Arvuti emaplaadid (1)

Arvuti emaplaadid
Referaat


Sissejuhatus
Emaplaat (motherboard), mida inglise keeles kutsutakse veel mainboard (põhiplaat),
system board (süsteemiplaat), on personaalarvuti üks tähtsamaid komponente. Kogu
arvuti ülesehitus hakkab peale emaplaadist. Emaplaat määrab ära süsteemi jõudluse,
kasutatavate protsessorite ja mälude tüübi ning kiiruse. Samuti selle, kas ja milliseid
lisakomponente ( videokaart , helikaart , võrgukaart) on vaja juurde lisada, et
moodustuks terviklik, toimiv arvuti.
Emaplaadi ajalugu ulatub 20 aasta taha. 1982 aastal sisaldas tolleaegne IBM PC
emaplaati , mis kujutas endast suurt kaarti, millel oli 8088 protsessor , BIOS ,
mälupesad ja lisapesad lisakaartidele. Kui arvutile oli vaja lisada kettaseadmeid või
COM-porte, siis tuli lisaks osta kaart kettaseadmetele ja COM-portidele.
Tänapäevastel emaplaatidel on eelpoolnimetatu integreeritud emaplaadile.
Emaplaat määrab ära ka arvuti välimuse: on tegemist tower (püstine korpus) või
desktop ( pikali ) korpusega. Mõlemat tüüpi korpuseid tehakse väga erinevates
mõõtudes ja disainides, sõltuvalt sellest kui suur, või kui väike on emaplaat, mida
kasutatakse.
Emaplaadi tüübid (form factor)
Emaplaadi tüüp määrab ära plaadi üldise väljanägemise, suuruse ja elementide
paigutuse. Erinevad tüübid nõuavad tavaliselt ka erinevat tüüpi korpuseid ja vahel ka
erinevat tüüpi toiteplokke. Erinevused tüüpide vahel seisnavd näiteks füüsilises
suuruses ja kujus, paigaldamise viisis, elementide paigutuses ja toiteploki
ühendusklemmides.
Tüüpide andmed:
Stiil, laius, sügavus, kus võib leida , sobiv korpus ja toiteplokk
Full AT 12“ 11-13“ väga vanad PC’d Full AT, Full Tower
Baby AT 8.5“ 10-13“ vanemad PC’d kõike peale slimline ’i ja
ATX’i
ATX 12“ 9.6“ uuemad PC’d ATX
miniATX 11.2“ 8.2“ uuemad PC’d ATX
microATX 9.6“ 9.6“ eriotstarbelised PC’d slimline
flexATX 9.0“ 7.5“ eriotstarbelised PC’d vabalt kujundatav
LPX 9“ 11-13“ vanemad PC komplektid slimline
miniLPX 8-9“ 10-11“ vanemad PC komplektid slimline
NLX 8-9“ 10-13.6“ uuemad PC komplektid slimline
AT ja BABY AT
See on vanim ja suurim tüüp. Oli väga levinud kuni Baby AT tulekuni, mis oli umbes
sel ajal, kui levisid 386 protsessorid (1992-1993). Baby AT loomise põhjuseks oli AT
laius (12") ja et seda oli raske paigaldada, hooldada ja uuendada .
BABY AT oli PC tööstuses standard aastatel 1993-1997 ja seda kasutatakse
tänapäevani, peamiselt Pent ium klassi arvutites. Mõned sarnasusesd AT ja BABY AT
emaplaatide ehituses on elementide paigutus plaadil. Protsessori pesa on nii
paigutatud, et see võib pikematele kaartidele ette jääda. Mõnede variantide puhul on
mälu pesad sarnaselt paigutatud. See võib piirata lisatavate lisaseadme kaartide hulka
ja valikut. I/O pordid on eraldi ja kinnitatud kasti külge. Emaplaadiga on nad
ühenduses väikeste kontaktide abil. Need on tavaliselt floppy ja IDE kontaktide
läheduses ja võib tulemuseks anda ühe kaablite sasipuntra.
ATX ja mini-ATX
ATX emaplaadi tüüp loodi baby-AT baasil aastal 1995 Inteli poolt. Sellel tüübil on
mitmeid eeliseid vanemate emaplaadi tüüpide ees. ATX tüüp määrab ära muudatused
nii emaplaatides kui ka korpustes. Muutused on siis alljärgnevad:
Joonis 1 – ATX tüüpi emaplaadi paigutus korpuses
Integreeritud I/O portide pistikud: baby-AT emaplaadid kasutasid kontakte,
kust läksid kaablid serial ja paralleel portide kontaktidesse, mis olid korpuse
külge ehitatud. ATX’i puhul on need kontakid pandud otse emaplaadile. See
uuendus alandab emaplaadi hinda, säästab paigaldamise aega ja muudab
plaadi standardsemaks.
Integreeritud PS/2 hiire kontakt: Enamusel baby-AT tüüpi emaplaatidel on
PS/2 hiire port emaplaadile ühendatud samamoodi nagu serial ja paralleel
pordid. ATX’i puhul on PS/2 hiire port emaplaadi külge ehitatud.
Vähendatud kettaseadmete takistust: Kuna ATX tüübi puhul on emaplaati
keeratud 90° võrreldes baby-AT tüüpi emaplaatidega, siis on kettaseadmed ja
emaplaat omavahel tunduvalt vähem „ kattes “ – see tähendab aga kergemat
ligipääsu emaplaadile ja vähem jahutusprobleeme.
Vähendatud laienduskaartide takistust: Protsessori pesa ja mälu pesad on
liigutatud plaadi eest servast taha paremasse serva, toiteploki lähedusse. See
võimaldab lisada ka pikki laienduskaarte (baby-AT puhul ei pruukinud
pikemad kaardid lihtsalt mahtuda).
Parem toiteploki pistik : ATX emaplaat kasutab ühte 20 kontaktiga pistikut
baby-AT kahe segadusse ajavalt sarnase 6 kontaktise pistiku asemel.
„ Soft Power “ toetus: ATX toiteplokki lülitatakse sisse ja välja emaplaadilt
tulevate signaalide abil. See võimaldab arvutit sisse ja välja lülitada ka
tarkvaraliselt.
3.3V toite toetus: ATX tüüpi emaplaat toetab ATX toiteplokist tulevat 3.3V
toidet. Seda pinget kasutatakse pea kõigi uuema te protsessorite vooluga
varustamiseks. See alandab taaskord hinda, kuna vajadus pinge muutmise
järele 5V 3.3V peale puudub.
ATX toiteploki puhul puhub toiteploki ventilaator õhku kasti sisse selle
asemel, et seda sealt välja puhuda. See tähendab, et õhk surutakse
kõikvõimalikest avadest korpuses välja, selle asemel, et sealt seda sisse
tõmmata. See peaks omakorda vähendama tolmu sattumist kasti sisse. Kuna
protsessori pesa on kohe toiteploki juures, siis on võimalik kasutada toiteploki
ventilaatorit ka protsessori radiaatori jahutamiseks . Kuigi praeguseks jääb
sellest juba ammu väheks ja kasutatakse protsessori radiaatori jahutamiseks
eraldi ventilaatorit. Praeguse ATX standardi järgi võib toiteploki ventilaator
puhuda õhku nii kasti sisse kui ka kastist vä lja.
Parandatud süsteemi uuendamise võimalus: ATX tüüp on kujundatud nii, et
seda oleks lihtne uuendada, kuna emaplaadi külge käivatele kaartidele on
ligipääs palju lihtsam kui AT tüübi puhul.
microATX
See tüüp on loomulik edasiarendus ATX tüübile, järgides uusi trende PC tehnoloogia
turul. microATX toetab:
praegusi protsessori tehnoloogiaid
üleminekut uuematele protsessori tehnoloogiatele
AGP suure jõudlusega graafika lahendusi
väiksemaid emaplaadi mõõtmeid
väiksemaid toiteploki tüüpe
Joonis 2 – microATX tüüpi emaplaadi paigutus korpuses
flexATX
Sarnane microATX’ile. flexATX pakub süsteemiarendajatele võimaluse luua palju
uusi personaalarvutite kujundusi. flexATX lubab paremat paindlikkust seal kus seda
vaja on. Näiteks NBA tahtis saada selliseid arvuteid, mis näeksid välja nagu
korvpallid. Seal ei ole just palju valikuid emaplaadi ja korpuse suuruse ja kuju valikul .
toetab olemasolevaid protsessori tehnoloogiaid
emaplaadi mõõtmed väiksemad
ATX 2.03 I/O paneel
paigaldatakse samamoodi nagu microATX’i
protsessorid käivad ainult pesadesse (socket)
LPX ja miniLPX
Baseerub Western Digitali disainil. Kasutatakse peamiselt massiliselt toodetavates
arvutikomplektides. Rõhku on pööratud ruumi efektiivsemale ära kasutamisele ja
ühtlasi aitab see ka hoida arvuti hinna madalamal. Selle tüübi suurimaks eripäraks on
nn. riser card, millele on paigutatus laienduskaartide pesad.
Selle asemel, et süsteemisiin emaplaadile paigutada nagu seda on tehtud AT ja ATX
standardite puhul, on LPX emaplaadi tüübi puhul on süsteemisiin paigutatud nn. riser
card’ile, mis omakorda ühendatakse emaplaadi külge. Laienduskaardid ühendatakse
aga rise card’i külge. Seega on laienduskaardid paralleelselt emaplaadiga ja see
võimaldab kokkuhoida korpuse kõrguse pealt, kuna laienduskaartide kõrgus on
peamine põhjus, miks täis mõõdus desktop tüüpi korpused on just nii kõrged kui nad
on.
Joonis 3 – LPX emaplaadi asetus korpuses
LPX tüüpi emaplaatidel on enamasti integreeritud videokaart. Kui integreeritud
videokaart on kvaliteetne, siis see võimaldab arvuti hinna madalama hoida ja tagada
hea pildi. Kuigi kui kasutaja tahab videokaarti uuendada, siis võib see tekitada
probleemi, juhul kui integreeritud videokaarti ei saa ära keelata (disabled). Nii nagu
ATX emaplaadi tüübi puhul, on ka LPX tüübile serial, paralleel ja hiire pordid
emaplaadi külge ehitatud.
Samal ajal kui LPX emaplaadi tüüp võimaldab tootjal raha kokku hoida ja väiksemaid
arvuteid toota, on need süsteemid mitte standardsed, halvasti laiendatavad,
uuendatavad, jahutatavad ja need ei sobi kodus ise kokku panemiseks. Aga kui on
vaja mõnda sellist uuendada, siis ei pruugi olla just palju alternatiive.
NLX
Nii nagu AT tüüp aegus ja muutus sobimatuks uute tehnoloogiatega, nii ka LPX tüüp
ilmutas enda juures samu nõrkusi. Kuna vajati modernset ja väikest emaplaadi tüüpi,
siis loodigi uus NLX emaplaadi tüüp. NLX on LPX umbes sama palju nagu ATX on
AT: Ideeliselt on see sama, mis LPX aga mõningate edasiarenduste ja uuendustega , et
muuta seda sobilikumaks uute PC tehnoloogiatega. Samuti nagu ATX, nii ka NLX
standard on välja arendatud Intel Corporation poolt ja Intel ka promos seda.
NLX kasutab põhimõtteliselt sama disaini nagu LPX – väiksem emaplaat ja riser
card’iga laienduspesade jaoks. Põhinedes sellele, on NLX’is tehtud järgmised
muudatused:
parandatud disaini, et saaks kasutada suuremaid mälumooduleid
toetab uuemaid protsessori tehnoloogiaid
toetab AGP videokaarte
parandatud soojusjuhtivus , kuna uuemad protsessorid lähevad tulisemaks kui
vanad
Optimaalsem protsessori asukoht plaadil, et seda oleks kergem jahutada ja ligi
pääseda
Emaplaadi paigaldamine ja konfigureerimine paindlikum
Disainitud niimoodi , et emaplaati oleks võimalik kergelt kastist välja tõmmata
ja uuesti sisse lükata.
Kaablid, näiteks floppy seadme kaabli pistik on pandud riser card’i külge –
LPX’il oli see emaplaadi külge pandud. See võimaldab kasutada lühemaid
kaableid ja samuti risustab vähem korpuse sisemust.
Toetab nii desktop kui tower korpuseid
Joonis 4 – NLX emaplaat
NLX tüüp on nagu LPX, mõelduyd peamiselt suurtele arvutikomplektide tootjatele.
Paljud muudatused on tehtud selle mõttega, et oleks võimalik toota erineva kujuga
arvuteid ja et oleks võimalik seda teha odavalt.
Emaplaadil paiknevad komponendid
Emaplaat on mitmekihiline mikroelektroonika seadeldis, mille eesmärgiks on
võimaldada andmeedastuskanalite kaudu liigutada andmeid erinevate emaplaadil
paiknevate komponentide vahel, samas varustades neid sobiva toitepingega, mis
saadakse toiteplokist.
Protsessor
Protsessor (CPU – Central Processing Unit ) on kesktöötlusseade, arvuti “aju”, mis
juhib kõiki arvutis toimuvaid protsesse. Protsessor on väike komplektne
arvutusmasin, mis on mahutatud ühte kiipi (Chip) ehk mikroskeemi, siit ka sageli
kasutatav nimetus: mikroprotsessor (microprocessor).
Igal protsessoril on kaks põhikomponenti:
ALU (Arithmetic/Logic Unit), aritmeetika- loogikaseade , mis teostab
aritmeetilisi ja loogikatehteid
Juhtplokk, mis võtab mälust käske, dekodeerib ja täidab neid, pöördudes
vajadusel ALU poole
Erinevad emaplaadid toetavad erinevate tootjate protsessoreid ja erinevaid protsessori
kiiruseid. Ühed emaplaadid toetavad Inteli poolt toodetavaid protsessoreid, teised
AMD poolt toodetavaid protsessoreid. Emaplaadist sõltub ka see, kui kiiret
protsessorit me saame kasutada. Kui turule tuleb uus kiirem protsessor, siis on tema
jaoks olemas ka sobiv emaplaat. Samas ei ole võimalik vanemale emaplaadile lisada
uuemat protsessorit ja vastupidi. Info selle kohta, milliseid protsessoreid antud
emaplaat toetab on kirjas emaplaadi kasutusjuhendis ( User Guide ).
Joonis 5 – Socket tüüpi pesa
Protsessor paigaldatakse emaplaadile vastavasse pesasse. Tavaliselt on pesa
ruudukujuline Socket tüüpi pesa, kuhu protsessor koos jahutusega peale pannakse.
Kasutatakse ka Slot1 tüüpi pesasid, kus protsessor paikneb lisakaardil. Slot pesa oli
kasutusel Inteli poolt, kes tootis koos jahutusega plastikkesta integreeritud
protsessoreid.
Joonis 6 – Slot tüüpi pesa
Joonis 7 – Slot paigaldatav protsessor
BIOS
BIOS ( Basic Input/Output System) on arvutis madalama taseme tarkvara , mis on
liideseks riistvara ja operatsioonisüsteemi vahel. BIOSis olev info on salvestatud
flash -mällu (flash memory).
Joonis 8 – BIOS kiip Joonis 9 – Flash mälu
Arvuti sisselülitamisel BIOS:
·
Vaatab üle CMOS seaded
BIOS vaatab informatsiooni, mis on salvestatud väiksesse 64 bitisesse CMOS
(complementary metal oxide semiconductor) kiipi. BIOS kasutab CMOS
tehnoloogiat, et salvestada informatsiooni arvuti konfiguratsioonimuudatuste kohta.
CMOS saab voolu väikesest mündisuurusest patareist, mis on piisav, et säilitada
vajalikku infot aastaid ilma arvutit sisselülitamata.
·
Laeb katkestused ja seadmete draiverid
Katkestused (IRQ) on riistvara ja operatsioonisüsteemi vahelised tarkvara osad. Kui
vajutada klaviatuuri nuppe , siis saadetakse signaal katkestusele, kes omakorda ütleb
protsessorile, et vajutati nuppe ja saadab info edasi operatsioonisüsteemile.
Seadmete draiveritega identifitseeritakse põhiline riistvara (hiir, klaviatuur , kõvaketas,
disketiseade), et arvuti oskaks neid kasutada.
·
Kontrollib videokaardi seadeid
BIOS kontrollib, kas videokaardil on oma mälu, BIOS ja graafikaprotsessor. Kui
mitte, siis asub videokaardi informatsioon kuskil emaplaadil, mis laetakse.
· Teeb “power-on self-test” (POST)
Vaatab üle kõik teised riistvaralised komponendid ja veendub, et kõik töötavad
korrektselt. BIOS kontrollib kas tegemist on arvuti sisselülitamise või lihtsalt uuesti
käivitamisega (restart). Mälu aadressil 0000:0472 olev väärtus 1234h tähendab uuesti
käivitamist ja BIOS jätab vahele “power-on self-sest”.
Kui tegemist on sisselülitamisega, siis kontrollitakse mälu, kas PS2 või USB portides
on hiir või klaviatuur, otsitakse üles PCI (peripheral component interconnect) siinid ja
nendes asuvad kaardid. Leitud vigadest antakse teada signaaliga või veateatega
ekraanil.
· Otsib seadmeid, millelt käivitada operatsioonisüsteem
BIOS vaatab millistelt seadmetelt on võimalik käivitada operatsioonisüsteem. Kui
seadmeid on mitu (CD-ROM, kõvaketas, disketiseade), siis pöördutakse seadme poole
vastavalt paikapandud bootimisjärjekorrale. Kui leitakse operatsioonisüsteem, siis see
käivitatakse. Kui ei leita kuvatakse vastavasisuline veateade.
Põhimälu
Põhimälu (main memory) ehk operatiivmälu on arvutis paiknev pooljuhtmälu. Lisaks
põhimälule on igal arvutil ka üks või mitu välismälu (näit. kõvaketas). Põhimälu teine
nimetus on RAM. Arvuti saab töödelda ainult neid andmeid, mis asuvad põhimälus.
Seepärast tuleb iga täitmisele kuuluv programm ja iga fail, mille poole pöördutakse,
kopeerida välismälust põhimällu. Põhimälu suurus on väga oluline, sest see määrab
ära, kui palju programme saab üheaegselt töötada ja kui palju andmeid saab korraga
töödelda. Kuna põhimälu kipub sageli väheks jääma, siis kasutatakse saalimise
nimetuse all tuntud võtet. See tähendab, et kui põhimälu ei ole piisavalt suur kõigi
vajalike andmete hoidmiseks, siis kopeeritakse sinna ainult antud hetkel vajaminevad
andmed ja pärast töötlemist saadetakse need kohe välismällu tagasi ning kopeeritakse
põhimällu uued andmed. Kuna aga pidev saalimine ( suhtlemine välismäluga) teeb
arvuti töö aeglaseks ja uuemad programmid nõuavad üha enam mälumahtu, siis
kasutatakse arvutites ka üha suuremaid põhimälusid. Kui veel mõned aastad tagasi
piisas 16 MB ja siis 32 MB põhimälust, siis uuemates arvutites on juba 64 MB või
128 MB suurune põhimälu. Kui teil on vanem arvuti ja mälu tundub olevat vähevõitu,
on enamasti võimalik seda juurde lisada.
Joonis 10 - Mälupesad
Kettaseadmete ühenduspesad
Igas personaalarvutis on olemas vähemalt üks masssalvestusseade, tavaliselt
kõvaketas (HDD – hard disk drive ). Masssalvestusseadmete alla kuuluvad veel
disketiseade (FDD – floppy disk drive), CD-ROM seade, lindiseadmed (tape drive),
magnet-optilised seadmed ja zip- draiv . Masssalvestusseadmete ülesanne on säilitada
suuri andmehulki ka siis kui arvuti ei tööta (kõvaketas) ja võimaldada andmete
mugavat transporti ühest arvutist teise (CD-ROM, floppy).
Joonis 11 – Kõvaketas koos kontrolleriga Joonis 12 – Kõvaketta kontroller
Tavaliselt ühendatakse salvestusseadmed emaplaadile IDE ( Integrated Drive
Electronics) ühenduspesade abil. IDE ei ole tehniliselt õige nimetus. Algne nimetus
oli AT Attachment (ATA), mis tähendab IBM AT arvutile arendatud standardit. IDE
loodi selleks, et standardiseerida ja lihtsustada kõvaketaste kasutamist arvutites. Idee
seisnes selles, et kettaseade ja kettaseadme kontroller oleksid kombineeritud ja
moodustaksid ühtse terviku.
Enamus emaplaate toetavad IDE standardit, aga IDE kontroller ise ei asu emaplaadil,
vaid kontroller asub kettaseadme küljes. Emaplaadil paiknevad vaid ühenduspesad
kettaseadmete ühendamiseks emaplaadiga. Tavaliselt on neid kolm – kaks 40 pin pesa
“suurtele” kettaseadmetele ja üks 32 pin ühenduspesa eraldi flopiseadmele.
Kuigi IDE arendati algselt kõvaketaste ühendamiseks emaplaadiga, kasutatakse nüüd
sama standardit ka flopiseadme, CD-ROM´i ja teiste salvestusseadmete
ühendamiseks. Üks ühenduspesa toetab korraga kahte salvestusseadet, nii on võimalik
korraga tööle panna kuni 4 kettaseadet, lisaks veel flopiseade.
Peale IDE standardi kasutatakse veel SCSI (Small Computer System Interface)
standardit. Seda eeskätt võimsamates tööjaamades, serverites ja vanemates Apple
Macintosh arvutites. SCSI kontroller võib olla integreeritud või lisatav eraldi
lisakaardina.
Joonia 13 – SCSI (roheline) ja IDE ühenduspesad
SCSI külge on võimalik ühendada kõvaketas, skänner, CD-ROM seade, printer või
lindiseade. SCSI eelis IDE ees on, et ta võimaldab ühele siinile lisada rohkem
(ketta)seadmeid, sõltuvalt tüübist kas 8 või 16 seadet . Põhiliselt on SCSI kasutusel
serverites, ühendamaks kokku palju kõvakettaid, mis moodustab RAID´i ( Redundant
array of independent disks), et tagada süsteemi töökindlus ja jõudlus ning vähendada
andmekaotusriske.
Laiendussiinid
Laiendussiinid (expansion bus) - on juhtmete ja protokollide komplekt, mis
võimaldab arvuti laiendamist sellesse täiendavate trükkplaatide (laiendplaatide)
lisamisega. Varem kasutati PC-des laiendussiinidena ISA siine. Kuna aga selle siini
võimaluse on piiratud, siis kõigis uuemates arvutites on kasutusel võimsamad PCI
siinid. Siiski on ka neis võimalik kasutada vanemaid ISA siine.
AGP
AGP - Accelerated Graphics Port (AGP or AG.P.) on suure jõudlusega, spetsiaalselt
3D graafikakomponentide ühendamiseks mõeldud siin. AGP põhineb PCI siinil ning
kasutab oma tööks 66 MHz PCI (PCI Local Bus Specification) spetsifikatsiooni.
Samas on AGP optimeeritud justnimelt suurt jõudlust nõudvatele 3D
operatsioonidele.
Joonis 14 – AGP ühenduspesa
AGP siin on välja töötatud Intel'i poolt. AGP ei asenda PCI siini ega vähenda ka tema
osatähtsust. AGP on füüsiliselt, loogiliselt ja elktriliselt sõltumatu PCI siinist. Ta on
ettenähtud spetsiaalselt ja ainult graafikakaartide ühendamiseks, kõik ülejäänud I/O
seadmed ühenduvad endiselt PCI siinile. Lisa kaardi siin, mis on tefineeritud kui AGP
kasutab (signaaliedastuse pärast) teistsugust pesa, mis ei ole ühilduv tavalise PCI
pesaga - PCI ja AGP kaardid ei ole teineteisega vahetatavad.
PCI
PCI (Peripheral Component Interconnect) - välisseadmeühendus Intel Corporation'i
poolt välja töötatud lokaalsiini standard, mida kasutatakse enamiku kaasaegsete
personaalarvutite juures kõrvuti vanema ISA laiendussiinistandardiga. PCI on 64-
bitine siin, kuigi teda kasutatakse tihti ka 32- bitise siinina. Taktsagedus on PCI siinil
33 või 66 MHz. 32-bitise 33 MHz siini läbilaskevõime on 133 MBps. Kuigi PCI on
Intel'i toode, pole ta seotud ühegi konkreetse mikroprotsessori tüübiga.
Joonis 15 – PCI ühenduspesa
ISA
ISA (Industry Standard Architecture ) - harustandard- arhitektuur Siiniarhitektuur,
mida kasutatakse IBM PC/XT ja PC/AT arvutites. AT versioon on kujunenud de facto
tööstuslikuks standardiks ning on asendanud varasema PCI lokaalsiini arhitektuuri.
1993. a. juurutasid Intel ja Microsoft uue ISA versiooni, mida nimetatakse Plug-and-
Play ISA. See võimaldab operatsioonisüsteemil ise konfigureerida laiendusplaate, nii
et kasutajal pole vaja vaeva näha DIP- lülitite ja sildadega.
Joonis 16 – ISA ühenduspesa
Chipset
Chipset määrab ära ka kui palju level 2 cache 'i on võimalik kasutusele võtta. Samuti
määrab chipset ära selle, kui suure hulga mälu on võimalik cachida. Chipset määrab
ära maksimaalse mälu arvuks 20b ja 40b. Millist tüüpi mälu üldse on võimalik
vastava emaplaadi puhul kasutada. Määrab ära mälupesade arvu emaplaadil. Kas võib
kasutusel olla mälu paarsuskontrolliga või paarsuskontrollita.
Chipset jaotatakse kaheks - põhja sild ja lõuna sild (North bridge and South bridge).
Kahte andmevahetuskanalit ühendav sild. Mida suurem sild põhja ja lõuna vahel, seda
kiiremini andmed jõuavad protsessorisse ja mällu. Chipset kodeerib aadresse. CPU
pöördub mällu andmete saamiseks. Chipset tõlgib ära CPU palve . Cache'i saadetakse
esimesena. Toimub siinide bufferdamine - chipset omab vastavaid andme buffreid,
mida suuremad, seda parem chipset.
Joonis 17 - Põhjasild Joonis 18 - Lõunasild
Pordid
Järjestikport - (serial port) Port ehk liides , mida kasutatakse digitaalsignaali
järjestikedastuseks, s. t. bitid edastatakse üksteise järel (paralleelpordi puhul
edastatakse mitut paralleelset juhet mööda samaaegselt mitu bitti ). Personaalarvutites
kasutatakse enamasti RS-232C või RS-422 standardile vastavaid järjestikporte.
Järjestikport on üldotstarbeline liides, mida võib kasutada peaaegu igasuguse seadme
arvutiga ühendamiseks, k. a. modemid, hiired ja printerid (kuigi enamik printereid
kasutab paralleelporti).
Joonis 19 – Pordid ATX emaplaadil
Parallel port - paralleelport, rööpport. Välisseadme, näit. printeri ühendamiseks ette
nähtud rööpliides. Enamasti on personaalarvutitel nii paralleelport kui vähemalt üks
järjestikport (jadaport). PC paralleelport kasutab 25 jalaga pistikut DB-25 ja sellega
ühendatakse printereid, teisi arvuteid ja muid seadmeid, mis vajavad suhteliselt suurt
ribalaiust. Firma järgi, kes töötas välja paralleelpordi standardi printeri ühendamiseks
arvutiga, nimetatakse paralleelporti sageli ka Centronics-liideseks. Kaasaegsed
rööpliidesed põhinevad Epsoni rööpliidesel. EPP (Enhanced Parallel Port või
Extended Capabilities Port) on uuemat tüüpi paralleelport, mis toetab samu pistikuid,
mis Centronics-liides. Nii Epsoni kui EPP paralleelpordid toetavad kahesuunalist
ühendust ja nende andmekiirused on 10 korda suuremad kui Centronics-pordil.
Macintosh'i arvutitel ja nüüd ka muudel personaalarvutitel on SCSI port, mis on
põhimõtteliselt samuti paralleelport, kuid paindlikum.
Toitepesa
Toite pesa (Power connector) - toiteplokist tulevate juhtmete ühendamiseks
emaplaadiga. Pesas on kohad:
+5V - emaplaadi elektroonika toitmiseks, punane juhe. AT puhul võetakse ka
protsessori toide +5V pealt, ATX'il aga on selleks eraldi 3,3V.
+12V - mootorite toitmiseks, kettaseadmed, ventilaatorid. Kaasaegne emaplaat
ei tarvita (punane – roosa )
0V - maandus juhe (must)
-12V - kasutab jadaport, vanemates arvutites sinine
-5V - uuemates ei kasutata, vanades disketiseade, ISA siin, SFX ei tooda seda.
(valge juhe)
 Sense (+3,3V) - kontrollib kui head voolu toodetakse protsessori jaoks,
reguleeritakse vastavalt.
+3,3V AGP ja protsessori tarbeks
GPU signaal - (PG vahetevahel ) 0,5 sekundit toiteplokk ei tööta, pinged
stabiliseeruvad. Power Good signaal annab emaplaadile teada, et pinged on
korras.
+5Vsense - kontrollib +5V korrasolekut
Sleep - toiteplokk säästurešiimil, stand by olekusse, saab klaviatuurilt signaali
et „üles ärgata".
Joonis 20 – ATX emaplaadi toitepesa
Integreeritud seadmed
USB
Tavaliselt on arvutil olemas üks paralleelport ja kaks järjestikporti. Kui tekib vajadus
lisada arvutile samaaegselt mitu välist seadet tekib probleem – mida võtta, mida jätta?
Kuigi portide arvu saab tõsta, lisades vastava kaardi, jääb alles kiiruse probleem.
Paralleel- ja järjestikport ei ole piisavalt kiired, et tagada mugavat ja ajasäästlikku
andmevahetust erinevate lisaseadmete vahel. USB ( universal serial bus) loodi selleks,
et lahendada probleem arvuti välisseadmete ühendamisel ja tõsta andmevahetuskiirust.
USB on standartne ühenduspesa, mis toetab kuni 127 lisaseadet ja tagab 6
Mbps andmevahetuskiiruse.
Joonis 21 – USB “A” pistik Joonis 22 – USB “B” pistik
USB seade, milleks võib olla hiir, klaviatuur, printer, skänner, digitaalne fotokaamera
või veebikaamera, on lihtsalt ühendatav, kui operatsioonisüsteem USB´d toetab, siis
ka lihtsalt installeeritav. Tavaliselt on arvutites 2-4 USB pesa, aga ka need võivad
väga ruttu täituda. Siinjuures on abiks USB hub, mis võimaldab ühte pesasse lisada
näiteks 4 USB seadet.
IEEE- 1394 kontroller
Apple computers valmistab emaplaadile integreeritud FireWire-ga arvuteid juba 1997
aastast alates. Samuti on enamik PC-emaplaatide tootjaid hakanud FireWire
kontrolloreid ja porte otse emaplaadile integreerima. Taoliste emaplaatide hind ei ole
ilma FireWireta emaplaatide hinnast märgatavalt kõrgem. FireWire port on sellistel
emaplaatidel otse emaplaadi peal, enamasti PCI pesade läheduses, ning korpuse
pinnale tuuakse ta välja eraldi juhtmega. Joonisel 23 on näha kuidas FireWire ja USB
pesad on toodud otse korpuse esiküljele, mis muudab seadmete külga- ja
lahtiühendamise väga mugavaks.
Joonis 23 - IEEE-1394 kontrolleri pesa
Integreeritud heli ja võrgukaardid
Integreeritud helikaardid on küllaltki tavalised just komplektina müüdavates arvutites.
Kuid silmas peaks selle juures pidama seda, et helikaart kasutab väga mitmeid
süsteemi ressursse ja kui see helikaart on madalakvaliteediline, siis võib põhjustada
mitmeid raskesti diagnoositavaid probleeme.
Integreeritud võrgukaardid ei ole just väga laialdaselt levinud, kuna lisatavad
võrgukaardid on niivõrd odavad, et integreeritud võrgukaardi eest juurde maksmisel
ei ole eriti mõtet. Kuid kui see võimalus on olemas ja selle eest eriti palju raha juurde
ei küsita, siis võib see kasulikuks osutuda. Samuti sel juhul, kui näiteks PCI siine
väheks hakkab jääma.
Enamus integreeritud seadmeid võimaldavad pigem põhilisi funktsioone kui
püüdlevad lisatavate kaartide võimaluste ja kvaliteedi poole. Integreeritud seadmetega
võib ka siis probleeme tekkida, kui mõnda seadet on soov uuendada - enamasti on
küll olemas võimalus keelata süsteemil integreeritud seadet kasutada ja kästa kasutada
seda, mis on ühendatud mõne siini külge, kuid alati ei pruugi selline lahendus tööle
hakata.
Kasutatud kirjandus
http://www.pcguide.com/ref/mbsys/mobo/form.ht m
http://www.motherboards.org/articlesd/tech-planations/4_1.html
http://www.pcguide.com/ref/mbsys/chip/addtlSound-c.html
http://www.pcguid e.com/ref/mbsys/chip/addtlNetwork-c.html
http://computer.howstuffworks.com/motherboard.htm/printable
http://computer.howstuffworks.com/bios.htm/printable
http://computer.howstuffworks.com/microprocessor.htm/printable
http://computer.howstuffworks.com/ide.htm/printable
http://computer.howstuffworks.com/scsi.htm/printable
http://computer.howstuffworks.com/usb.htm/printable
http://www.motherboards.org/articlesd/tech-planations/1_1.html
http://www.vallaste.ee/eteatmik/sona.ASP?Type=UserId&otsing=2469
http://www.paideyg.ee/arvutiriistvara/emaplaat/index.ht m