

SYSTÉM S POČÍTAČI - např. počítačová síť, řídící soustava s počítačem ap.

Sestava PC - základní části• Skříň a napájecí zdroj• Základní deska (mainboard)• CPU• Paměti• HDD• FDD, ZIP• CD, CDRW, DVD, DVD±R, DVD±RW• Zvuková karta• VGA• MODEM

Příslušenství k PC

• Klávesnice• Myš• Monitor• Tiskárny• Kreslící zařízení• Scaner• …..

Jednotlivé typy skříní počítačů

Typy skříní a rozměry skříní

Typ skříně Výška Šířka HloubkaDesktop 160 430 395SlimLine 100 434 427Super-SlimLine 76 406 387MiniTower 350 175 430MidiTower 475 170 400BigTower 680 230 450Speciální - server 680 500 500

Blokové schéma základní desky

Formy základních desek

• Backplane systémy• AT s plnou velikostí• Baby-AT• LPX• ATX• NLX• BTX

Požadavky na základní desku• Procesor – možnost změny

rychlosti• Cache druhé úrovně• Upgrade procesoru• Paměť – DIMM možnost

různých sestav• Chipset např. 440 BX• PAC řízení sběrnice• PIIX4 most mezi PCI a ISA• AGP nezávislý na PCI• USB podpora až 128 zařízení• PCI Express• EIDE, SATA, SATA2, RAID

• Super I/O Řadič – dva seriové, jeden obousměrný paralelní, klávesnice , myšPS2

• Řadič disket• Podpora infračervených zařízení

– Podpora zákaznického IR zařízení• Zvukový subsystém

– OPL3-SA3 Zvukový systém– OPL4-ML syntetizér wavetable

MB pro 486

1 - Cache paměť L22 - Sloty PCI3 - Sloty ISA4 - Slot ISA / VL Bus

5 - IDE hard disk konektor 6 - Pozice pro paměť SIMM7 - BIOS

8 - Napájecí konektor9 - Konektor klávesnice10 - Jumpers ( přepínače)11 - Pomocné obvody

MB pro PentiumIII

MB pro PentiumIV

PC se sadou 840

Rozmístění konektorů na MB• 1 – horní myš, dolní klávesnice• 2 – RJ 45 LAN• 3 – paralelní port - LPT• 4 – Game port• 5 – Audio konektor• 6 – sériový konektor COM1 , COM2• 7 – USB konektor

Základní typy mikroprocesorů• 8088• 8086• 80286• 80386SX• 80386DX• 80486SX• 80486DX• Pentium, PentiumPro• Pentium II, Celeron• Pentium III, Xeon• Pentium IV, …..

Mikroprocesor 80286

Mikroprocesor 80386

Mikroprocesor 80486

Pentium

Patice pro procesory 486

Patice pro procesory Pentium a PentiumPro

Specifikace čipových sad

Čipset P35 G33 P965

NorthBridge P35 MCH G33 GMCH P965 MCH

Podpora CPU Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core 2 Extreme Core 2 Duo, Core 2 Quad

Pentium Extreme, Pentium D, Pentium 4, Core 2 Duo,

Core 2 Extreme

Systémová sběrnice 800, 1066, 1333 800, 1066, 1333 533, 800, 1066

Typ operační paměti Dual DDR2/DDR3 Dual DDR2/DDR3 Dual DDR2

Rychlost paměti (DDR2/DDR3)

667, 800, 1067* / 800, 1067, 1333* 667, 800 / 800, 1067 533, 667, 800

FlexMemory Technology ano ano ano

Maximum paměti 8 GB 8 GB 8 GB

Grafické jádro ne ano ne

TDP 16-18 W 14-15 W 19 W

SouthBridge ICH9, ICH9R, ICH9DH ICH9, ICH9R, ICH9DH ICH8, ICH8R, ICH8DH

Propojení 2 GB/s 2 GB/s 2 GB/s

Slotů PCI 6 6 6

Linek PCIe 6 6 6

Audio Intel HD audio Intel HD audio Intel HD audio

LAN Gigabit MAC Gigabit MAC Gigabit MAC

ATA 6 portů SATA 3Gbps včetněeSATA

6 portů SATA 3Gbps včetněeSATA

6 portů SATA 3Gbps včetněeSATA

RAID PATA ne ne ne

RAID SATA 0, 1, 5, 10 0, 1, 5, 10 0, 1, 5, 10

USB 12 12 10

Vypnutí portů USB ano ano ano

Turbo Memory (Robson) ano ano ne

Matrix Storage Technology ano ano ano

Quick Resume Technology ano ano ano

Quiet System Technology ano ano ano

Typy pamětí• ROM (Read Only Memory)

– ROM– PROM– EPROM– EEPROM– Flash-PROM

• RAM (Random Access Memory)– Statické RAM (SRAM)– Dynamické RAM (DRAM)– CMOS-RAM (Complementary Metal Oxide

Sillicon)

Rozdělení pamětí

Typy sběrnic

• ISA• MCA• EISA• VESA• PCI, PCI-X• AGP• PCI Express

Sběrnice v PC

Konfigurace rozšiřujících desek

• „ruční“ konfigurace pomocí propojek– I/O adresa– IRQ– DMA

• Plug and Play– SETUP– karta PnP– OS umí PnP– správný ovladač - soubor .inf

Grafická karta

Logické schéma zobrazovacího adapteru

Počty barevPočet barev Počet bitů

16 4

256 8

65536 16 Hi color

16,7 mil 24 True color

4 294,9 mil 32

Pozn. Ve skutečnosti většina grafických adaptérů zobrazuje max. 16,7 mil barev

Velikosti paměti

Rozlišení 256 barev 64 tis.barev

16 mil.barev

40294,9 mil barev

640x480 512KB 1MB 1MB 4MB

8MB

8MB

16MB

32MB

800x600 512KB 1MB 2MB

1024x768 1MB 2MB 4MB

1280x1024 2MB 4MB 4MB

1600x1200 2MB 4MB 6MB

Funkce zvukové karty

Typy FDD

• 5,25“ 360 KB, 1.2 MB• 3,5“ 720 KB, 1.44 MB, 2.88 MB

Pevný disk (harddisk) Pevný disk (harddisk) • Počet cylindrů• Počet hlav• Počet sektorů• ZBR – zda je počet sektorů na stopu konstantní• Doba vystavení• Rychlost přenosu• Typ rozhraní• Metoda kódování• Prekompenzace

Porovnání řadičůIDE EIDE Fast

EIDESCSI SCSI2 SCSI3

ULTRA 160+

32 32

160

122

80

25

Počet zařízení 2 4 4 32

Rychlost přenosu

3 8 33/66 40

Délka kabelu (m)

0,6 0,6 0,6 6

Multitasking ne ne ne Ano

Typ zařízení HDD + CD +CD neomezeno

Standardy elektronických součástek

• Rozměry• Označování• Provozní parametry

Jmenovité hodnoty součástek• E6 ± 20% (100,150,220,330,470,680)• E12 ± 10% (100,120,150,180,220,270,330,390,470,

560,680,820)• E24 ± 5% (100,110,120,130,150,160,180,200,220,

240,270,300,330,360,390,430,470,510,560,620,680, 750,820,910)

• E48 ± 2%• E96 ± 1%• E192 ± 0,5%

Písmenové označení hodnot

Násobitel Kód A Kód B

1 Bez označenínebo J

R

103 k K

106 M M

109 G G

1012 T T

Písmenový kód pro odpory

• Základní jednotkou je 1 Ohm• 0,47 Ohm = J47 = R47• 100 Ohm = 100 = 100R• 2 200 Ohm = 2k2 = 2K2• 560 000 Ohm = M56• 3 300 000 Ohm = 3M3

Písmenový kód pro kapacity kondenzátorů

• Základní jednotkou v systému A je 1pF a v systému B je 1F

Násobitel Kód A Násobitel Kód B

1 Bez označení nebo J 10-12 p

n

µ

m

F

103 k 10-9

106 M 10-6

109 G 10-3

1012 T 1

Příklady značení kapacit

• 0,22 pF = J22 = p22• 30 pF = 30 = 30p• 3 300pF = 3k3 = 3n3• 1F = 1T = 1F0• 1 000µF = 1G = 1m0• 1 000 000pF = 1µF = 1M = 1µ0

Příklad schéma části monitoru

Barevný kódBarva Číslice násobitel Odchylky v %Černá 0 1Hnědá 1 10 +- 1Červená 2 102 +- 2Oranžová 3 103

Žlutá 4 104

Zelená 5 105

Modrá 6 106

Fialová 7 107

Šedá 8 108

Bílá 9 109

Zlatá 10-1 +- 5Stříbrná 10-2 +- 10Bez barvy +- 20

Význam barev• Řada E6,E12,E24

– 1. Místo – číslice– 2. Místo – číslice– 3. Místo – násobitel– 4. Místo – odchylka

• Řada E48,E96,E192– 1. Místo – číslice– 2. Místo – číslice– 3. Místo – číslice– 4. Místo – násobitel– 5. Místo – odchylka

Příklad barevného označení

• Hnědý, žlutý, oranžový, černý, hnědý proužek na rezistoru

1, 4, 3, 1, +-1% = 143 Ohm• Červený, fialový, oranžový, stříbrný

proužek na rezistoru2, 7, 103 , +-10% = 27 000 Ohm

Integrované obvody v konstrukci počítačů

Typy čipů

SIP - Single In-Line Package

Pouzdro SIP se používá pro integrované obvody s nižším stupněm integrace a tím i s malým počtem vývodů

DIP (DIL) - Dual In-Line Package

Pouzdra DIP se podobně jako SIP používá pro integrovanéobvody s nižším stupněm integrace a tím i s malým počtem vývodů

SO-I - Small Outline I

Používané pro integrované obvody s vyšší integrací a vyšším počtem vývodů než SIP nebo DIP

SO-G - Small Outline G

Podobně jako SO-I

SO-J - Small Outline J

Podobně jako SO-I

PQFP - Plastic Quad Flat Package

Pouzdro PQFP se používá pro integrované obvody s vysokou integrací a vysokým počtem vývodů

PLCC, LCCC - Plastic LeadlessChip Carrier,

Leadless Ceramic Chip Carrier

Používané podobně jako PQFP pro integrované obvody s vysokou integrací. Integrované obvody jsou buď zapouzdřeny do plastového (PLCC) nebo keramického (LCCC) obalu

BGA - Ball Grid Array

Používané pro integrované obvody s velmi vysokou integrací a velmi vysokým počtem vývodů

PGA - Pin Grid Array

Podobně jako BGA

Dual-Cavity PGA (MCM) -Multi Chip Module

Podobně jako BGA

Poznámka

Pouzdra SO-I, SO-G, SO-J, PQFP, PLCC, LCCC a BGA se souhrnně označují také jako pouzdra SMT (Surface MountTechnology), tj. pouzdra s povrchovou montáží. Jedná se o typ pouzder, jejichž vývody neprocházejí přes desku plošného spoje, ale jsou montovány pouze na povrch strany součástek desky plošného spoje. Je tedy zřejmé, že k takovýmto integrovaným obvodům lze vést spoje pouze ze strany součástek a nikoliv ze strany spojů.