Практические работы по ААС (2). Классификация эвм по принципу действия, по поколениям, по назначению, по размерам
 Скачать 0.89 Mb.
|
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:Что такое корпус ПК? Перечислите виды корпусов Перечислите форм-факторы корпусов Перечислите типы корпусов ПК Назовите основные характеристики корпуса Практическая работа № 8 Тема: Виды, характеристики, форм-факторы блоков питания Цель занятия: обобщение, систематизация, углубление, закрепление полученных теоретических знаний о форм-факторах блоков питания, развитие интеллектуальных аналитических умений. Основные требования по технике безопасности при выполнении практической работы: изучить правила техники безопасности, руководствоваться ими и обеспечить их строгое соблюдение при проведении учебного процесса Краткие теоретические сведения, необходимые для выполнения практической работы: Компьютерный блок питания (или сокращенно - блок питания, БП) - вторичный источник электропитания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электроэнергией постоянного тока путём преобразования сетевого напряжения до требуемых значений. Блок питания в компьютере является основным компонентом из составляющих узлов ПК. От него напрямую зависит правильность и стабильность работы всего компьютера. Блок питания - это преобразователь электрической энергии поступающей из сети переменного тока в энергию, которая предназначена для питания всей аппаратной части компьютера. Блок питания преобразует сетевое переменное напряжение 220 В, 50 Гц (120 В, 60 Гц) в постоянные напряжения +3,3, +5 и +12 В. Как правило, для питания цифровых схем (системной платы, плат адаптеров и дисковых накопителей) используется напряжение +3,3 или +5 В, а для двигателей (дисководов и различных вентиляторов) – +12 В. Компьютер работает надежно только в том случае, если значения напряжения в этих цепях не выходят за установленные пределы. В каждом блоке питания перед получением разрешения на запуск системы выполняется внутренняя проверка и тестирование выходного напряжения. После этого на системную плату посылается специальный сигнал Power_Good (питание в норме). Если такой сигнал не поступил, компьютер работать не будет. Напряжение сети может оказаться слишком высоким (или низким) для нормальной работы блока питания, и он может перегреться. БП имеет множество электрических параметров, большинство из которых не отмечаются в паспорте. На боковой наклейке блока питания отмечается обычно только несколько основных параметров - рабочие напряжение и мощность. Мощность блока питания часто обозначают на этикетке большим шрифтом. Мощность блока питания характеризует, сколько он может отдать электрической энергии приборам, которые подключают к нему (материнская плата, видеокарта, жесткий диск и др.). Стабильность напряжений. Увеличение напряжения вызывает в первую очередь увеличения токов покоя всех схем, а также изменение параметров схем. Коэффициент полезного действия показывает сколько потребленной энергии превратилось в полезную энергию. Чем выше КПД, тем меньше надо платить за электроэнергию потребляемую компьютером. Основные неэлектрические параметры БП: размеры (форм-фактор) диапазон рабочих температур; надежность (время наработки на отказ); уровень шума, создаваемого БП при работе; частота обращения вентилятора БП; вес; длина питательных кабелей; удобство в использовании; экологичность; Форм-фактор (от англ. form factor) — это стандарт, который задаёт габариты и другие параметры технического изделия. Применительно к персональному компьютеру это количество и размещение комплектующих, разъёмов, элементов корпуса системного блока и прочие технические моменты. Эти стандарты не являются обязательными, но, в целом, производители корпусов и комплектующих для системных блоков стараются их соблюдать. Блоки питания стандарта АТ: АТ был первым стандартом, который использовался в компьютерных блоках питания. Блоки питания стандарта ATX: ATX новый стандарт, где было увеличено число линий напряжения на выходе. Стандарту AT необходимо было напряжение в +3,3 В Блоки питания стандарта ATX 12V (АТХ 2.03): Переход на новый стандарт был необходим, так как в 2000 году, появляется новый процессор Intel Pentium 4, который требовал большей мощности блока питания. До него стабилизатор процессора питался от шины +5 Вольт , и если процессор имел мощность 50 Ватт , то сила тока получалась 10 А. При такой нагрузке появились некоторые проблемы с монтажом. Поэтому было принято решение питать стабилизатор процессора от +12V. Соответственно пришлось добавить четырех контактный разъем, который имел два питающих контакта по +12V. Блоки питания стандарта ATX 12V 2.0 (ATX 2.2): В этом стандарте были внесены некоторые изменения: убрано напряжение питания-5В, и разъем AUX. Этот разъем предполагал дополнительное питание для материнской платы по шинам +5 и +3.3 В и немного напоминал по внешнему виду AT-разъем. В новом стандарте появились сразу 2-е шины +12 Вольт. Это было сделано для того чтобы «разгрузить» эту шину. Стандарты массово - выпускаемых БП: БП форм-фактора SFX; БП форм-фактора TFX; БП форм-фактора Flex-ATX. От форм-фактор зависят габариты БП по ширине, высоте и глубине. Большинство идут в форм-факторе ATX, для стандартных корпусов. В небольших системных блоков стандарта microATX, FlexATX, десктопов и других, устанавливаются блоки меньших размеров, такие как SFX, Flex-ATX и TFX.  На рисунке представлено строение блока питания на 200В форм-фактора АТХ  Конденсаторы, которые выполняют фильтрацию исходных напряжений. Место нераспаянных конденсаторов фильтра исходных напряжений. Катушки индуктивности, которые выполняют фильтрацию исходных напряжений. Большая катушка играет роль не только фильтра, но еще работает как ферромагнитный стабилизатор. Это позволяет кое-что снизить перекосы напряжений при неравномерной нагрузке разных исходных напряжений. Микросхема ШИМ-Стабилизатора WT7520. Радиатор, на котором установленные диоды Шоттки для напряжений +3.3В і +5В, а для напряжения +12В обычные диоды. Основной трансформатор, который осуществляет формирование всех напряжений, а также развязку с сетью. Трансформатор, который формирует управляющие напряжения для исходных транзисторов преобразователя. Трансформатор преобразователя, который формирует напряжение +5В. Радиатор, который формирует напряжение. Конденсаторы фильтра сетевого напряжения. Элементы фильтра сети от гармоник (препятствий), которые генерируются блоком питания. Диоды диодного моста, которые осуществляют выпрямление сменного напряжения сети. Задание к практической работе: Задание 1. Блок питания, его предназначение Задание 2. Представьте в виде таблицы характеристику БП форм-факторов SFX, TFX, FLEX, ATX. Таблица 1- Характеристика форм-факторов блоков питания
Задание 3. Изучите строение блока питания на 200В форм-фактора АТХ и представьте в виде схемы составляющие данного блока питания КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:Назначение блока питания Форм-факторы блоков питания Практическая работа № 9 Тема: Построение шин, характеристики, параметры Цель занятия: обобщение, систематизация, углубление, закрепление полученных теоретических знаний о шинах, развитие интеллектуальных аналитических умений. Основные требования по технике безопасности при выполнении практической работы: изучить правила техники безопасности, руководствоваться ими и обеспечить их строгое соблюдение при проведении учебного процесса Краткие теоретические сведения, необходимые для выполнения практической работы: Шина - это устройство, которое позволяет связать между собой несколько компонентов компьютера. Но к одной шине могут быть подключены несколько устройств и у каждой шины есть свой набор слотов для подключения кабелей или карт. Фактически, шина - это набор электрических проводов, собранных в пучок, среди них есть провода питания, а также сигнальные провода для передачи данных. Шины также могут быть сделаны не в виде внешних проводов, а вмонтированы в схему материнской платы. По способу передачи данных шины делятся на последовательные и параллельные. Последовательные шины передают данные по одному проводнику, один бит за один раз, в параллельных шинах передача данных разделена между несколькими проводниками и поэтому можно передать большее количество данных. Устройства, подключаемые к шине, разделяются на два основных типа: busmasters и busslaves. Busmasters - это устройства, способные управлять работой шины, то есть инициировать запись/чтение и т. п. Busslaves - соответственно, устройства, которые могут только отвечать на запросы. Важнейшей характеристикой шины является ее разрядность, которая определяет количество данных, передаваемых по шине одновременно (за один такт). По назначению шины можно разделить на следующие категории: шина данных; адресная шина; шина управления; шина питания; шина таймера; шина расширений. Шина данных По этой шине происходит обмен данными между процессором, картами расширения и памятью. Особую роль здесь играет так называемый DMA-контроллер (DirectMemoyAccess), через который происходит управление транспортировкой данных, минуя процессор. Такой способ хорош тем, что освобождает ресурсы CPU для других нужд. Разрядность шины данных может составлять 8 бит, 16 бит, 32 бит и так далее. Адресная шина Данные, которые в большом количестве кочуют по шине через материнскую плату, должны, в конце концов, сделать где-нибудь помежуточную остановку. Местом для этой остановки являются отдельные ячейки памяти. Каждая ячейка должна иметь свой адрес. Следовательно, объем памяти, который может адресовать процессор, зависит от разрядности адресной шины. Адресные шины - связаны с определенными участками процессора и позволяют записывать и читать данные из оперативной памяти; Шина управления Конечно же, незачем просто транспортировать данные по шине и располагать их в памяти, если непонятно, куда их нужно переслать и какое устройство в них нуждается. Разрешение этой проблемы на себя шина контроллера, называемая также системной шиной, или шиной управления. В качестве конечных пунктов системной шины можно рассматривать слоты расширения, интегрированные на материнскую плату контроллеры и прочее. Все эти устройства соединены между собой шиной управления. Логично предположить, что от ее производительности во многом зависит производительность всей системы, и чем больше тактовая частота и разрядность этой шины, тем лучше. Внешний вид слотов расширения, которые установлены на материнской плате, зависит именно от типа шины управления. Шины питания - эти шины питают электричеством различные, подключенные к ним устройства. Шина таймера - эта шина передает системный тактовый сигнал для синхронизации периферийных устройств, подключенных к компьютеру. Шина расширений - позволяет подключать дополнительные компоненты, такие как звуковые или ТВ карты. Одна из причин трудностей, возникающих при разработке шин, заключается в том, что максимальная скорость шины главным образом лимитируется физическими факторами: - длиной шины; - количеством подсоединяемых устройств. Эти физические ограничения не позволяют произвольно ускорять шины. Требования быстродействия (малой задержки) системы ввода/вывода и высокой пропускной способности являются противоречивыми. В современных крупных системах используется целый комплекс взаимосвязанных шин, каждая из которых обеспечивает упрощение взаимодействия различных подсистем, высокую пропускную способность, избыточность (для увеличения отказоустойчивости) и эффективность. Традиционно шины делятся: - на шины, обеспечивающие организацию связи процессора с памятью, - шины ввода/вывода. Шины процессор–память сравнительно короткие, обычно высокоскоростныКе и соответствуют организации системы памяти для обеспечения максимальной пропускной способности канала память–процессор. Все шины можно разделить на два типа. Это системные шины или внутренние шины компьютера, с помощью которых процессор соединяется с основными компонентами компьютера на материнской плате, такими как память. Второй вид - это шины ввода/вывода, которые предназначены для подключения различных периферийных устройств. Эти шины подключаются к системной шине через мост, который реализован в виде микросхем процессора. Шины ввода/вывода могут иметь большую протяженность, поддерживать подсоединение многих типов устройств и обычно следуют одному из шинных стандартов. Также к шинам ввода/вывода подключается шина расширений. Именно к этим шинам подключаются такие компоненты компьютера, как сетевая карта, видеокарта, звуковая карта, жесткий диск и другие. Вот наиболее распространенные типы шин в компьютере для расширений: ISA - Industry Standard Architecture; EISA - Extended Industry Standard Architecture; MCA - Micro Channel Architecture; VESA - Video Electronics Standards Association; PCI - Peripheral Component Interconnect; PCI-E - Peripheral Component Interconnect Express; PCMCIA - Personal Computer Memory Card Industry Association (также известна как PC bus); AGP - Accelerated Graphics Port; SCSI - Small Computer Systems Interface. Задание к практической работе: Задание 1. Шина, ее предназначение. Задание 2. Представьте в виде таблицы категории шин по назначению. Таблица 1- Категории шин по назначению
Задание 3. Представьте в виде таблицы распространенные типы шин в компьютере для расширений. Таблица 2- Типы шин в компьютере для расширений
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:1. Назначение шин 2. Категории шин 3. Системные и внутренние шины компьютера 4. Шины ввода/вывода 5. Перечислите наиболее распространенные типы шин в компьютере для расширений |