IBM
www.cab.u-szeged.hu 2006.03.01. 15:52
Az IBM PC-k alaplapjainak felépítése
Egy IBM PC teljesítményének egyik legfőbb meghatározója a bővítő busz típusa. A busz típusa ugyanis a többi erőforrás kiépítettségét is meghatározza. Az IBM PC alaplapokat az alkalmazott busz szerint csoportosítva ismertetjük. Az alaplapokon több részegység található:
a processzor egység,
a direkt memória elérés vezérlő (DMA),
a megszakítás vezérlőé
a memória egység és vezérlője,
az időzítő egység,
az alaplap parancs- és állapotregiszterei,
az előlap és hangszóró illesztő egységek,
a billentyűzet illesztő.
A processzor egység a főprocesszort és az aritmetikai koprocesszort tartalmazza. A koprocesszornak alkalmazkodnia kell a főprocesszor típusához és sebességéhez. A legismertebb processzorokat az INTEL, WEITEK, CIRIX és az AMD készíti. Az utóbbi három cég által gyártott változatok olcsóbbak, mint az eredeti INTEL gyártmányúak. E változatok egy része lábkompatibilis, másik részük egyedi tokozású. Egyes alaplapok több típus felhasználását is lehetővé teszik. A felhasználható koprocesszor típusát az adott adatlap dokumentációjában találhatjuk meg. A beépítésnél nagy körültekintésre van szükség, mert nem csak a koprocesszort, hanem az alaplapot is könnyen tönkretehetjük. Ügyelni kell a helyes pozícionálásra és a típusnak megfelelő beültetésre. Régebbi típusú alaplapokat a koprocesszor beültetése után még konfigurálni is kell. A jumper sorszámát, elhelyezkedését a dokumentáció tartalmazza. Az újabb típusoknál elegendő a CMOS memória beállítása. Mindkét esetben a CMOS memóriát a beépített koprocesszor típusának megfelelően be kell állítani. Az újabb fejlesztésű alaplapokon általában két sebesség állítható, de egyes típusokon (pl.: HP VECTRA) a sebesség tetszőleges értékre csökkenthető.
A régebbi alaplapokon az egyes funkciókat külön áramkörök valósították meg, a mai típusokon egy VLSI elemmel a teljes AT felépíthető. A VLSI elemen kívül csak a processzorokat, memóriákat és a billentyűzet illesztőt találhatjuk meg.
Minden PC változatnál az I8237A direkt memória elérés vezérlőt, vezérlőket, vagy azok továbbfejlesztett változatát alkalmazzák. Egy vezérlő 4 csatorna kialakítását teszi lehetővé. XT változatokon 4, AT-ken 8 csatornát használhatunk fel.
A megszakítás vezérlők az I8237A típusok, vagy azzal kompatibilis áramkörök, áramkörrészletek. XT változatokon 8, AT-ken 15 megszakítási szint alakítható ki.
A legnagyobb fejlődést a memória és a memória vezérlő egységeknél figyelhetjük meg. Az eredeti XT és AT alaplapok 256 - 512 Kbájt memória kialakítását tették lehetővé, a megbízhatóság növelésére paritásvédelmet alkalmaztak. A védelem kialakítását a sok memória áramkör kialakítása tette szükségessé. Hamarosan megjelentek azok a típusok is amelyek biztosították a 640 Kbájt beépítését, kezelését. A felhasznált memóriák a 64 K*1, 256K*1 bites dinamikus memóriák (4164,41256) voltak. A memória áramkörök fejlődésével először a 4 bites típusok jelentek )41464, 414256) meg, felhasználásukkal a memória tokok számát lehetett csökkenteni. A típusváltással egyidőben a kezelhető memória mérete 1 Mbájtra emelkedett, rohamosan terjedtek a kibővített memóriát kezelő, kihasználó programok, az árnyék RAM-ok kialakítása, felhasználása. Később, az 1 Mbites egységek megjelenése után nagyobb memória kialakítása is egyszerűvé vált. Gondot okozott, hogy a felhasznált áramkörök Dual In Line (DIL) tokozásúak voltak, meglehetősen nagy nyomtatott áramköri felületet használtak fel. A kapacitás további növelését, a felhasznált nyomtatott áramköri felület csökkentését új tokozások bevezetése lendítette fel. A felületszerelt tokok önmagukban nem bizonyultak elég hatékonynak. Elterjedésüket a memória modulok kialakítása, elterjedése tette tömegessé. Kétféle változatuk terjedt el, a tűs kivezetésű (SIP) és az élcsatlakozós (SIMM). A modulokat 256 K*9, 1 M*9, 4M*9 bit kapacitással hozzák forgalomba. A 32 bites mikroprocesszorok felhasználása más szervezésű modulok kialakítását hozta, megjelentek az 1 M*36, 4 M*36, 8 M*36 bites változatok is. A mai korszerű alaplapokon 32,64 Mbájt memória is kialakítható, háttérbe szorítva a memórianövelő kártyák felhasználását. A memória kapacitásán kívül nagyon fontos az elérhető sebesség is. LSI vezérlőkkel lapcímzéses és átlapolt működés is megvalósítható. Egyes alaplap típusoknál gyors statikus áramkörökkel 64, 256 Kbájt kapacitású program gyorsító memóriát (CACHE) is kialakíthatunk.
Processzor Kooprocesszor RAM Óra Landmark iComp
D+P Mhz CPU FPU
8088 8087 8+1
80286 80287 16+2 12 15.4 11.0
80386SX 80387SX 16+2 16 16.5 50.9 28
80486SLX 80387SX 16+2
80386DX 80387DX 32+4 33 50.9 122.2 68
80486SX 80487SX 32+4 33 111.3 282.9 136
80486SX2 80487SX2 32+4
80486DLC 80387DX 32+4 40 108.3 150.3
80486DX Beépítve 32+4 33 111.3 282.9 166
80486DX2 Beépítve 32+4 66 216.9 538.7 297
80486DX4 Beépítve 32+4 100 417.8
PENTIUM Beépítve 64+8 567
A felhasználói és a rendszer belső időzítési funkcióit az I 8253 vagy I 8254 típusú időzítő egységgel, vagy azzal kompatibilis egységekkel valósítják meg. Az Eisa buszra épülő alaplapok kivételével minden változaton három csatorna használható fel. A nulladik csatorna az idő kiszámítását, az első a memóriák frissítését vezérli, a másodikkal a hangszóró vezérelhető.
Az alaplapon a memória paritás ellenőrzése programozhatóan engedélyezhető, a hangszóró be- illetve kikapcsolható, lekérdezhető a paritásellenőrzés eredménye, a memória frissítés ellenőrizhető.
|