Orbis pictus21. století

Tato prezentace byla vytvořenav rámci projektu

Základní deskyZákladní desky

OB21-OP-ELKONP-JANC-M-3-007OB21-OP-ELKONP-JANC-M-3-007

Základní deskyZákladní desky

rozdělení a vývoj základních desekrozdělení a vývoj základních desek

konstrukce základních desekkonstrukce základních desek

sběrnice základních desek, jejich parametrysběrnice základních desek, jejich parametry

rozšiřující slotyrozšiřující sloty

napájaní a signalizacenapájaní a signalizace

základní parametry BIOSuzákladní parametry BIOSu

Rozdělení základních desekRozdělení základních desek staré formátystaré formáty

– ATAT formát původního PC XT od formát původního PC XT od

firmy IBMfirmy IBM

– Baby-ATBaby-AT formát původního PC ATformát původního PC AT typický DIN konektor pro typický DIN konektor pro

klávesnicuklávesnicu byla najrozšířenější, používaná byla najrozšířenější, používaná

pro procesory od 386 až po pro procesory od 386 až po Pentium III a AthlonPentium III a Athlon

– LPXLPX do nízkoprofilových PCdo nízkoprofilových PC rozšiřující karty rovnobežně s rozšiřující karty rovnobežně s

MB (v expandéru)MB (v expandéru) formát nebyl specifikován jako formát nebyl specifikován jako

standardstandard

• používané formátypoužívané formáty– ATXATX

• jako Baby-AT otočená o 90°jako Baby-AT otočená o 90°• má jiný zdroj a jinou skříňmá jiný zdroj a jinou skříň• panel pro výstupné konektorypanel pro výstupné konektory• jen jeden konektor napájaníjen jeden konektor napájaní• přemístněný procesor i paměťpřemístněný procesor i paměť• konektory pro mechaniky jsou konektory pro mechaniky jsou

blíž k mechanikámblíž k mechanikám• lepší chlazenílepší chlazení

– mini-ATXmini-ATX– micro-ATXmicro-ATX

• možnosť menšího zdroje – SFXmožnosť menšího zdroje – SFX• méně rozšiřujúcich karetméně rozšiřujúcich karet

– flex-ATXflex-ATX• najmenší formát – do malých najmenší formát – do malých

systémůsystémů

– NLXNLX• obdoba LPX, standardizovanáobdoba LPX, standardizovaná

Vývoj základních desekVývoj základních desek– typ formátutyp formátu

– typ procesorutyp procesoru napevno umístněné procesory (8086 – 80486)napevno umístněné procesory (8086 – 80486) procesory v paticích, procesory ve slotechprocesory v paticích, procesory ve slotech umístění procesoru na desce, chlazení procesoruumístění procesoru na desce, chlazení procesoru

– typ sběrnicetyp sběrnice ISA 8 bit., ISA 16 bit., MCA, EISA – původní sběrnice PC XT a ISA 8 bit., ISA 16 bit., MCA, EISA – původní sběrnice PC XT a

ATAT lokální sběrnice – VL-bus, PCI, AGP, PCI-X, PCI Expresslokální sběrnice – VL-bus, PCI, AGP, PCI-X, PCI Express

– typ čipové sadytyp čipové sady

– typ paměťových modulůtyp paměťových modulů

– BIOSBIOS

Konstrukce základních desekKonstrukce základních desek– patice anebo konektor pro procesorpatice anebo konektor pro procesor– čipová sadačipová sada– čip pro vstupy a výstupy (Super I/O)čip pro vstupy a výstupy (Super I/O)– vstupní a výstupní konektoryvstupní a výstupní konektory– ROM BIOS (Flash BIOS)ROM BIOS (Flash BIOS)– Patice pro paměťové modulyPatice pro paměťové moduly– rozšiřující sběrnicerozšiřující sběrnice– regulátor napětí pro procesorregulátor napětí pro procesor– batériebatérie– integrované součásti (grafické karty, zvukové integrované součásti (grafické karty, zvukové

karty, síťové karty, řadiče, ...)karty, síťové karty, řadiče, ...)

Sběrnice na základních deskách, jejich Sběrnice na základních deskách, jejich parametryparametry sběrnice ISAsběrnice ISA

– 8 alebo 16 bitová, standard od PC XT8 alebo 16 bitová, standard od PC XT– v současnosti se na základních deskách nepoužíva, malá rychlostv současnosti se na základních deskách nepoužíva, malá rychlost

sběrnice MCA, EISA, VL-bussběrnice MCA, EISA, VL-bus– 32 bitové, nepoužívají se32 bitové, nepoužívají se

sběrnice PCIsběrnice PCI– 32 alebo 64 bitová, podporuje plug-and-play32 alebo 64 bitová, podporuje plug-and-play– od PCI 1.0 až po PCI Expressod PCI 1.0 až po PCI Express– obchází standartní vstupně-výstupní sběrnici, používá systémovou obchází standartní vstupně-výstupní sběrnici, používá systémovou

sběrnici pomocí tzv. mostusběrnici pomocí tzv. mostu– PCI-X – 64 bitová, používaná hlavně v servrechPCI-X – 64 bitová, používaná hlavně v servrech– PCI Express – změna na sériový přenos, různé specifikace (1x až 16x)PCI Express – změna na sériový přenos, různé specifikace (1x až 16x)

sběrnice AGP (Accelerated Graphic Port)sběrnice AGP (Accelerated Graphic Port)– vychází se sběrnice PCI, verzie 1x, 2x, 4x, 8x,vychází se sběrnice PCI, verzie 1x, 2x, 4x, 8x,– propro zvýšení výkonu pro grafiku, odlehčení pro ostatní sloty PCIzvýšení výkonu pro grafiku, odlehčení pro ostatní sloty PCI

procesorová sběrnice FSBprocesorová sběrnice FSB paměťová sběrnicepaměťová sběrnice

Rozšiřující sloty, Rozšiřující sloty, vstupně-výstupní konektoryvstupně-výstupní konektory

rozšiřující slotyrozšiřující sloty– PCIPCI

3 –7 podle velikosti desky3 –7 podle velikosti desky– AGP případně PCI ExpressAGP případně PCI Express– konektory AMR a CNRkonektory AMR a CNR

vstupně-výstupní konektoryvstupně-výstupní konektory– klávesnice, myš (PS/2)klávesnice, myš (PS/2)– sériové portysériové porty

RS232, USB, IEEE-1394 (FireWire), IrDARS232, USB, IEEE-1394 (FireWire), IrDA– paralelní portparalelní port– konektory pro modemy alebo síťové karty (RJ-11, RJ-45)konektory pro modemy alebo síťové karty (RJ-11, RJ-45)– konektory pro grafiku (VGA, DVI, HDMI)konektory pro grafiku (VGA, DVI, HDMI)– konektory pro zvuk (3,5mm jack, SPDIF)konektory pro zvuk (3,5mm jack, SPDIF)– externí rozhraní (SCSI, E-SATA)externí rozhraní (SCSI, E-SATA)

Napájení a signalizaceNapájení a signalizace konektorykonektory

– napájecí konektorynapájecí konektory– konektor batériekonektor batérie– interní reproduktorinterní reproduktor– ventilátor CPUventilátor CPU– zvuk z CD-ROMzvuk z CD-ROM– vstup zvukuvstup zvuku– telefonní zásuvkatelefonní zásuvka– spuštění PC ze sítěspuštění PC ze sítě– spuštění PC z modemuspuštění PC z modemu

signalizacesignalizace– napájanínapájaní– zámek klávesnicezámek klávesnice– HDDHDD– otevření skříněotevření skříně

Základní parametry BIOSuZákladní parametry BIOSu propojení hardware ↔ softwarepropojení hardware ↔ software umístnění BIOSuumístnění BIOSu

– paměť ROM (flash) na základní descepaměť ROM (flash) na základní desce– paměť ROM (flash) na rozšiřujících kartáchpaměť ROM (flash) na rozšiřujících kartách– ovladače instalované během startu PCovladače instalované během startu PC

funkce BIOSu základní deskyfunkce BIOSu základní desky– POST – testování systémuPOST – testování systému– Setup – konfigurace systémuSetup – konfigurace systému– Bootstrap loader – zavaděčBootstrap loader – zavaděč– BIOS – základní ovladače např. při nouzovém režimuBIOS – základní ovladače např. při nouzovém režimu

BIOS rozšiřujících karetBIOS rozšiřujících karet– videokartyvideokarty– řadiče (SCSI, RAID)řadiče (SCSI, RAID)– síťové karty s Boot ROMsíťové karty s Boot ROM– speciální rozšřující karty (IDE rozhraní, meřící karty, ...)speciální rozšřující karty (IDE rozhraní, meřící karty, ...)

aktualizace BIOSuaktualizace BIOSu výrobci BIOSuvýrobci BIOSu

Základní pojmy Základní pojmy Základní deska Základní deska je integrální součástí většiny počítačů už víc je integrální součástí většiny počítačů už víc

než 20 let. než 20 let.

Základní deska je porovnatelná s projektem města budoucnosti Základní deska je porovnatelná s projektem města budoucnosti s modulárním systémem budov, které využívají energii s modulárním systémem budov, které využívají energii z globálního elektrického systému, s mnohými cestami z globálního elektrického systému, s mnohými cestami různých šířek, kterými se přemísťují informace z budovy do různých šířek, kterými se přemísťují informace z budovy do budovy. budovy.

Základní deska tvoří datovou a elektrickou infrastrukturu Základní deska tvoří datovou a elektrickou infrastrukturu celého počítače. celého počítače.

Poskytuje prostor pro připojení obvodů s různými funkcemi do Poskytuje prostor pro připojení obvodů s různými funkcemi do série přípojných míst na základní desce, ze kterých zároveň série přípojných míst na základní desce, ze kterých zároveň dostává energii. dostává energii.

Základní pojmyZákladní pojmy První počítač IBM PC z roku 1982 byl postaven na matiční desce První počítač IBM PC z roku 1982 byl postaven na matiční desce

s procesorem 8088, BIOSem, socketem pro RAM a sérií slotů, do s procesorem 8088, BIOSem, socketem pro RAM a sérií slotů, do kterých bylo možné podle potřeby zasunout karty. kterých bylo možné podle potřeby zasunout karty.

Na připojení FDD, paralelního portu nebo joysticku bylo potřebné Na připojení FDD, paralelního portu nebo joysticku bylo potřebné dokoupit karty a zasunout je do slotů. dokoupit karty a zasunout je do slotů.

Na základe tohoto modelu začala vyrábět nové počítače taky firma Na základe tohoto modelu začala vyrábět nové počítače taky firma Apple. Tím se dosáhli dvě základní výhody:Apple. Tím se dosáhli dvě základní výhody:

ulehčilo se přidávání nových zařízení do stroje bez ohledu na věk ulehčilo se přidávání nových zařízení do stroje bez ohledu na věk a vývoja vývoj

počítač otevřel možnosti pro kreativní využívání zvenčí.počítač otevřel možnosti pro kreativní využívání zvenčí.

Základní desky se vyrábějí v různých variantách no hlavně díky Základní desky se vyrábějí v různých variantách no hlavně díky prostoru pro připájení různých komponentů umožňují personalizaci prostoru pro připájení různých komponentů umožňují personalizaci počítače podle potřeb uživatele. počítače podle potřeb uživatele.

Základní pojmyZákladní pojmy Základní deska je multivrstvový plošný obvod složený Základní deska je multivrstvový plošný obvod složený

z měděných cest – vodičů přenášejících signály z měděných cest – vodičů přenášejících signály a distribuujících napětí po základní desce. a distribuujících napětí po základní desce.

Díky více vrstvám je možné přenášet některými vrstvami data Díky více vrstvám je možné přenášet některými vrstvami data pro BIOS, procesor i paměťové sběrnice, zatímco jinými se pro BIOS, procesor i paměťové sběrnice, zatímco jinými se distribuuje napětí. distribuuje napětí.

Vrstvy jsou výrobně spojené do sendvičové struktury. Vrstvy jsou výrobně spojené do sendvičové struktury.

Čipy a sockety jsou osazeny na základní desku. Čipy a sockety jsou osazeny na základní desku.

Formát základní deskyFormát základní desky Formát ATFormát AT je starší a používal se poměrně dlouhý čas. je starší a používal se poměrně dlouhý čas.

Tyto desky mají doporučené rozměry 220 x 270mm, přičemž Tyto desky mají doporučené rozměry 220 x 270mm, přičemž druhá hodnota není závazná. druhá hodnota není závazná.

Na deskách typu AT jsou napevno umístněné jenom konektory Na deskách typu AT jsou napevno umístněné jenom konektory na připojení klávesnice. na připojení klávesnice.

Konektory sériových a paralelních portů jsou k deskám Konektory sériových a paralelních portů jsou k deskám připojené pomocí kabelů a jsou dodávané na montážních připojené pomocí kabelů a jsou dodávané na montážních rámečcích, které možno připevnit k zadnímu panelu skřínky. rámečcích, které možno připevnit k zadnímu panelu skřínky.

Napájecí zdroj se k deskám typu AT připojuje dvojicí Napájecí zdroj se k deskám typu AT připojuje dvojicí šestižilových kabelů. šestižilových kabelů.

Formát základní deskyFormát základní desky

Formát baby ATFormát baby AT je mladší následník formátu AT. je mladší následník formátu AT.

Od formátu AT se liší především rozměry: 228 x 205mm. Od formátu AT se liší především rozměry: 228 x 205mm.

Rozměry jsou však jenom doporučené a tak se můžeme setkat Rozměry jsou však jenom doporučené a tak se můžeme setkat s odchylkami. s odchylkami.

Formát základní deskyFormát základní desky Formát ATXFormát ATX částečně vychází s formátu Baby AT. Rozměry částečně vychází s formátu Baby AT. Rozměry

desky ATX jsou 350 x 244mm, přičemž je pevný jenom první desky ATX jsou 350 x 244mm, přičemž je pevný jenom první z rozměrů. z rozměrů.

Konektory na připojení periférií jsou integrovány přímo na Konektory na připojení periférií jsou integrovány přímo na desce, čímž se zjednodušila montáž do skřínky. desce, čímž se zjednodušila montáž do skřínky.

Na desce je různy počet USB portů (v minulosti dva teď 4 až 8). Na desce je různy počet USB portů (v minulosti dva teď 4 až 8). Konektor na připojení klávesnice a myši je typu PS/2. Konektor na připojení klávesnice a myši je typu PS/2.

Napájecí konektor je konstruován jako jednolitý s 20 piny a je Napájecí konektor je konstruován jako jednolitý s 20 piny a je jištění proti případnému otočení. jištění proti případnému otočení.

Desky ATX disponují elektronikou, která řídí napájecí zdroj. Desky ATX disponují elektronikou, která řídí napájecí zdroj.

Formát základní deskyFormát základní desky Největší změnu možno vidět při vypínaní a zapínaní počítače. Největší změnu možno vidět při vypínaní a zapínaní počítače.

V porovnaní se zdroji AT, které byly ovládané vypínačem je V porovnaní se zdroji AT, které byly ovládané vypínačem je zdroj ATX ovládaný tlačítkem, které není v silovém obvodu. zdroj ATX ovládaný tlačítkem, které není v silovém obvodu.

Zvyšuje se tím bezpečnost obsluhy, odrušení obvodů, a je taky Zvyšuje se tím bezpečnost obsluhy, odrušení obvodů, a je taky možné dálkové zapínání počítače. možné dálkové zapínání počítače.

Taktéž se změnila pozice procesoru na desce. Je na místě, kde Taktéž se změnila pozice procesoru na desce. Je na místě, kde nebráni integraci rozšiřujících (dlouhých) karet. nebráni integraci rozšiřujících (dlouhých) karet.

Nová pozice taky lépe řeší odvádění přebytečného tepla. Nová pozice taky lépe řeší odvádění přebytečného tepla.

Formát základní deskyFormát základní desky Formát Micro ATXFormát Micro ATX je odvozen od ATX. Jeho maximální je odvozen od ATX. Jeho maximální

rozměry jsou 244 x 244mm. rozměry jsou 244 x 244mm.

Obyčejně jsou tyhle desky levnější jako desky ATX, ale je na Obyčejně jsou tyhle desky levnější jako desky ATX, ale je na nich méně rozšiřujících slotů, teda obmezení pro majitele do nich méně rozšiřujících slotů, teda obmezení pro majitele do budoucnosti. Na desku se je možné umístit maximálně 4 budoucnosti. Na desku se je možné umístit maximálně 4 rozšiřující sloty. rozšiřující sloty.

Desky Micro ATX se dají bez problémů zabudovat do skřínek Desky Micro ATX se dají bez problémů zabudovat do skřínek pro základní desky ATX, ale zejména v kancelářích, kde se pro základní desky ATX, ale zejména v kancelářích, kde se šetří místem, jsou v oblibě skřínky micro ATX. šetří místem, jsou v oblibě skřínky micro ATX.

Tyto skřínky mají taky nižší příkon (90 W). Tyto skřínky mají taky nižší příkon (90 W).

Formát základní deskyFormát základní desky

Formát Mini ATXFormát Mini ATX je do třetice formát úzko spjatý je do třetice formát úzko spjatý z formátem desky ATX. z formátem desky ATX.

Základní desky tohoto typu mají maximální rozměry 284 x Základní desky tohoto typu mají maximální rozměry 284 x 208mm, přičemž druhá hodnota je nezávazná. 208mm, přičemž druhá hodnota je nezávazná.

Stejně jako desky ATX můžou být vybaveny sedmi slotmi pro Stejně jako desky ATX můžou být vybaveny sedmi slotmi pro karty a čtyřmi pro paměťové moduly. karty a čtyřmi pro paměťové moduly.

Porovnání velikostí základních desek různých formátu s papíry A5, A4 a A3

Základní deska (motherboard)Základní deska (motherboard) Základní deskaZákladní deska (anglicky (anglicky motherboardmotherboard) je základním ) je základním

hardware většiny počítačů.hardware většiny počítačů.

Hlavním účelem základní desky je propojit jednotlivé Hlavním účelem základní desky je propojit jednotlivé součástky počítače do fungujícího celku a poskytnout jim součástky počítače do fungujícího celku a poskytnout jim elektrické napájení. elektrické napájení.

Postupem času se funkce základní desky rozšiřovala v tom, že Postupem času se funkce základní desky rozšiřovala v tom, že sama začínala obsahovat některé součástky počítače, které se sama začínala obsahovat některé součástky počítače, které se dříve musely do ní zapojovat zvlášť.dříve musely do ní zapojovat zvlášť.

Základní deska (motherboard)Základní deska (motherboard) Typická základní deska umožňuje zapojení procesoru a Typická základní deska umožňuje zapojení procesoru a

operační paměti. operační paměti.

Další komponenty (např. grafické karty, zvukové karty, pevné Další komponenty (např. grafické karty, zvukové karty, pevné disky, mechaniky) se připojují pomocí rozšiřujících slotů nebo disky, mechaniky) se připojují pomocí rozšiřujících slotů nebo kabelů, které se zastrkávají do příslušných konektorů. kabelů, které se zastrkávají do příslušných konektorů.

Dnešní základní desky mají zpravidla integrovanou síťovou Dnešní základní desky mají zpravidla integrovanou síťovou kartu LAN, zvukovou kartu (může být i 8-kanálová), ty kartu LAN, zvukovou kartu (může být i 8-kanálová), ty levnější i grafickou kartu VGA a ty dražší např. radič RAID levnější i grafickou kartu VGA a ty dražší např. radič RAID pro HDD.pro HDD.

Tohle všechno se v minulosti muselo dokupovat samostatně a Tohle všechno se v minulosti muselo dokupovat samostatně a instalovat do rozšiřujících slotů na základní desce.instalovat do rozšiřujících slotů na základní desce.

Základní deska (motherboard)Základní deska (motherboard)

Nejdůležitější integrované obvody jsou zabudovány v Nejdůležitější integrované obvody jsou zabudovány v čipu, který se označuje jako čipu, který se označuje jako čipsetčipset. .

Fyzicky může být tento čip buď jenom jeden a nebo Fyzicky může být tento čip buď jenom jeden a nebo dva (v tom případě se označují jako northbridge a dva (v tom případě se označují jako northbridge a southbridge – tedy jako severní a jižní můstek). southbridge – tedy jako severní a jižní můstek).

Ten je určující pro věci typu jaký procesor je možné k Ten je určující pro věci typu jaký procesor je možné k základní desce připojit. základní desce připojit.

Základní deska (motherboard)Základní deska (motherboard)

V minulosti byl čipset určující taky pro typ operační paměti, V minulosti byl čipset určující taky pro typ operační paměti, kterou bylo možné použít, protože v něm byl integrován kterou bylo možné použít, protože v něm byl integrován paměťový řadič. Ten už je dnes jak u AMD tak u Intelu paměťový řadič. Ten už je dnes jak u AMD tak u Intelu integrován přímo do procesoru.integrován přímo do procesoru.

Na základní desce je dále umístěna energeticky nezávislá Na základní desce je dále umístěna energeticky nezávislá paměť ROM, ve které je uložen systém BIOS, který slouží k paměť ROM, ve které je uložen systém BIOS, který slouží k oživení počítače hned po spuštění.oživení počítače hned po spuštění.

Základní deska (motherboard)Základní deska (motherboard)

Základní deska (motherboard)Základní deska (motherboard) 1. Patice pro procesor (CPU Socket AM2+)1. Patice pro procesor (CPU Socket AM2+) 2. Patice pro paměťové moduly v dvoukanálovem provedení (DDR2 DIMM)2. Patice pro paměťové moduly v dvoukanálovem provedení (DDR2 DIMM) 3. Chipset (NorthBridge)3. Chipset (NorthBridge) 4. Chipset (SouthBridge)4. Chipset (SouthBridge) 5. PCI-Express x16 slot 5. PCI-Express x16 slot 6. PCI-Express x1 slot6. PCI-Express x1 slot 7. PCI slot7. PCI slot 8. Konektor IDE 8. Konektor IDE 9. Konektory SATA 9. Konektory SATA 10. Konektor pro floppy 10. Konektor pro floppy 11. USB 2.0 konektor pro přídavné porty USB (Universal Serial Bus) 11. USB 2.0 konektor pro přídavné porty USB (Universal Serial Bus) 12. Konektor pro sériový port (COM) 9 pinů12. Konektor pro sériový port (COM) 9 pinů 13. Konektor pro připojení ATX power switch, HD LED, reset, speaker13. Konektor pro připojení ATX power switch, HD LED, reset, speaker 14. Konektor napájení ATX14. Konektor napájení ATX 15. Přídavný napájecí konektor ATX 15. Přídavný napájecí konektor ATX 16. Baterie pro CMOS paměť 16. Baterie pro CMOS paměť 17. CD In konektor pro připojení optické mechaniky 17. CD In konektor pro připojení optické mechaniky 18. Konektory na zadné části desek formátu ATX18. Konektory na zadné části desek formátu ATX

Základní deska (motherboard)Základní deska (motherboard)

Konektory na zadní straně základní desky formátu ATX

Základní deska (motherboard)Základní deska (motherboard) Konektory na zadní části desek formátu ATX:Konektory na zadní části desek formátu ATX:

1. Porty PS/2 pro připojení myši a klávesnice1. Porty PS/2 pro připojení myši a klávesnice 2. Paralelní port LPT (2. Paralelní port LPT (Line Printer TerminalLine Printer Terminal) pro tiskárnu) pro tiskárnu 3. Sériový COM port (RS232)3. Sériový COM port (RS232) 4. D-Sub VGA konektor integrované grafické karty4. D-Sub VGA konektor integrované grafické karty 5. Konektory jack výstupu integrované zvukové karty 5. Konektory jack výstupu integrované zvukové karty 6. Konektory USB 2.06. Konektory USB 2.0 7. Konektor LAN (RJ45) integrované síťové karty 7. Konektor LAN (RJ45) integrované síťové karty

Tyto konektory jsou na různých základních deskách ATX Tyto konektory jsou na různých základních deskách ATX různé, případně různě uspořádané. Dnes se používají např. různé, případně různě uspořádané. Dnes se používají např. ještě konektory FireWire (IEEE-1384), eSATA nebo HDMI.ještě konektory FireWire (IEEE-1384), eSATA nebo HDMI.

Děkuji za pozornostDěkuji za pozornost

Ing. Ladislav JančaříkIng. Ladislav Jančařík

LiteraturaLiteratura

http://cs.wikipedia.org/wiki/Motherboardhttp://cs.wikipedia.org/wiki/Motherboard

http://www.svethardware.cz/index.jsphttp://www.svethardware.cz/index.jsp