PC HARDVER ISMERETEK

1. PC HARDVER ISMERETEK Óravázlat Készítette: Kucsera Mihály, Toldi Miklós 2010.

2. 3. fejezet: A processzor kiegészítő áramkörei, lapkakészletek Tematika

3. Felhasználói programok Operációs rendszer ROM BIOS Hardver BIOS –I. • BIOS=BASIC INPUT OUTPUT SYSTEM • Feladatai: • Alapvető adatátviteli rutinok (programmodulok) gyűjteménye, melyeket a megszakítási rendszeren keresztül érünk el • Önteszt és inicializáló, beállító program • Konfigurációs adatok • Kezdetben ROM, mára EEPROM, FLASH PROM (frissíthető)

4. BIOS –II. A BIOS –okból az üzembiztosabb működés miatt gyakran kettő található az alaplapokon. Ezek közül az egyiknek a tartalma nem módosítható, míg a másik cserélhető – így mindig van egy működő BIOS.

5. BIOS –III. UEFI (Universal Extensible Firmware Interface) a BIOS –t felváltó eszköz. Előnyei: • Jelentősen gyorsabb • Grafikus felületű • Sokkal jobban használható

6. Megszakításvezérlő –I. • Megszakítás: egy olyan eseményt jelent, amellyel az operációs rendszernek azonnal foglalkoznia kell • A folyamat a következő: • A perifériák megszakítási igényüket (INTERRUPT REQUEST =IRQ) dedikált vonalon jelzik a megszakítás-vezérlőnek. • A megszakítás-vezérlő jelzi a processzornak a megszakítási igényt. • A processzor befejezi az aktuális utasítás végrehajtását, és aktuális állapotát elmenti a verembe (STACK) • A megszakítás-vezérlő megadja a megszakításvektor címét (ld. BIOS) a processzornak • A processzor átvált privilegizált módba, megkeresi a memóriában a vektorhoz tartozó címet és végrehajtja az ott tárolt programot. • Ezután visszavált felhasználói módba, majd a veremből visszaállítja a megszakítás-kérés előtti állapotát, majd folytatja a normál programvégrehajtást • A megszakítások prioritással rendelkeznek • Létezik nem maszkolható megszakítás (NMI)- memória paritáshiba • Szoftver megszakítások: A BIOS, vagy az Operációs rendszer valamilyen esemény váltja ki

7. Megszakításvezérlő –II. • Megvalósítása az IBM PC/XT-ben • i8259A programozható megszakításvezérlő • Megvalósítása az IBM AT-ben • 2*i8259A programozható megszakításvezérlő (kaszkád mód) • Megvalósítása az AT386 és újabb rendszerekben • Lapkakészletben integrált

8. Megszakításvezérlő –III.

9. Megszakításvezérlő –IV. A megszakítások megosztása: ez az eljárás lehetővé teszi, hogy több eszköz ugyanazt a megszakítást használja, hogy a CPU felé az igényét. Ekkor a megszakítást végző firmware dönti el, hogy pontosan melyik eszközt kell a mikroprocesszornak kiszolgálni.

10. DMA vezérlő – I. • DMA: DIRECT MEMORY ACCESS= adatátvitel a processzor „megkerülésével”. Blokkművelet, így a címezhető adat többszöröse mozgatható. Lehet tárcím és tárcím, valamint tár és periféria között. • DMA vezérlő- szabványos DMA csatornák

11. DMA vezérlő –II. • Megvalósítása az IBM PC/XT-ben • i8237 4csatornás DMA vezérlő • Max. 64 KB méretű blokkot képes mozgatni • Megvalósítása az IBM AT-ben • 2* i8237 (kaszkád kapcsolás, master/slave) • Megvalósítása az AT386 és újabb rendszerekben • Lapkakészletben integrált

12. CMOS RAM/valósidejű óra • A gép kikapcsolt állapotában megőrzi az óra és a konfiguráció állapotát. –Akkumulátoros táplálás (3V). • A memória mérete 64 byte (konfiguráció 50 byte+ dátum/idő 14 byte) • Megvalósítása az IBM PC/XT-ben • - • Megvalósítása az IBM AT-ben • MC146818 • Megvalósítása az AT386 és újabb rendszerekben • Lapkakészletben integrált

13. Időzítő/számláló • Programozható időzítő áramkör (PROGRAMMABLE TIMER COUNTER-PIT), melynek fő feladatai: • IRQ0 kiváltása- belső óra • DRAM frissítés ütemezése (ld. Memóriák) • Hangszóró vezérlés • Megvalósítása az IBM PC/XT-ben • I8253 3 csatornás PIT • Megvalósítása az IBM AT-ben • I8254 3 csatornás PIT • Megvalósítása az AT386 és újabb rendszerekben • Északi hídban integrált

14. Billentyűzetvezérlő • Kétirányú (PC/XT-nél egyirányú) soros kommunikáció a PC és a billentyű között. • 16+1 karakteres FIFO buffer a leütésekhez tartozó kódok fogadására. A +1 a túlcsordulás, ha megtelik a többi leütés elvész. • Minden billentyű két scan kóddal rendelkezik (make/break), ha a billentyűt nyomva tartjuk a make kód kerül a pufferbe a BIOS-ban beállított gyakorisággal (KEYBOARD TYPEMATIC RATE). • A billentyűzet vezérlő feladatai: • Vezérlő inicializálás • Billentyűzet kódok vétele, átalakítása scan kódokká. • Utasítások küldése a billentyűzet felé (AT) • A billentyűzet tiltása a lock segítségével. • Megvalósítása az IBM PC/XT-ben • 8255 PIO • Megvalósítása az IBM AT-ben • mikrovezérlő • Megvalósítása az AT386 és újabb rendszerekben • Déli hídban integrált

15. Lapkakészletek (CHIPSETS) – I. • Az alaplap szabványos rendszerelemeit (megszakítás-vezérlő, buszvezérlő, DMA stb.) integrált, berendezés-orientált áramkörökbe integrálták. Az alaplap különböző funkcióit megvalósító összetartozó áramkörök alkotják a lapkakészletet. A fejlesztés célja: • Megbízhatóbb működés • Olcsóbb gyártás • Kisebb méretek • Rugalmasabb konfigurálhatóság (programozható konfigurációs regiszterek- SETUP)

16. Lapkakészletek (CHIPSETS) – II. A lapkakészletek legtöbb esetben két vezérlőre oszthatóak. Ezek elnevezése • northbridge (északi híd) • southbridge (déli híd)

17. Lapkakészletek (CHIPSETS) – III.

18. Lapkakészletek –IV.

19. Lapkakészletek –V.

20. Vége ! Felhasznált irodalom: Intel honlap- http://www.intel.com VIA Technologies honlap- http://www.via.com.tw