2015-02-24
921
Внутри системного блока компьютера данные передаются только с помощью двоичных цифровых коммуникаций, иных вариантов нет. Наличию напряжения в ячейке соответствует 0, отсутствию напряжения отвечает 1.
Центральным узлом компьютера является материнская плата, в которую вмонтированы шины, обеспечивающие связь между всеми устройствами компьютера. Шины оканчиваются слотами – разъемами, к которым подключаются устройства системного блока, расположенные вне материнской платы: жесткий диск, CD-ROM, видеокарта, сетевая карта и др. Схема соединений материнской платы приведена на рисунке.
Ключевым звеном, обеспечивающим согласованную работу системных устройств компьютера, является чипсет ( Chipset). Это набор микросхем, размещенных на материнской плате, которые связывают между собой подсистемы памяти, центрального процессора (ЦП), ввода-вывода и другие.
Чаще всего чипсет материнских плат современных компьютеров состоит из двух основных микросхем.
1. 
Cеверный мост (northbridge), или контроллер-концентратор памяти (Memory Controller Hub, MCH) – обеспечивает взаимодействие процессора с самыми высокоскоростными устройствами: оперативной памятью и графическим контроллером. Соединяется с ЦП высокоскоростной фронтальной шиной (FSB). Да 2004 года видеокарта подключалась через шину AGP, но потом ее возможностей стало недостаточно, теперь применяется PCI Express.
2. Южный мост (southbridge), или контроллер-концентратор ввода-вывода (I/O Controller Hub, ICH) – обеспечивает взаимодействие между ЦП и менее скоростными устройствами: жестким диском, картами PCI, Аудиосистемой, низкоскоростными интерфейсами PCI Express, интерфейсами IDE, SATA, USB и пр.
3. Иногда в состав чипсета включают микросхему Мультиконтроллера ( Super I/O), которая подключается к южному мосту по шине Low Pin Count и отвечает за низкоскоростные порты: LPT, PS/2, подключение мыши, клавиатуры, дискет и пр.
Существуют и чипсеты, заметно отличающиеся от традиционной схемы, например:
· иногда северный и южный мосты объединяются в один чип, т. н. системный контроллер-концентратор (System Controller Hub, SCH);
· в современных архитектурах контроллер памяти (северный мост) часто бывает интегрирован непосредственно в ЦП, тогда чипсет состоит из одного южного моста, соединенного с процессором через высокопроизводительную шину;
· в некоторых чипсетах в контроллер памяти может интегрироваться графический процессор.
Самая мощная линия связи соединяет процессор компьютера с оперативной памятью. Эта линия состоит из трех групп проводников: адресная шина, шина данных и командная шина. До недавнего времени они имели 32-разрядную архитектуру, сейчас выпускается 64-разрядная.
Архитектура определяется именно разрядностью шины, подключенной к процессору и оперативной памяти.
Адресная шина. Адресная шина дает возможность сформулировать 32 или 64-разрядный адрес, указывающий на одну из ячеек оперативной памяти. По принятому адресу оперативная память находит нужную ячейку и подключает к ней шину данных.
Шина данных. По ней происходит копирование данных из оперативной памяти в регистры процессора и обратно. 64-разрядная шина данных, позволяет одновременно работать с 8 байтами, однако шина данных может иметь и больше регистров.
Шина команд. Для того чтобы процессор мог обрабатывать данные, ему нужны команды. Команды поступают в процессор из тех областей оперативной памяти, где хранятся не данные, а программы. Самые простые команды укладываются в один байт, для других нужно несколько байт. В современных материнских платах шина команд тоже 64-разрядная.
Кроме данной магистрали, на материнской плате имеется еще множество шин (см. рисунок), последовательных и параллельных, с различной топологией и другими особенностями архитектуры. Но при этом в большинстве этих магистралей тоже присутствуют шины адресов, команд и данных.
