Москва • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж Новосибирск • Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара Киев • Харьков • Минск 2004 ббк32. 973. 23я20 icon

Москва • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж Новосибирск • Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара Киев • Харьков • Минск 2004 ббк32. 973. 23я20



НазваниеМосква • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж Новосибирск • Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара Киев • Харьков • Минск 2004 ббк32. 973. 23я20
Дата конвертации02.07.2012
Размер238.84 Kb.
ТипДокументы

Михаил Гук



ЭНЦИКЛОПЕДИЯ











Аппаратные



Второе издание


Б ЕСТСЕЛЛЕР


средства

Москва • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж

Новосибирск • Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара

Киев • Харьков • Минск

2004

ББК32.973.23я20 УДК 681.3(03) Г93

Гук М. Ю.

Г93 Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия, 2-е изд. — СПб.: Питер, 2004. — 923 с.: ил.

ISBN 5-318-00047-9

На страницах второго издания «Энциклопедии» вы найдете систематизированное описание «железной» части семейства самых распространенных персональных компьютеров. Книга дает глубокие знания как по отдельным электронным подсистемам (память, процессоры, диски и т. п.), так и по их соединению в единое целое — знаменитый персональный компьютер со всеми его достоинствами и недостатками. Аппаратные средства рассматриваются во взаимодействии с про­граммным обеспечением, что дает целостную картину функционирования компьютера. Большое внимание в книге уделено различным интерфейсам — а именно с ними имеет дело разработчик аппаратных и программных средств. Описание сигналов проиллюстрировано временными диа­граммами и схемами типовых подключений различных устройств. Приводятся сведения по установке и конфигурированию аппаратных средств, не оставляются в стороне и практические вопросы диагностики, а также проблемы электробезопасности. Книга написана с позиций системотехника, имеющего практический опыт разработки и подключения различных устройств, расширяющих спектр возможностей PC. Для неподготовленных читателей во введении даются основы компьютерной техники и некоторые другие сведения, необходимые для понимания материала, что позволяет рекомендовать книгу самому широкому кругу читателей.

По сравнению с первым изданием, имевшим большой успех у читателей, в книгу добавлен целый ряд новых сведений: отражены все новшества, появившиеся за последнее время, и исправ­лены обнаруженные ошибки. Исправлены и некоторые структурные огрехи, выровнена глубина изложения материала по разным темам, ликвидированы «белые пятна».

ББК 32.973.23я20 УДК 681.3(03)

Все права защищены.
Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.

Информация, содержащаяся в данной книге, получена из источников, рассматриваемых издательством как надежные. Тем не менее, имея в виду возможные человеческие или технические ошибки, издательство не может гарантировать абсолютную точность и полноту приводимых сведений и не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

ISBN 5-318-00047-9 © ЗАО Издательский дом «Питер», 2004

^ Краткое содержание

От автора ................................................................................................................ 16

Глава 1. Основы компьютерной техники................................................................ 18

Глава 2. Устройство персонального компьютера ................................................... 34

Глава 3. Архитектура IBM PC-совместимого компьютера ....................................... 58

Глава 4. Системная плата .................................................................................... 114

Глава 5. Процессоры............................................................................................ 194

Глава 6. Электронная память............................................................................... 250

Глава 7. Устройства хранения данных ................................................................. 342

Глава 8. Видеосистема ......................................................................................... 466

Глава 9. Устройства ввода-вывода и их интерфейсы ........................................... 546

Глава 10. Коммуникационные устройства .............................................................. 608

Глава 11. Аудиосистема PC .................................................................................... 660

Глава 12. Шины расширения ................................................................................. 704

Глава 13. Параллельные шины периферийных устройств — АТА и SCSI................ 748

Глава 14. Последовательные шины: USB, FireWire, FCAL, ACCESS.Bus.................... 808

Глава 15. BIOS — базовая система ввода-вывода.................................................. 838

Глава 16. Питание, охлаждение и электробезопасность ........................................ 862

Список сокращений................................................................................................... 884

Литература .............................................................................................................. 896

Алфавитный указатель ............................................................................................. 897

Содержание

От автора ........................................................................................................... 16

Глава 1. Основы компьютерной техники........................................... 18

1.1. Из чего состоит компьютер? ............................................................... 20

1.2. Биты, байты, слова, параграфы.......................................................... 21

1.3. Ячейки памяти, порты и регистры ...................................................... 23

1.4. Подсистемы памяти и хранения данных ............................................ 24

1.4.1. Диски и файловые системы.................................................... 28

1.5. Устройства ввода-вывода и коммуникаций ........................................ 29

1.6. Адаптеры, контроллеры, системные и периферийные устройства ...... 30

1.7. Программное обеспечение.................................................................. 30

Глава 2. Устройство персонального компьютера .......................... 34

2.1. Настольные компьютеры .................................................................... 35

2.2. Малогабаритные компьютеры............................................................. 40

2.3. Промышленные компьютеры .............................................................. 42

2.4. Периферийные устройства ................................................................. 45

2.5. Карты, сокеты, слоты, джамперы........................................................ 52

2.6. Кабели и разъемы............................................................................... 55

Глава 3. Архитектура IBM PC-совместимого компьютера.......... 58

3.1. Структурная схема.............................................................................. 59

3.2. Распределение памяти........................................................................ 60

3.2.1. Стандартная память — Conventional Memory .......................... 64

3.2.2. Верхняя память — DMA.......................................................... 65

3.2.3. Отображаемая и расширенная память —

спецификации EMS и XMS ...................................................... 66

Содержание 7

3.2.4. Теневая память —Shadow ROM и Shadow RAM..................... 68

3.2.5. Архитектура унифицированной памяти — DMA ...................... 69

3.2.6. Виртуальная память ............................................................... 69

3.2.7. Оптимизация использования оперативной памяти ................ 70

3.3. Пространство ввода-вывода ............................................................... 75

3.4. Аппаратные прерывания..................................................................... 78

3.4.1. Немаскируемые прерывания NMI и SMI ................................. 78

3.4.2. Маскируемые прерывания...................................................... 79

3.4.3. Разделяемое использование прерываний............................... 83

3.5. Прямой доступ к памяти — DMA ......................................................... 84

3.6. Аксессуары системной платы IBM PC................................................. 87

3.6.1. Системный порт PC/AT ........................................................... 88

3.6.2. Системный таймер (8253/8254).............................................. 89

3.6.3. Канал управления звуком (PC Speaker).................................. 90

3.6.4. Батарейная память и часы — CMOS Memory, RTC .................. 91

3.6.5. Системная поддержка таймеров —

BIOS (Int lAh и Int 15h) .........................................................94

3.7. Взаимодействие программ с периферийными устройствами ............... 96

3.7.1. Методы передачи данных....................................................... 96

3.7.2. Синхронизация программ и устройств.................................... 98

3.7.3. Буферизация данных в устройствах ....................................... 99

3.8. Распределение системных ресурсов ................................................. 102

3.9. Функционирование компьютера ....................................................... 104

3.9.1. Начальный запуск и самотестирование................................ 104

3.9.2. Загрузка ОС и прикладных программ ................................... 106

3.9.3. «Засыпание» и «пробуждение» компьютера ........................ 110

Глава 4. Системная плата ...................................................................... 114

4.1. Чипсет .............................................................................................. 115

4.2. Компоненты: установка и конфигурирование .................................. 121

4.2.1. Процессоры.......................................................................... 122

4.2.2. Оперативная память (DRAM)................................................ 138

4.2.3. Вторичный кэш (SRAM) ........................................................ 141

4.2.4. Слоты расширения ............................................................... 142

4.2.5. Синхронизация и разгон ...................................................... 147

4.2.6. BIOS..................................................................................... 150

4.2.7. Память CMOS: питание и обнуление .................................... 155

4.3. Конструктивы и установка плат........................................................ 157

4.4. Подключение системной платы ........................................................ 161

4.5. «Оживление» системной платы ........................................................ 168

4.6. Конфигурирование компьютера — CMOS Setup ................................ 172

4.7. Выбор системной платы PC............................................................... 192

8 Содержание

Глава 5. Процессоры ................................................................................ 194

5.1. Исполнение программного кода........................................................ 194

5.1.1. Переключение задач и виртуальные машины ...................... 196

5.1.2. Защищенный режим и виртуальная память.......................... 197

5.1.3. Архитектура и микроархитектура процессоров .................... 199

5.2. Программная модель 32-разрядных процессоров ............................. 201

5.2.1. Регистры процессора ........................................................... 204

5.2.2. Организация памяти ............................................................ 206

5.2.3. Прерывания и исключения................................................... 208

5.2.4. Переключение между реальным

и защищенным режимами.................................................... 210

5.3. Кэширование памяти ........................................................................ 211

5.3.1. Управление кэшированием .................................................. 213

5.4. Особые режимы работы процессора ................................................. 215

5.4.1. Запуск и инициализация процессоров.................................. 216

5.4.2. Обновление микрокода ........................................................ 216

5.4.3. Режим системного управления SMM ..................................... 217

5.4.4. Синхронизация и управление

энергопотреблением ............................................................ 219

5.4.5. Мультипроцессорные и избыточные системы ....................... 221

5.5. Совместимость и идентификация процессоров ................................. 223

5.5.1. Совместимость процессоров................................................. 223

5.5.2. Идентификация процессоров ............................................... 225

5.5.3. Основные характеристики процессоров ............................... 227

5.6. Процессоры фирмы Intel................................................................... 230

5.6.1. Процессоры Р6 ..................................................................... 230

5.6.2. Процессор Pentium 4 ............................................................ 241

5.7. Процессоры AMD и других фирм ....................................................... 244

5.7.1. Процессоры фирмы AMD для сокетов 5 и 7 .......................... 244

5.7.2. Процессоры Athlon и Duron фирмы AMD............................... 246

5.7.3. Процессоры фирм Cyrix, VIA, IBM и другие........................... 247

Глава 6. Электронная память............................................................... 250

6.1. Построение оперативной памяти ...................................................... 252

6.1.1. Быстродействие и производительность памяти.................... 252

6.1.2. Достоверность хранения данных.......................................... 254

6.1.3. Кэширование оперативной памяти....................................... 256

6.1.4. Пакетный режим передачи данных ...................................... 260

6.2. Динамическая память ....................................................................... 261

6.2.1. Основы работы DRAM........................................................... 262

6.2.2. Регенерация......................................................................... 265

Содержание 9

6.2.3. Асинхронная память: FPM, EDO и BEDO DRAM ................... 267

6.2.4. Синхронная память: SDRAM и DDR SDRAM ........................... 271

6.2.5. Память Rambus DRAM .......................................................... 276

6.2.6. Память с виртуальными каналами — VC DRAM..................... 282

6.2.7. Сравнительная характеристика и перспективные

типы динамической памяти .................................................. 284

6.2.8. Микросхемы динамической памяти ...................................... 287

6.2.9. Модули динамической памяти .............................................. 292

6.3. Применение DRAM в оперативной памяти ........................................ 304

6.3.1. Нюансы применения DRAM .................................................. 307

6.3.2. Рекомендации по выбору модулей

динамической памяти .......................................................... 309

6.3.3. Тестирование оперативной памяти ...................................... 311

6.4. Статическая память .......................................................................... 313

6.4.1. Разновидности статической памяти...................................... 314

6.4.2. Применение статической памяти

для кэширования ОЗУ .......................................................... 316

6.5. Энергонезависимая память............................................................... 322

6.5.1. Постоянная и полупостоянная память —

ROM, PROM, EPROM .............................................................. 324

6.5.2. Флэш-память и EEPROM ....................................................... 328

6.5.3. Энергонезависимая память с последовательными

интерфейсами..................................................................... 339

Глава 7. Устройства хранения данных............................................. 342

7.1. Общие свойства устройств внешней памяти ..................................... 343

7.1.1. Основные характеристики устройств

внешней памяти................................................................... 343

7.1.2. Конструктивы и питание устройств ...................................... 346

7.1.3. Принципы хранения информации ........................................ 347

7.1.4. Хранение информации на магнитных дисках ....................... 349

7.2. Накопители на гибких магнитных дисках ......................................... 353

7.2.1. Дискеты: размеры, форматы

и правила использования..................................................... 357

7.2.2. Интерфейс НГМД.................................................................. 361

7.2.3. Контроллеры НГМД.............................................................. 364

7.2.4. Проблемы с накопителями на гибких дисках........................ 367

7.3. Накопители на жестких магнитных дисках — винчестеры ................ 370

7.3.1. Конструкция НЖМД.............................................................. 371

7.3.2. Производительность и оптимизация дисков ......................... 378

7.3.3. Параметры винчестеров....................................................... 382

7.3.4. Функционирование винчестера ............................................ 386

10 Содержание

7.4. Устройства массовой памяти на сменных носителях ........................ 392

7.4.1. Магнитные диски ................................................................. 392

7.4.2. Магнитооптические диски .................................................... 395

7.4.3. Оптические диски — CD, DVD, PD ........................................ 400

7.5. Логическая структура дисков............................................................ 425

7.5.1. Разделы и логические диски ................................................ 425

7.5.2. Логический диск с файловой системой FAT.......................... 429

7.6. Системная поддержка дисковой памяти ........................................... 431

7.6.1. Сервисы BIOS....................................................................... 433

7.6.2. Системная поддержка CD-ROM............................................. 443

7.7. Установка, обслуживание и тестирование дисков ............................ 446

7.7.1. Интерфейс подключения устройств ..................................... 446

7.7.2. Установка новых устройств .................................................. 448

7.7.3. Проблемы использования больших дисков........................... 452

7.7.4. Конфигурирование, форматирование

и обслуживание дисков ....................................................... 459

7.7.5. Основные причины отказов дисков ...................................... 462

7.7.6. Повышение надежности и производительности

дисков (RAID-массивы).................................,....................... 464

Глава 8. Видеосистема ............................................................................ 4бб

8.1. Принципы вывода изображений ....................................................... 468

8.1.1. Графический режим ............................................................. 471

8.1.2. Текстовый режим ................................................................. 478

8.1.3. Трехмерная графика ............................................................ 480

8.1.4. Обработка видеоизображений ............................................. 487

8.2. Дисплей............................................................................................ 498

8.2.1. Параметры монитора ........................................................... 500

8.2.2. Настройка монитора............................................................. 502

8.2.3. Синхронизация и цифровое управление .............................. 504

8.2.4. Управление энергопотреблением......................................... 505

8.2.5. Эргономические характеристики.......................................... 506

8.2.6. Плоские дисплеи .................................................................. 507

8.2.7. Интерфейсы дисплеев.......................................................... 510

8.3. Дисплейные адаптеры ...................................................................... 517

8.3.1. Компоненты дисплейного адаптера ..................................... 518

8.3.2. Динамическая память для дисплейных адаптеров ............... 526

8.3.3. Интерфейсы дисплейного адаптера ..................................... 528

8.3.4. Типы графических адаптеров: MDA, HGC, CGA,

EGA, PGA, MCGA, VGA, IBM 8514, SVGA, XGA......................... 529

8.3.5. Программные модели стандартных адаптеров ..................... 531

8.3.6. Адаптеры с интерфейсами PCI и AGP ................................... 532

Содержание 11

8.4. Видео BIOS ....................................................................................... 536

8.4.1. Видеосервис BIOS ................................................................ 538

8.5. Мультидисплеиные системы ............................................................. 539

8.6. Параметры видеосистемы................................................................. 541

Глава 9. Устройства ввода-вывода

и их интерфейсы...................................................................... 546

9.1. Клавиатура....................................................................................... 546

9.1.1. Интерфейс клавиатуры ........................................................ 548

9.1.2. Контроллер интерфейса клавиатуры

и мыши 8042/8242 ............................................................... 550

9.1.3. Скан-коды ............................................................................ 552

9.1.4. Системная поддержка и программный

интерфейс............................................................................ 553

9.2. Манипуляторы-указатели — мышь, трекбол ..................................... 557

9.2.1. Последовательные мыши —

MS Mouse и PC Mouse.......................................................... 559

9.2.2. Мышь PS/2 ........................................................................... 560

9.2.3. Мышь Bus Mouse .................................................................. 561

9.3. Принтеры и плоттеры ....................................................................... 562

9.3.1. Буквопечатающие принтеры ................................................ 563

9.3.2. Матричные игольчатые принтеры ........................................ 564

9.3.3. Термопринтеры.................................................................... 569

9.3.4. Струйные принтеры ............................................................. 570

9.3.5. Лазерные принтеры ............................................................. 570

9.3.6. Плоттеры ............................................................................. 572

9.3.7. Форматы данных .................................................................. 574

9.3.8. Интерфейсы принтеров и плоттеров.................................... 577

9.3.9. Системная поддержка принтера........................................... 583

9.4. Параллельный порт—LPT................................................................ 584

9.4.1. Традиционный LPT-порт....................................................... 585

9.4.2. Расширения параллельного порта........................................ 589

9.4.3. Стандарт IEEE 1284 .............................................................. 589

9.4.4. Системная поддержка LPT-порта.......................................... 597

9.4.5. Параллельный порт и РпР .................................................... 597

9.4.6. Применение LPT-порта......................................................... 598

9.4.7. Конфигурирование LPT-портов ............................................ 599

9.4.8. Неисправности и тестирование

параллельных портов........................................................... 601

9.5. Игровые устройства — джойстик, руль, педали ................................ 602

9.6. Коммутаторы устройств ввода-вывода.............................................. 605

12 Содержание

Глава 10. Коммуникационные устройства......................................... 608

10.1. Интерфейс RS-232C — СОМ-порт ...................................................... 608

10.1.1. Протокол RS-232C ................................................................ 610

10.1.2. Управление потоком данных ................................................ 613

10.1.3. Микросхемы асинхронных

приемопередатчиков............................................................ 615

10.1.4. Системная поддержка СОМ-портов ...................................... 616

10.1.5. Конфигурирование СОМ-портов........................................... 618

10.1.6. Использование СОМ-портов ................................................. 620

10.1.7. СОМ-порт и РпР.................................................................... 623

10.1.8. Неисправности и тестирование СОМ-портов ........................ 623

10.2. Беспроводные интерфейсы периферийных устройств ...................... 627

10.2.1. Инфракрасный интерфейс IrDA............................................ 627

10.2.2. Радиоинтерфейс Bluetooth ................................................... 632

10.3. Модемы и факс-модемы .................................................................... 638

10.3.1. Конструкции модемов .......................................................... 640

10.3.2. Технологии xDSL и кабельные модемы................................. 642

10.3.3. Модемы для выделенных линий ........................................... 644

10.4. Подключение к локальным сетям ..................................................... 645

10.4.1. Сетевые адаптеры................................................................ 646

10.5. Подключение компьютера к Интернету............................................ 654

10.5.1. IP-телефония и передача факсов по IP-сетям ...................... 656

Глава 11. Аудиосистема PC...................................................................... 660

11.1. Краткий экскурс в прикладную звукотехнику.................................... 663

11.1.1. Основы цифровой обработки сигналов ................................ 665

11.1.2. Методы компрессии звуковой информации .......................... 668

11.1.3. Методы синтеза звуков ........................................................ 670

11.1.4. Стереофоническое и объемное воспроизведение................. 675

11.1.5. Трехмерный звук.................................................................. 676

11.2. Звуковая карта PC............................................................................. 678

11.2.1. Аналоговые звуковые карты................................................. 680

11.2.2. Цифровые технологии в звуковых картах ............................ 681

11.2.3. Аудиокодек АС'97 ................................................................. 684

11.2.4. Интерфейсы звуковых карт .................................................. 688

11.2.5. «Исторические» модели звуковых карт................................ 693

11.3. Интерфейс MIDI................................................................................698

Глава 12. Шины расширения...........................................................704

12.1. Шина ISA .......................................................................................... 706

12.2. Шина РС/104..................................................................................... 710

Содержание 13

12.3. Шина EISA ........................................................................................ 711

12.4. Конфигурирование интерфейсных карт ISA и EISA........................... 712

12.4.1. Спецификация Plug and Play для шины ISA ......................... 714

12.5. Шина PCI.......................................................................................... 715

12.5.1. Шины, логические устройства и функции PCI..................... 716

12.5.2. Протокол шины PCI.............................................................. 717

12.5.3. Таймеры, задержки и буферы .............................................. 720

12.5.4. Команды шины и адресация ................................................. 721

12.5.5. Прерывания ......................................................................... 721

12.5.6. Эмуляция DMA (PC/PCI)........................................................ 722

12.5.7. Электрический интерфейс, слоты и карты PCI..................... 723

12.5.8. Мосты PCI ............................................................................ 727

12.5.9. Программный доступ к конфигурационному

пространству и генерация специальных циклов................... 730

12.5.10. Конфигурирование устройств............................................... 731

12.5.11. Классы устройств PCI........................................................... 731

12.5.12. PCI BIOS............................................................................... 732

12.6. Магистральный интерфейс AGP ........................................................ 733

12.7. Интерфейс LPC ................................................................................. 740

12.8. Устаревшие шины PC ........................................................................ 741

12.8.1. Шина МСА ............................................................................ 741

12.8.2. Локальная шина VLB ............................................................ 742

12.9. Шины и карты расширения блокнотных ПК ...................................... 742

12.9.1. Интерфейсы PCMCIA, PC Card и CardBus............................... 743

12.9.2. CompactFlash........................................................................ 746

12.9.3. SmartMedia Card ................................................................... 747

Глава 13. Параллельные шины периферийных

УСТРОЙСТВ — АТА И SCSI ........................................................ 748

13.1. Интерфейс АТА (IDE) ........................................................................ 749

13.1.1. Электрический интерфейс.................................................... 752

13.1.2. Регистры устройств .............................................................. 758

13.1.3. Адресация данных................................................................ 761

13.1.4. Система команд.................................................................... 763

13.1.5. Протоколы и режимы передачи данных ............................... 768

13.1.6. Средства многозадачности (АТА-4)....................................... 771

13.1.7. Пакетный интерфейс ATAPI.................................................. 772

13.1.8. Адаптеры и контроллеры шины АТА..................................... 773

13.1.9. Категории устройств IDE...................................................... 779

13.1.10.Конфигурирование устройств............................................... 779

14 Содержание

13.2. Шина SCSI ........................................................................................ 781

13.2.1. Параллельный интерфейс SCSI............................................ 784

13.2.2. Типы периферийных устройств ............................................ 795

13.2.3. Адресация и система команд................................................ 796

13.2.4. Выполнение команд ............................................................. 796

13.2.5. Конфигурирование устройств SCSI....................................... 798

Глава 14. Последовательные шины:

USB, FireWire, FCAL, ACCESS.Bus....................................... 808

14.1. Шина USB ......................................................................................... 809

14.1.1. Организация шины USB........................................................ 810

14.1.2. Модель передачи данных..................................................... 815

14.1.3. Протокол.............................................................................. 816

14.1.4. Типы передач данных .......................................................... 817

14.1.5. Синхронизация при изохронной передаче ........................... 818

14.1.6. Устройства и хабы................................................................ 819

14.1.7. Хост...................................................................................... 822

14.1.8. Применение шины USB......................................................... 824

14.2. Шина IEEE 1394 — RreWire............................................................... 827

14.2.1. Физический уровень сети ..................................................... 828

14.2.2. Протокол IEEE 1394.............................................................. 830

14.2.3. Устройства и адаптеры 1394 ................................................ 833

14.2.4. Использование шины 1394 ................................................... 834

14.3. Интерфейс Fibre Channel (FCAL)........................................................ 835

14.4. Последовательная шина ACCESS.Bus

и интерфейс PC ................................................................................ 836

Глава 15. BIOS — базовая система ввода-вывода......................... 838

15.1. Системная BIOS — System ROM BIOS............................................... 839

15.2. Тест начального включения — POST ................................................ 840

15.3. Начальная загрузка — bootstrap ....................................................... 845

15.4. Сервисы и другие векторы прерываний BIOS ................................... 848

15.5. 32-разрядные вызовы — BIOS32 ....................................................... 851

15.6. Области данных ROM BIOS — BDA .................................................... 851

15.7. Расширения ROM BIOS...................................................................... 851

15.8. PnP BIOS ........................................................................................... 853

15.9. DMI BIOS .......................................................................................... 853

15.10. Интерфейс ACPI................................................................................ 855

15.11. Флэш-BIOS........................................................................................ 859

Глава 16. Питание, охлаждение и электробезопасность............ 862

16.1. Схемотехника блоков питания .......................................................... 862

16.2. Блок питания PC ............................................................................... 865

Содержание 15

16.3. Питание процессоров ....................................................................... 872

16.4. Охлаждение компонентов системного блока .................................... 873

16.5. Общие вопросы электропитания и заземления................................. 876

16.6. Средства улучшения качества электропитания................................. 879

Список сокращений......................................................................................... 884

Литература ......................................................................................................... 896

Алфавитный указатель.................................................................................. 897

^ От автора

Первое издание энциклопедии «Аппаратные средства IBM PC» (1998 г.) увиде­ло свет уже 3 года назад. Сразу после выхода этого издания началась работа по его дополнениям и исправлениям, промежуточным результатом которой стал ряд моих книг, выпущенных издательством «Питер», и статей, опубликованных в га­зете «КомпьютерИнфо», журнале «Байт», на сайте iXBT.com и моем персональ­ном сайте www.neva.ru/mgook. Книга пользуется популярностью, в конкурсе на лучшее издание в области деловой, учебной и научной литературы «ДАНА-99» она получила диплом 1-й степени. Судя по многочисленным отзывам, книга ис­пользуется и как справочник, и как учебник в ряде известных вузов страны, ее читают и за рубежом. Несмотря на многочисленные хвалебные отзывы о книге, мне хорошо видны слабые места первого издания: «белые пятна», огрехи струк­турирования, большой разброс в глубине изложения различных тем, а также ряд ошибок. И, конечно же, за прошедшее время появилась масса технических нови­нок, которые требуют освещения. Все это учитывалось при подготовке второго издания, отнявшего гораздо больше времени и сил, чем казалось поначалу. Кни­га, которая сейчас перед вами, — новая энциклопедия, существенно перерабо­танная и дополненная. Когда был подготовлен весь материал, оказалось, что в издание разумного размера (и, увы, цены) целиком он не помещается. Двух­томник решили не делать (опять же по ценовым соображениям), и пришлось «резать по живому», исключив сугубо специальную информацию, в которой нуж­дается не очень широкий круг специалистов. Тем не менее с помощью ссылок на соответствующие книги интересующиеся смогут найти и эту информацию. Боль­шинство тем, недостаточно полно изложенных в энциклопедии, развернуты в книгах, перечисленных в списке литературы. Последняя книга в списке на мо­мент выхода энциклопедии была еще в проекте. В нее должны войти все «обрез­ки» «слишком большой энциклопедии» и ряд новых материалов. Эта книга бу­дет адресована специалистам, которые уже знают общее устройство компьютера и взаимодействие его составляющих, но нуждаются в справочной информации для разработки собственной аппаратуры и программного обеспечения, тесно свя­занного с «железом».

Книга начинается с вводной главы, знакомящей с принципами работы ком­пьютеров. Следующая глава является путеводителем по персональному компь­ютеру — здесь рассказано, что где находится и какие устройства, зачем и как

От автора 17

могут быть к нему (компьютеру) подключены. Третья глава посвящена архитек­турным особенностям именно IBM PC-совместимого ПК. Последующие главы описывают отдельные подсистемы и интерфейсы компьютера, и по традиции книга завершается вопросами «правильного питания».

Для удобства восприятия в книге принята система текстовых выделений. Кур­сивом выделены ключевые слова (например, первый раз встречающиеся опреде­ления), а также названия состояний, в которых могут пребывать некоторые объек­ты. В названиях электрических сигналов, например CSO#, символ «#» указывает на инверсность (низкий уровень сигнала отвечает активному состоянию). На­звания команд, регистров и битов имеют иной вид — например, INSW (команда процессора), DR (регистр данных), АХ (регистр процессора). Подробные содержа­ние и алфавитный указатель помогут быстро найти необходимую информацию.

Я благодарен любознательным и внимательным читателям, присылающим свои замечания, вопросы и отзывы о моих книгах. Из более чем тысячи писем («spam» выбрасываю сразу и не считаю), пришедших мне на адрес mgook@ stu.neva.ru, несколько сотен касаются тематики компьютерного «железа». Много писем приходит и по сетевой тематике — на тему книги «Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия». Большая переписка идет и по старой книге ответов «Сети NetWare 3.12 и 4.1» (1997 г.), особенно после ее публикации в Сети, но, к сожалению, в полном объеме поддерживать эту тему уже не имею возможности. Пользуясь случаем, еще раз обращаюсь к читателям — пишите письма! С вашей помощью исправляются многие ошибки, и я стараюсь поддер­живать свои книги на личном сайте по адресу http://www.neva.ru/mgook, обновляя списки замеченных опечаток и публикуя статьи на смежные темы.

Как и все предыдущие, эта книга не смогла бы появиться без информацион­ной поддержки коллектива RUSNet (http://www.neva.ru), обеспечивающего дос­туп к Сети в ЦНИИ РТК — «базовом лагере» автора. Интернет является основ­ным источником информации — на сайтах фирм-производителей аппаратуры и программного обеспечения среди моря рекламной информации удается выужи­вать и ценные сведения.

Свои замечания и пожелания присылайте на адрес mgook@stu.neva.ru (автор) или comp@piter.com (издательство «Питер», редакция компьютерной литературы). Информацию по всем книгам можно получить на сайте издательства «Питер» www.piter.com.

^ Михаил Гук



компьютерной

техники

Компьютер представляет собой устройство, способное исполнять четко опре­деленную последовательность операций, предписанную программой. Понятие «компьютер» является более широким, чем «электронно-вычислительная маши­на» (ЭВМ), поскольку в последнем явный акцент делается на вычисления. Пер­сональный компьютер (ПК) характерен тем, что им может пользоваться один человек, не прибегая к помощи бригады обслуживающего персонала и не отво­дя под него специального зала с особым климатом, мощной системой электро­питания и прочими атрибутами больших вычислительных машин. Персональ­ный компьютер обычно в значительной степени ориентирован на интерактив­ное взаимодействие с одним пользователем (в играх иногда и с двумя), причем взаимодействие происходит через множество сред общения — от алфавитно-цифрового и графического диалога посредством дисплея, клавиатуры и мыши до устройств виртуальной реальности, в которой пока не задействованы, навер­ное, только запахи. Когда используется аббревиатура PC (Personal Computer), подразумевается ПК, совместимый с самым массовым семейством персональ­ных компьютеров фирмы IBM и их клонов. Конечно же, это не единственное в мире семейство — есть множество и других достойных компьютерных линий, но данная книга посвящена именно IBM PC-совместимым персональным ком-

Основы компьютерной техники 19

пьютерам. Чем они отличаются от других, можно узнать в главе 2. PC может обеспечивать и коллективную работу: возможности многих компьютеров этого семейства позволяют использовать их и в качестве серверов в сетях или ло­кальных многотерминальных системах. Таким образом, можно объяснить сло­восочетание PC-сервер, которое неявно предполагает повышенную мощность (скорость вычислений, объем оперативной и внешней памяти) и особое конст­руктивное исполнение (просторный корпус) компьютера. Словосочетание ПК-сервер уже звучит странновато, хотя в одноранговых сетях и этому словосоче­танию можно найти объяснение — персональный компьютер может предостав­лять свои ресурсы (например, дисковое пространство, принтеры или модемы) другим компьютерам, для которых он будет являться невыделенным сервером. Попутно отметим и термин рабочая станция (workstation, WS), в который мо­жет быть вложено два значения. В компьютерной сети рабочей станцией назы­вают компьютер пользователя (как противоположность серверу). Однако рабо­чая станция может быть и изолированным (standalone computer), но особенно мощным компьютером (его подключение к сети, конечно же, не исключается). В этом случае часто подразумевается архитектура, отличающаяся от IBM PC-совместимой (например, компьютер на RISC-процессоре). Для мощного IBM PC-совместимого компьютера применяют англоязычный термин High End PC, которому короткого русского аналога пока нет.

Персональные компьютеры, совместимые с IBM PC, делятся на несколько поколений (или классов), которые начинались со следующих «исторических» моделей:

и IBM PC первой модели: процессор Intel 8088, адресуемая память 1 Мбайт, шина расширения — ISA (8 бит), накопители на гибких дисках (НГМД) до 360 Кбайт;

« IBM PC/XT (extended Technology — расширенная технология) — все то же, но появились винчестеры (накопители на жестких дисках, НЖМД) и возможность установки математического сопроцессора Intel 8087;

« IBM PC/AT (Advanced Technology — прогрессивная, или «продвинутая», технология): процессор Intel 80286/80287, адресуемая память 16 Мбайт, шина ISA 16 бит, НГМД 1,2 и 1,44 Мбайт, НЖМД.

В настоящее время класс машин AT развивается в нескольких направлени­ях: 16-разрядный процессор заменен на 32-разрядный (теперь уже класса Р6 и старше); память адресуется в пространстве до 4 и даже 64 Гбайт; применяется более эффективная шина расширения (PCI) с сохранением (и то уже не всегда) ISA для обеспечения совместимости со старыми адаптерами; расширяется со­став устройств, имеющих системную поддержку. Компьютеры выпускаются в разных исполнениях — от настольных (напольных) до блокнотных, причем их предельные возможности не так уж сильно различаются. Есть и специальные конструкции для встраивания в технологическое и иное оборудование. Самые маленькие, помещающиеся на ладони (palm top), пока что сильно отличаются от своих более крупных сородичей и в этой книге им внимание практически не уделяется.

ОСТАЛЬНЫЕ СТРАНИЦЫ ВЫСЫЛАЮТСЯ НА КОМПАКТ-ДИСКЕ, ЛИБО ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ.


Заказ: http://psbatishev.narod.ru/zakaz.htm


Примечание: заказывая отсканированные копии книг, Вы принимаете на себя всю ответственность за возможные нарушения авторских прав.




Похожие:

Москва • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж Новосибирск • Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара Киев • Харьков • Минск 2004 ббк32. 973. 23я20 iconМосква • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж Новосибирск • Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара Киев • Харьков • Минск
Г93 Аппаратные средства ibm pc. Энциклопедия, 2-е изд. — Спб.: Питер, 2004. — 923 с.: ил
Москва • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж Новосибирск • Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара Киев • Харьков • Минск 2004 ббк32. 973. 23я20 iconС. А. Орлов организация ЭВМ и систем допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве учебник
...
Москва • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж Новосибирск • Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара Киев • Харьков • Минск 2004 ббк32. 973. 23я20 iconЗадание №9 класс Сроки сдачи карты – 30 сентября-2 октября
Москва и Санкт-Петербург, города-миллионеры: Нижний Новгород, Самара, Казань, Волгоград, Ростов-на-Дону, Екатеринбург, Челябинск,...
Москва • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж Новосибирск • Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара Киев • Харьков • Минск 2004 ббк32. 973. 23я20 iconВ. Н. Каразина научно-исследовательский институт биологии VII международный симпозиум биологические механизмы старения тезисы
Н. А. Бабенко (Харьков), А. В. Куликов (Пущино), В. К. Кольтовер (Москва), О. К. Кульчицкий (Киев), В. В. Лемешко (Харьков), А. Я....
Москва • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж Новосибирск • Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара Киев • Харьков • Минск 2004 ббк32. 973. 23я20 iconСанкт-Петербург Москва • Харьков • Минск 2001
С37 Информатика для юристов и экономистов / Симонович С. В. и др. — Спб.: Питер, 2001. —688 с.: ил
Москва • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж Новосибирск • Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара Киев • Харьков • Минск 2004 ббк32. 973. 23я20 iconСанкт-Петербург Москва • Харьков • Минск 2001
С37 Информатика для юристов и экономистов / Симонович С. В. и др. — Спб.: Питер, 2001. —688 с.: ил
Москва • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж Новосибирск • Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара Киев • Харьков • Минск 2004 ббк32. 973. 23я20 icon14 июля 2012 года радио «Нижний Новгород» празднует 1 год в эфире. Радио «Нижний Новгород» сообщает! Радио «Нижний Новгород»
Радио «Нижний Новгород» это популярная нижегородская радиостанция собственного программирования. В эфире на 99. 5 Fm есть всё, чтобы...
Москва • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж Новосибирск • Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара Киев • Харьков • Минск 2004 ббк32. 973. 23я20 iconHttp://www skopal narod ru
Конференция «Запад». Дивизион Боброва: «Динамо» (Респ. Беларусь, Минск); «Динамо» (Россия, Москва); «Динамо» (Латвия, Рига); ска...
Москва • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж Новосибирск • Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара Киев • Харьков • Минск 2004 ббк32. 973. 23я20 iconПрограмма международной конференции: " Консерватизм в России и мире: прошлое и настоящее"
Д. Вульфф (Германия – daad), д и н. К. М. Ячменихин (Украина, Чернигов), д и н. С. В. Кретинин (Воронеж), д и н. Л. М. Искра (Воронеж),...
Москва • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж Новосибирск • Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара Киев • Харьков • Минск 2004 ббк32. 973. 23я20 iconАнализ ставок, применяемых в портах Ростов – на – Дону, Азов. Для т/х «Волго – Дон»
Ростов – на – Дону, Азов, флаг Россия, загранплавание, погрузка лесом – 2660 тонны
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов