De hoofdkaart<br />Cursus Hardware 5 IB<br />Dennis Berens<br />
De basis van alles<br />Belangrijkste computeronderdelen staan hierop<br />Processor<br />Intern geheugen<br />…<br />
Communicatiekanelen<br />Via bussen gebeurt de communicatie naar de onderdelen<br />Netwerk van paden waarlangs de communi...
Essentiële rol binnen de computer<br />Zorgt voor verbinding met:<br />De processor via een socket (een contactvoet waarin...
Bezin eer je begint<br />De keuze van het moederbord bepaalt:<br />Snelheid, type en fabrikant van de processor<br />Type ...
Hoe wordt een moederbord gemaakt een fotoverslag<br />
1/8 van een seconde voor 1 onderdeeltje<br />
Alles gaat in de oven om de solderingen op de juiste plaats te smelten<br />
Elk moederbord wordt getest op verbinding<br />Verschillend apparaat per model<br />
Dure onderdelen in een luchtdichte kast<br />
224 ° Celcius!!!<br />
http://www.youtube.com/watch?v=Va3Bfjn4inA<br />
Specificaties<br />Vormfactor<br />Vorm van het moederbord<br />Bepaalt het uiterlijk en de grootte van de case<br />Soort...
AT‑moederborden<br />
ATX moederborden<br />
LT moederborden<br />
NLX Moederborden<br />
BTX moederborden<br />
Labo pag 9<br />
Oplossing labo 9<br />2<br />6<br />7<br />3<br />8<br />9<br />10<br />4<br />1<br />11<br />5<br />
Oplossing labo 4: de vormfactor<br />ATX:<br />Vanaf pentium II -> deze werd te warm<br />Betere afvoering van warmte<br /...
Oplossing labo 4: de vormfactor<br />BTX<br />Minder hoog moederbord -> blade servers<br />Betere warmte afvloeiing<br />B...
Oplossing labo 4: de vormfactor<br />Mini ATX<br />Klein 15x15cm<br />Vooral gebruikt in home cinema toestellen +  auto pc...
De chipset<br />Zorgen voor de samenwerking tussen processor en moederborden.<br />Bepaalt:<br />Processor<br />Mogelijkhe...
De chipset<br />Vervult 3 belangrijke functies<br />Systeemcontroller<br />Peripheral controller<br />Memory controller<br />
De chipset: North & South bridge<br />
De chipset: North & South bridge<br />Bestaat uit 2 chips (north en South bridge)<br />Staan met elkaar in verbinding via ...
De chipset: North & South bridge<br />South Bridge:<br />Verbinding met tragere componenten (HD, CD-rom, Seriële en parall...
De chipset: AHA<br />
Labo 2 pag 13<br />Recente chipsets die uit 1 chip bestaan<br />VIA VX800<br />
Labo 2 pag 13<br />Vergelijk 2 chipsets van verschillende fabrikanten die uit één chip bestaan<br />Hoe? -> benchmarks<br />
DMA-controller(direct memoryaccess)<br />Onderdeel van de chipset<br />Snelle dataoverdracht tussen werkgeheugen en  randa...
Busmastering<br />Busmaster zorgt voor snelle toegang tot randapparaat zonder gebruik te maken van processor<br />
IRQ (interruptrequest)<br />Aanvraag voor onderbreking<br />Software interrupts<br />Stukjes programma die gestopt worden ...
BIOS - CMOS<br />BIOS = Basic Input Output System<br />Intern geheugen waar basisinstructies voor opstart instaan<br />Com...
BIOS en CMOS<br />CMOS = complementary metal oxide semiconductor<br />Omdat BIOS te veel taken heeft in opstartfase en nie...
CMOS halfgeleider veldeffecttransistor<br />Wat is een transistor?<br />Versterken of schakelen van signalen<br />Wat is C...
CMOS halfgeleider veldeffecttransistor<br />Potentiaal op pin A groter of kleiner dan halve voedingsspanning<br />Uitgang ...
Nadelen CMOS<br />Enorm gevoelig aan ESD<br />Electrostatic discharge<br />
ESD enkele richtlijnen<br />Polsbandje / antistatische matten<br />Voor transport<br />Ter bescherming roze<br />Tegen wri...
ESD enkele richtlijnen<br />Vermijd aanwezigheid van materialen die zich kunnen opladen (wol, glas,…)<br />Gebruik ESD vei...
Functie van de BIOS<br />Belangrijkste = laden van het besturingssysteem<br />POST (power on self test)<br />Bootstrap loa...
Soorten BIOS<br />EPROM<br />EEPROM<br />FLASH-ROM chip<br />
Updates BIOS<br />Meest eenvoudig huidig systeem<br />BIOS flashen<br />Update downloaden vanop fabrikantensite<br />Softw...
Instellignen en veranderingen aanbrengen<br />Instellen kunnen gebeuren voor:<br />De processor<br />Harde schijven, cd-ro...
EFI ExctensibleFirmware Interface<br />Gestandaardiseerd in 2001<br />Zelfde functionaliteiten maar meer mogelijkheden<br ...
EFI<br />
Virtualisatie<br />EFI basis voor virtualisatie<br />Meerdere OS tegelijk op 1 systeem draaien (Hypervisor)<br />Elke VM d...
Bussen<br />Belangrijke onderdelen communiceren met CPU dmv draden<br />1 draad volstaat maar alles moet dan serieel verlo...
Bussen synchroon vs asynchroon<br />Asynchrone communicatie<br />Informatiepakket + startbit en stopbits<br />Snelheid wor...
Indeling volgens functie<br />Databus<br />Transport gegevens<br />Verkeer in 2 richtingen<br />Adresbus<br />Transport na...
Busoperaties<br />Lezen:<br />CPU stuurt adres van geheugenplaats langs adres bus naar het geheugen<br />CPU zet leessigna...
Busoperatie<br />Schrijven<br />CPU stuurt langs de adresbus naar het geheugen: dit is het adres van de geheugenplaats waa...
Interne bussen<br />= communicatie binnen de processor<br />Zie hoofdstuk processor<br />
Externe bus<br />
PCI<br />
ISA EISA VESA<br />
AGP<br />
SCSI<br />
PATA<br />
SATA<br />
FIREWIRE<br />
USB<br />
Samenvattend schema<br />
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

De hoofdkaart

1,386 views

Published on

ondersteunende ppt bij cursus HA-5515-01 vvkso

Published in: Technology
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
1,386
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
9
Actions
Shares
0
Downloads
24
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

De hoofdkaart

  1. 1. De hoofdkaart<br />Cursus Hardware 5 IB<br />Dennis Berens<br />
  2. 2. De basis van alles<br />Belangrijkste computeronderdelen staan hierop<br />Processor<br />Intern geheugen<br />…<br />
  3. 3. Communicatiekanelen<br />Via bussen gebeurt de communicatie naar de onderdelen<br />Netwerk van paden waarlangs de communicatie loopt<br />
  4. 4. Essentiële rol binnen de computer<br />Zorgt voor verbinding met:<br />De processor via een socket (een contactvoet waarin chips kunnen geplaatst worden) of een slot (een connector waaraan printkaarten kunnen gekoppeld worden);<br />Het geheugen via geheugensocket(s);<br />componenten op de hoofdkaart via bussen (=bedrading op de hoofdkaart);<br />Met de insteekkaarten via sloten;<br />De componenten los van de hoofdkaart via kabels<br />
  5. 5. Bezin eer je begint<br />De keuze van het moederbord bepaalt:<br />Snelheid, type en fabrikant van de processor<br />Type en snelheid van het bruikbare ramgeheugen<br />Mogelijkheid om computer verder uit te breiden<br />Beter materiaal, elementen beter op elkaar afgestemd = snellere computer<br />
  6. 6. Hoe wordt een moederbord gemaakt een fotoverslag<br />
  7. 7.
  8. 8. 1/8 van een seconde voor 1 onderdeeltje<br />
  9. 9. Alles gaat in de oven om de solderingen op de juiste plaats te smelten<br />
  10. 10. Elk moederbord wordt getest op verbinding<br />Verschillend apparaat per model<br />
  11. 11. Dure onderdelen in een luchtdichte kast<br />
  12. 12.
  13. 13.
  14. 14.
  15. 15. 224 ° Celcius!!!<br />
  16. 16.
  17. 17.
  18. 18.
  19. 19.
  20. 20. http://www.youtube.com/watch?v=Va3Bfjn4inA<br />
  21. 21. Specificaties<br />Vormfactor<br />Vorm van het moederbord<br />Bepaalt het uiterlijk en de grootte van de case<br />Soorten:<br />…<br />
  22. 22. AT‑moederborden<br />
  23. 23. ATX moederborden<br />
  24. 24. LT moederborden<br />
  25. 25. NLX Moederborden<br />
  26. 26. BTX moederborden<br />
  27. 27. Labo pag 9<br />
  28. 28. Oplossing labo 9<br />2<br />6<br />7<br />3<br />8<br />9<br />10<br />4<br />1<br />11<br />5<br />
  29. 29. Oplossing labo 4: de vormfactor<br />ATX:<br />Vanaf pentium II -> deze werd te warm<br />Betere afvoering van warmte<br />Kabels hd dichter bij schijven<br />Cpu dichter bij voeding<br />Lagere voedingsspanning mogelijk (3,3 ipv 5 V)<br />Geïntegreerde I/O<br />
  30. 30. Oplossing labo 4: de vormfactor<br />BTX<br />Minder hoog moederbord -> blade servers<br />Betere warmte afvloeiing<br />Betere en dichtere plaatsing van de elementen bij elkaar<br />
  31. 31. Oplossing labo 4: de vormfactor<br />Mini ATX<br />Klein 15x15cm<br />Vooral gebruikt in home cinema toestellen + auto pc’s industrie pc’s<br />Werkt met solid state<br />
  32. 32. De chipset<br />Zorgen voor de samenwerking tussen processor en moederborden.<br />Bepaalt:<br />Processor<br />Mogelijkheden van het complete systeem<br />Capaciteit van het werkgeheugen<br />Maximum grootte werkgeheugen<br />Maximum snelheid van de systeembus<br />Aantal en soort uitbreidingsslots<br />Regeling energiebeheer<br />Controle temperatuur processor<br />Type werkgheugen<br />Gebruik van technologieën<br />
  33. 33. De chipset<br />Vervult 3 belangrijke functies<br />Systeemcontroller<br />Peripheral controller<br />Memory controller<br />
  34. 34. De chipset: North & South bridge<br />
  35. 35. De chipset: North & South bridge<br />Bestaat uit 2 chips (north en South bridge)<br />Staan met elkaar in verbinding via PCI bus (pnp)<br />North bridge:<br />Zorg voor prestatie en stabiliteit<br />Cpu met snelle onderdelen RAM, L1&L2 cache<br />Verbinding North bridge en CPU = Front Side Bus<br />Bandbreedte = snelheid<br />
  36. 36. De chipset: North & South bridge<br />South Bridge:<br />Verbinding met tragere componenten (HD, CD-rom, Seriële en parallelle poorten, muis, toetsenbord, usb, oudere uitbreidingssloten en AGP slot)<br />Lagere snelheid<br />North & South is voorbijgestreefd :<br />nieuwe generatie = AHA (accelerated hub architecture)<br />
  37. 37. De chipset: AHA<br />
  38. 38. Labo 2 pag 13<br />Recente chipsets die uit 1 chip bestaan<br />VIA VX800<br />
  39. 39. Labo 2 pag 13<br />Vergelijk 2 chipsets van verschillende fabrikanten die uit één chip bestaan<br />Hoe? -> benchmarks<br />
  40. 40. DMA-controller(direct memoryaccess)<br />Onderdeel van de chipset<br />Snelle dataoverdracht tussen werkgeheugen en randapparaat zonder tussenkomst processor<br />Kan max 8 apparaten per dma<br />
  41. 41. Busmastering<br />Busmaster zorgt voor snelle toegang tot randapparaat zonder gebruik te maken van processor<br />
  42. 42. IRQ (interruptrequest)<br />Aanvraag voor onderbreking<br />Software interrupts<br />Stukjes programma die gestopt worden om ander voor te laten gaan<br />Hardware interrupts<br />Hardware verzoekt om processor te onderbreken <br />
  43. 43. BIOS - CMOS<br />BIOS = Basic Input Output System<br />Intern geheugen waar basisinstructies voor opstart instaan<br />Communicatie in eerste instantie tussen OS en hardware<br />Niet vluchtig<br />
  44. 44. BIOS en CMOS<br />CMOS = complementary metal oxide semiconductor<br />Omdat BIOS te veel taken heeft in opstartfase en niet kan veranderd worden is er nood aan RAM geheugen<br />Oplossing= CMOS-RAM<br />Waarden chipset<br />Datum en tijd<br />Bootvolgorde<br />Info IDE-SATA<br />
  45. 45. CMOS halfgeleider veldeffecttransistor<br />Wat is een transistor?<br />Versterken of schakelen van signalen<br />Wat is CMOS?<br />Kan negatieve of positieve geleiding hebben<br />Dus n of p type geleiding<br />
  46. 46. CMOS halfgeleider veldeffecttransistor<br />Potentiaal op pin A groter of kleiner dan halve voedingsspanning<br />Uitgang ofwel pos of neg zijn<br />Schakeling kan hierdoor gemaakt worden<br />Meerdere veldeffecttransistoren tegenoverelkaar = 0101010001010<br />
  47. 47. Nadelen CMOS<br />Enorm gevoelig aan ESD<br />Electrostatic discharge<br />
  48. 48. ESD enkele richtlijnen<br />Polsbandje / antistatische matten<br />Voor transport<br />Ter bescherming roze<br />Tegen wrijving kunststof bag met metaalcoating <br />
  49. 49. ESD enkele richtlijnen<br />Vermijd aanwezigheid van materialen die zich kunnen opladen (wol, glas,…)<br />Gebruik ESD veilig gereedschap gekenmerkt door zwart gele kleur uit ESD logo<br />
  50. 50. Functie van de BIOS<br />Belangrijkste = laden van het besturingssysteem<br />POST (power on self test)<br />Bootstrap loader<br />Scannen van werkgeheugen<br />Samenwerking chipset om hardware aan te sturen<br />Systeeminstellen computer & randapparaten bewaard<br />
  51. 51. Soorten BIOS<br />EPROM<br />EEPROM<br />FLASH-ROM chip<br />
  52. 52. Updates BIOS<br />Meest eenvoudig huidig systeem<br />BIOS flashen<br />Update downloaden vanop fabrikantensite<br />Software via speciaal programma installeren op BIOS<br />
  53. 53. Instellignen en veranderingen aanbrengen<br />Instellen kunnen gebeuren voor:<br />De processor<br />Harde schijven, cd-roms, bootvolgorde<br />Geheugen<br />Usb, lan, …<br />Opletten voor verkeerde instellingen = oververhitting<br />
  54. 54. EFI ExctensibleFirmware Interface<br />Gestandaardiseerd in 2001<br />Zelfde functionaliteiten maar meer mogelijkheden<br />Voordelen:<br />Alle communicatie met firmware (gn aparte driver voor hardware)<br />C++ eenvoudiger dan assembleertaal van BIOS<br />Shell -> dos 3,2<br />Eenvoudig wijzigingen aanbrengen in grafische omgeving<br />Pre boot applicaties laten draaien (vanaf HD -> gnopstardiskette)<br />Vervanger voor bootloaders<br />Vanop afstand BIOS wijzigen<br />
  55. 55. EFI<br />
  56. 56. Virtualisatie<br />EFI basis voor virtualisatie<br />Meerdere OS tegelijk op 1 systeem draaien (Hypervisor)<br />Elke VM denkt enige te zijn op systeem<br />
  57. 57. Bussen<br />Belangrijke onderdelen communiceren met CPU dmv draden<br />1 draad volstaat maar alles moet dan serieel verlopen = 1 na 1<br />Bus = parallelle lijnen naast elkaar<br />Hoeveelheid lijnen naast elkaar = busbreedte<br />Lijnen met verschillende snelheid = SKEW BUS<br />Adres en datalijn samen op 1 bus = GEMULTIPLEXTE BUS<br />
  58. 58. Bussen synchroon vs asynchroon<br />Asynchrone communicatie<br />Informatiepakket + startbit en stopbits<br />Snelheid wordt voor zender en ontvanger gelijkgesteld<br />Synchrone communicatie<br />Grote blokken info zonder start en stopbits<br />Synchronisatiecode meegezonden om zender en ontvanger gelijk te stellen<br />
  59. 59. Indeling volgens functie<br />Databus<br />Transport gegevens<br />Verkeer in 2 richtingen<br />Adresbus<br />Transport naar geheugenadressen<br />Verkeer loop in 1 richting van CPU naar geheugen<br />Controlebus<br />Signaal voor bewerking + weergeven klokpulsen<br />Verkeer loopt in verschillende richtingen<br />Bewerkingssignaal : CPU -> Geheugen<br />Klokpulens: klokgenerator -> processor<br />
  60. 60. Busoperaties<br />Lezen:<br />CPU stuurt adres van geheugenplaats langs adres bus naar het geheugen<br />CPU zet leessignaal op de controlebus<br />Geheugen herkent de opdracht, nl zet de waarde op deze geheugenplaats op de databus<br />Geheugen geeft via de controlebus door: de waarde staat op de databus<br />CPU neemt de gegevens op de databus over<br />
  61. 61. Busoperatie<br />Schrijven<br />CPU stuurt langs de adresbus naar het geheugen: dit is het adres van de geheugenplaats waar de gegevens moeten opgeslagen worden<br />CPU zet schrijfsignaal op de controlebus= de eigenlijke opdracht aan het geheugen<br />CPU zet het gegeven op de databus<br />Geheugen plaatst waarde op de databus in de geheugenplaats, aangegeven door de adresbus<br />Geheugen verwijdert de waarde die zich nog op die geheugenplaats zou kunnen bevinden.<br />
  62. 62.
  63. 63. Interne bussen<br />= communicatie binnen de processor<br />Zie hoofdstuk processor<br />
  64. 64. Externe bus<br />
  65. 65. PCI<br />
  66. 66. ISA EISA VESA<br />
  67. 67. AGP<br />
  68. 68. SCSI<br />
  69. 69. PATA<br />
  70. 70. SATA<br />
  71. 71. FIREWIRE<br />
  72. 72. USB<br />
  73. 73. Samenvattend schema<br />

×