Calculatoare orientate pe magistrala

CALCULATOARE ORIENTATE PE MAGISTRALA

La aparitia primelor PC-uri, modelul orientat pe magistrala era considerat invechit, acesta fiind de fapt total opus modelului cu placa de baza. Numele original al magistralei de date BUS, a fost folosit deoarece semnalele magistralei “calatoresc” impreuna si se opresc la aceeasi conectori intalniti in drum.

Modelul orientat pe magistrala permite configurarea personalizata a fiecarui calculator dupa scop si destinatie. Acest mod de proiectare modulara permite sistemului sa conecteze la magistrala componente mai puternice sau mai multe de acelasi tip (ex. procesoare) si extensia sistemului odata cu dezvoltarea activitatilor deservite.

1.1. CALCULATOARE PE O SINGURA PLACA

Aparitia circuitelor integrate miniaturizate a dus la reducerea masiva a numarului de placi necesare pentru construirea unui PC. Reducerea calculatorului la o singura placa a fost necesara datorita cerintelor de reducere a pretului si de crestere a fiabilitatii.

Principalul dezavantaj este reducerea flexibilitatii, caracteristicile din fabricatie nemaiputand fi schimbate ulterior. Aceasta metoda este utilizata in general la calculatoarele portabile si notebook, datorita avantajului de a fi compacte, de economisire a spatiului si de reducere a greutatii.

Modele mixte

Pentru a beneficia de avantajele ambelor tehnologii, au fost produse placi mixte. Intalnim in prezent placi orientate pe magistrala cu anumite componente incorporate (de ex. placa de sunet sau placa video), astfel incat se obtine o reducere apreciabila a costului, conectorii de extensie existenti in numar mai mic permitand totodata si o extindere ulterioara a anumitor tipuri de performante.

Terminologie

In sistemele de calcul intalnim urmatoarele tipuri de placi:

- placi fiica, legate de placa de baza numite si doughterboard sau doughtercard;

- placi de extensie, diferentiate dupa standardul interfetei de conectare;

- placi de sistem, de fapt placi de baza numite astfel de firme mari care impun o anumita terminologie (IBM);

- placi planare, termen promovat de IBM odata cu introducerea seriei PS2;

- placi de baza, nume dat de Intel placilor mama (motherboards) numite si base board;

- placi principale, termen neutru semnificand de fapt placa mama, numit si main board;

- placi logice, denumita astfel de Apple, descriu de fapt acelasi elemente de baza;

- placi fund de sertar sau backplane, descriu placile culisante prin panoul

frontal al calculatoarelor, obligatoriu planara.

1.2.          TIPODIMENSIUNILE PLACILOR DE BAZA

Placile de baza moderne pot avea orice forma sau dimensiuni, in functie de  modelul de PC. Primele standarde ale placilor de baza au fost stabilite de firma IBM prin duplicarea dimensiunilor celor mai populare masini IBM. Pentru a micsora costurile, majoritatea producatorilor au mentinut compatibilitatea cu placile IBM, pastrandu-si pozitiile gaurilor de montare, lucru perpetuat pana astazi.

In prezent, standardele de baza ale placilor de baza sunt cele promulgate de  Intel, cel mai recent dintre acestea, ATX, mergand pana la specificarea pozitiei conectorilor.

Pentru producatorii de sisteme cu profil redus a aparut un nou standard, LPX, care a micsorat inaltimea sistemului pirn instalarea orizontala a placilor de extensie.

Principalele tipodimensiuni ale placilor de baza sunt:

a) placa de baza pentru PC, cuprinde 5 sloturi de extensie ISA pe 8 biti, un conector pentru tastatura si unul pentru caseta, dimensiune 8.5 x 11 inci;

LUCRARE: Modelarea sistemelor LUCRARE: Proiect atestat tehnician mecatronist - microprocesoare- evolutii si tipuri

b) placa de baza pentru XT, de 8.5 x 12 inci, sloturile de extensie la 0.8 inci, montate in linie pentru a permite si magistrale de mare viteza PCI:
                        

Placa de baza AT, cel mai popular model de placa IBM, lansat in 1984. Este cea mai mare placa de baza 12 x 13.5 inci, are 8 sloturi la 0.8 inci, memoria si procesorul fiind puse oriunde pe placa:
                        

c) placa mini AT, de 13 x 8.66 inci, compatibila cu AT, contine conectori

pentru legarea porturilor prin panglica, se poate adapta la multe tipuri de

carcase;
                           

d) placa de baza LPX, pentru PC-uri mai putin inalte, are 8.66 x 13 inci, latura din spate a sasiuluiparalela cu latura mica a placii si contine conectorii I/O.

Are un conector de extensie principal in care se afla o placa fiica cu unul

sau mai multi conectori standard;

e) placa mini LPX, de 10 x 8.66 inci, pentru economisirea spatiului in carcasa;

f) placa ATX, cel mai nou standard, pastreaza dimensiunile placii mini-AT, versiunea 1.1. introdusa de Intel in 1996. Dimensiunea 12 x 9.6 inci este impusa pentru a putea taia 2 placi dintr-un panou brut imprimat de 18 x 24 inci. Au un altfel de conector de alimentare;

g) placa mini ATX, de 8.2 x 11.2 inci, are conectorii pentru porturi montati

direct fara cabluri, realizeaza o reducere de costuri de 30%;
                   

Deosebirile dintre placile cele mai des intalnite, AT si ATX se pot vedea din imaginile urmatoare:

Placa de baza AT:

Avantajele placilor de baza ATX:

Placa de baza ATX:

- Conectorii pentru tastatura si mouse sunt plasati intr-o carcasa de metal si au formatul PS/2.

-Sloturile SIMM sunt asezate in asa fel incat placile de extensie nu le

deranjeaza si sunt mai usor accesibile.

- Sloturile pentru cablurile harddisk-urilor si floppy-urilor sunt mai apropiate de unitati.

- Porturile seriale si paralele se gasesc in partea din spate a PC-ului.

- Un nou tip de conector de alimentare pentru placa de baza, cu doua

avantaje: conectoarele nu mai pot fi puse gresit si exista o functie noua prin care PCul se poate opri cu ajutorul software-ului.

- Soclul ZIF pentru CPU nu se mai afla in spatele placilor de extensie, ci in dreapta lor.

- Locul din spatele placilor de extensie nu contine componente inalte, care sa impiedice instalarea de placi lungi.

-Pe unele motherboard-uri noi se afla deja chipset-uri in capsule BGA.

Cipuri fara pini: la noua tehnologie BGA, conectoarele au forma unor sfere minuscule, amplasate sub circuitul integrat. Cipul este lipit pe board, existand avantajul costului mic de productie.

1.3.          MAGISTRALELE DE DATE DE PE PLACA DE BAZA

Magistrala de extensie a PC-ului permite dezvoltarea sistemului, asigurand o conexiune de mare viteza pentru dispozitivele periferice interne care maresc puterea acestuia.

Scopul magistraleide extensie este de a permite instalarea unor placi Suplimentare. Prin circuitele acesteia, calculatorul transfera informatii definite printr-o codificare speciala, bazata pe ordinea si combinatia bitilor.

Conexiunea realizata de magistrala trebuie sa transfere fara eroare aceste date. Pentru evitarea erorilor sunt incluse semnale suplimentare ce controleaza fluxul informatiilor si ajusteaza ratele de transfer in functie de viteza limita a PC-ului si viteza de lucru a accesoriilor de extensie.

Configuratiile moderne includ doua magistrale de extensie- una de

compatibilitate si una locala de mare viteza. Prima permite instalarea placilor mai vechi, este numita ISA, cea de mare viteza permite placilor de extensie sa lucreze la viteze apropiate de cea a microprocesorului.

PC-urile notebook au problerme proprii de extensie, legate de conexiune si de alimentarea cu energie, pentru care s-au dezvoltat standarde proprii. Cele mai moderne folosesc sloturi de extensie de tip PC Card sau CardBus. Primul se aseamana cu ISA, al doilea este mai rapid, pentru placi de extensie mai noi.

Comparaitie a standardelor busurilor de expansiune