§ 2. Магістрально-модульна структура персонального комп’ютера

Модульний спосіб конструювання комп’ютера разом з магістральним способом обміну інформацією і визначає магістрально-модульний принцип побудови ПК.

Персональні комп’ютери включають такі апаратні засоби: цент­ральний мікропроцесор, внутрішню і зовнішню пам’ять, системну шину, пристрої введення/виведення інформації.

Функціональна схема ПК має такий вигляд (рис. 25)

  Різноманітні вузли комп’ютера пов’язані з мікропроцесором та між собою через пристрій, що називається системною шиною. Оскільки обмін даними відбувається через системну шину, її також називають магіс­траллю.

  Магістраль містить такі шини:

1.       Шина даних, по якій інформація (дані) передається від МП до будь-якого пристрою або навпаки від пристрою до МП.

2.       Шина адреси – сукупність проводів і відповідних схем, по яких передається в паралель всі коди адреси комірки ОП або портів введення/виведення.

3.       Шина управління містить проводи для передачі управління (управляючих сигналів) з боку мікропроцесора в усі блоки ПК.

4.       Шина живлення, що містить проводи і схеми для підключення
блоків ПК до системи електричного живлення.

Розрядність шини даних визначає розрядність комп’ютера. Напри­к­лад, якщо шиною даних передається 32 біти в паралель, то ПК на­зи­вається 32-розрядним. Розрядність впливає на продуктивність комп’ю­тера.

Розрядність адресної шини визначає адресний простір – максимальну кількість комірок ОП. Кількість адресованих комірок становить 2ⁿ, де n – розрядність адресної шини. Для сучасних комп’ютерів використовується 32-розрядна адресна шина (для процесорів сім’ї Pentium) і 64-розрядна (для процесорів сім’ї Itanium). 

Системна шина забезпечує три напрямки передачі інформації:

1)  між мікропроцесором і ОП;

2)  між мікропроцесорами і портами введення/виведення зовнішніх пристроїв;

3)  між основною пам’яттю і зовнішніми пристроями (в режимі прямого доступу до пам’яті).

  Завдяки наявності системної шини IBM-сумісні ПК мають принцип відкритої архітектури, тобто вони складаються з кількох основних модулів, що виготовляються у вигляді окремих плат. Модульна структура дозволяє користувачу самому комплектувати необхідну для себе конфігурацію комп’ютера та полегшує модернізацію комп’ютера і його ремонт.

  Один з важливих модулів – це є материнська плата, на якій розмі­щені мікропроцесор, оперативна пам’ять, системна шина та слоти розши­рення для підключення інших модулів. Цими модулями є електронні плати-контролери зовнішніх пристроїв, наприклад, плата відеоконтролера (відео­карта), що створює сигнал для монітора.