Материнська плата - це комплекс різних пристроїв підтримує роботу системи в цілому. Обов'язковими атрибутами материнської плати є базовий процесор. оперативна пам'ять. системний BIOS, контролер клавіатури. роз'єми розширення.
Материнська плата всередині комп'ютера - головна монтажна деталь, до якої кріпляться інші компоненти.
При нормальній роботі материнської плати про неї не згадують, поки не знадобиться вдосконалити комп'ютер. Зазвичай хочуть поставити більш швидкий процесор, що і веде до заміни материнської плати. Не можна, наприклад, замінити старий Pentium MMX на Pentium III без нової материнської плати.
За зовнішнім виглядом материнської плати можна визначити, які потрібні процесор. пам'ять і додаткові пристрої, що вставляються в зовнішні порти і гнізда комп'ютера.
За розмірами материнські плати в загальному випадку можна розділити на три групи. Раніше всі материнські плати мали розміри 8,5 / 11 дюймів. В XT розміри збільшилися на 1 дюйм в AT розміри зросли ще більше. Часто мова може йти про "зелених" платах (green mothеrboard). Зараз випускаються тільки такі плати. Дані системні плати дозволяють реалізувати кілька економічних режимів енергоспоживання (в тому числі, так званий "sleep", при якому відключається живлення від компонентів комп'ютера, які в даний момент не працюють).
Американське агентство захисту навколишнього середовища (EPA) зосередила свою увагу на зменшенні споживання енергії комп'ютерними системами. Устаткування, яке задовольняє її (EPA) вимогам має в середньому (в режимі холостого ходу) споживати не більше 30Вт, не використовувати токсичні матеріали і допускати 100% утилізацію. Оскільки сучасні мікропроцесори використовують напруга живлення 3,3-4В, а на плату подається 5В, на системних
платах монтують перетворювачі напруга.
Частота процесора, системної шини і шин периферійних пристроїв
Швидкодію різних компонентів комп'ютера (процесора, оперативної пам'яті і контролерів периферійних пристроїв) може мати відчутні відмінності. Для узгодження швидкодії на системній платі встановлюються спеціальні мікросхеми (чіпсети), які включають в себе контролер оперативної пам'яті (так званий північний міст) і контролер периферійних пристроїв (південний міст).
Рис.1. Логічна схема системної плати
Північним міст забезпечує обмін інформацією між процесором і оперативною пам'яттю системною шиною. У процесорі використовується внутрішнє множення частоти, тому частота процесора в кілька разів більше, ніж частота системної шини. У сучасних комп'ютерах частота процесора може перевищувати частоту системної шини в 10 разів (наприклад, частота процесора 1 ГГц, а частота шини - 100 МГц).
До північного мосту підключається шина PCI (Peripherial Component Interconnect bus - шина взаємодії периферійних пристроїв), яка забезпечує обмін інформацією з контролерами периферійних пристроїв. Частота контролерів менше частоти системної шини, наприклад, якщо частота системної шини складає 100 МГц, то частота шини PCI зазвичай в три рази менше - 33 МГц. Контролери периферійних пристроїв (звукова плата. Мережева плата, SCSI-контролер, внутрішній модем) встановлюються в слоти розширення системної плати.
Південний міст забезпечує обмін інформацією між північним мостом і портами для підключення периферійного обладнання.
Пристрої зберігання інформації (жорсткі диски. CD-ROM. DVD-ROM) підключаються до південного мосту по шині UDMA (Ultra Direct Memory Access - пряме підключення до пам'яті).
Миша і зовнішній модем підключаються до південного мосту за допомогою послідовних портів, які передають електричні імпульси, що несуть інформацію в машинному коді, послідовно один за іншим. Позначаються послідовні порти як COM1 і COM2, а
апаратно реалізуються за допомогою 25-контактного і 9-контактного роз'єму, які виведені на задню панель системного блоку.
Принтер підключається до паралельного порту, який забезпечує більш високу швидкість передачі інформації, ніж послідовні порти, так як передає одночасно 8 електричних імпульсів, що несуть інформацію в машинному коді. Позначається паралельний порт як LTP, а апаратно реалізується у вигляді 25-контактного роз'єму на задній панелі системного блоку.
Для підключення сканерів і цифрових камер зазвичай використовується порт USB (Universal Serial Bus - універсальна послідовна шина), який забезпечує високошвидкісне підключення до комп'ютера відразу декількох периферійних пристроїв. Клавіатура підключається зазвичай за допомогою порту PS / 2.