الشرائح
مقدمة Introduction
إن اللوحة الأم هي من أهم عناصر الحاسب الآلي , ومن أهم العوامل التي تجعلها مهمة مجموعة الشرائح الموجودة عليها . الشرائح هي مجموعة من الأجهزة التي تزود الحاسب بمزيد من الفعالية من حيث قدرت الحاسب على استقبال المعطيات والتعليمات ونقلها داخليا . تتحكم الشرائح بممرات النظام وتسهل حركة المعطيات داخل وحدة المعالجة المركزية , والذاكرة كاش والأجهزة المحيطة الداخلية والخارجية , وتحدد مزايا الحاسب , وتلعب دورا هاما في سرعة الحاسب .
تجميع مجموعة الشرائح Chipset Grouping
تصنف الشرائح عن طريق عدد من المزايا الفارقة كنوع المقبس للمعالج , جيل المعالج , وعدد ونوع الشرائح في المجموعة . إن مجموعة الشرائح في أي نظام تناسب مزايا ذلك النظام .
أنماط المقابس Socket Type
إن أحد المزايا المستخدمة لجمع مجموعات الشرائح هي نوع المقبس المستخدم لنوع المعالج على اللوحة الأم . مثلا تصنف مجموعات شرائح المقبس 7 في مجموعة أولى , ومجموعات شرائح المقبس 8 في مجموعة ثانية , أما مجموعة شرائح المقبس1 والمقبس370 ففي مجموعة أخرى , ومجموعة الشرائح للمقبس A في مجموعة منفصلة . تتطابق مجموعات شرائح معالجات Intel مع مخطط التصنيف هذا , أما مجموعات شرائح الشركات الأخرى فلا تتطابق معه عادة .
الجسر الشمالي والجسر الجنوبي North and South Bridge
إن عدد الشرائح لمجموعة الشرائح تستخدم لجمع هذه المجموعات . يمكن أن تحوي مجموعة الشرائح على شريحة أو اثنتين أو أكثر في مجموعتها . إن أكثر المجموعات شيوعا هي التي تحوي شريحتين . تحتوي مجموعة الشرائح ذات الشريحتين على الجسر الشمالي الذي يحتوي على دارات الممر الرئيسية التي تقدم الدعم للتحكم بالذاكرة الرئيسية والذاكرة كاش وممر PCI وهي شريحة مفردة عادة لكنها قد تتألف من أكثر من شريحة وتقوم بتزويد مجموعة الشرائح بتسمية في بداية اسم كل عائلة لتمييزها عن غيرها فمثلا الشريحة FW82439HX هي الجسر الشمالي لمجموعة الشرائح 430HX من Intel وهي تقدم المقطع HX لاسم مجموعة الشرائح , والجسر الجنوبي يتضمن متحكمات للأجهزة المحيطة ومتحكمات Enhanced Integrated Device Electronics EIDE ومتحكمات البوابة التسلسلية . ويقوم المصنعون SiS وVIA بتصنيع شرائح وحيدة الآن . ويمكن أن تصل مجموعة الشرائح إلى 6 .
العلاقة بين الجسر الشمالي والجسر الجنوبي في مجموعة الشرائح
أجيال المعالجات Processor Generations
إن أحد مخططات التجميع التي لم تعد تستخدم الآن هي تصنيف مجموعات الشرائح حسب جيل المعالج . يتعلق تطور المعالج بالجيل الذي تنتمي إليه تقنيته . فالمعالج 8088 حدد الجيل الأول , والمعالج 386 الجيل الثالث , والمعالج 486 الجيل الرابع , Pentium الجيل الخامس , وبما أن شركة Intel هي المصنع المتفوق للمعالجات كان من السهل تعقب ظهور أجيال جديدة , ولكن لما دخلت شركات أخرى أصبح جيل المعالج يعتريه التشويش . لا توجد مجموعات شرائح للأجيال من الأول إلى الثالث لأنها لم تظهر قبل الجيل الرابع . لا تزال بعض مجموعات الشرائح الوراثية تصنف حسب جيل المعالج الذي تدعمه .
شرائح المتحكمات Controller Chips
تتحكم هذه الشرائح بنقل المعطيات من و إلى الأجهزة المحيطة والتي تتفاعل مع المعالج وبقية أجزاء الحاسب عن طريق متحكم الجهاز . عادة ما تكون متحكمات الجهاز عبارة عن شرائح مفردة متوضعة على اللوحة الأم بشكل مباشر أو على بطاقة موائمة توضع في منفذ توسع على اللوحة الأم
يتوضع متحكم لوحة المفاتيح ومتحكم الدخل والخرج مباشرة على اللوحة الأم وبالتالي تكمل مجموعة التحكم في مجموعة الشرائح . بالإضافة لذلك فإن بعض محولات العرض , وبطاقات الصوت , وبطاقات الشبكات والواجهات البيئية لأنظمة الحواسب الصغيرة SCSI تملك شرائح تحكم بالأجهزة مدمجة في داخلها .
بنية الممر (|( Bus Architectures
تتألف بنية الممر من الأسلاك , موصلات , وأجهزة تمر عبرها المعطيات والتعليمات لتجول في الحاسب . يجب أن تتطابق متحكمات الأجهزة مع بنية ممر الحاسب و ذلك لأنها تتحكم بتدفق المعطيات من و إلى الأجهزة المحيطة .
تحتوي معظم اللوحات الأم الحديثة على منافذ توسع للعديد من بنى الممرات والواجهات البينية بما فيها الوصلات الداخلية للعناصر المحيطة PCI , ممر AT وقد تحتوي واجهة SCSI . على الرغم من أنها ليست بنية ممر إلا أنك تجد منفذ الرسوميات المسرع AGP مدرجا في معظم اللوحات الأم الحديثة وتصاميم مجموعات الشرائح . إن الواجهة البينية AGP هي بنية بسرعة 66MHZ تشترك مع ممر PCI بعرض 32- بت وسرعة 33MHZ لإعطاء دعم متطور للعرض , وتحويلات أسرع للمعطيات من ذاكرة النظام إلى محولات العرض والرسوميات .
ممر AT ( AT Bus)
يقدم هذا الممر العون لبطاقات التوسع كمحولات الشبكة في الأنظمة القديمة . يعمل بسرعة 8MHZ ويستخدم ممر معطيات بعرض 16- بت واسمه البنية المعيارية الصناعية ISA Industry Standard Architecture . تم وضع منافذ توسع لممر EISA منذ معالجات 386 وعرضه 32 – بت وهو متوافق مع ممرات AT و ISA .
الممر المحلي Local Bus))
لا تستطيع ممرات AT و ISA تواكب السرعات المطلوبة للرسوميات عالية الدقة والمعالجات السريعة لذلك يستخدم الممر المحلي , وهو يقدم سرعات أعلى لنقل المعطيات ويعتبر محليا للمعالج , وتعتبر PCI و VESA Video Electronics Standard Association الممرات المحلية الأكثر شيوعا , و PCI هو المعيار القياسي لبنية الممر المحلي لكل حواسب Pentium .
ممر SCSI ( SCSI Bus)
يصل هذا الممر الأجهزة المحيطة بالمعالج عبر بطاقة تحكم خاصة قادرة على دعم سلسلة من الأجهزة من خلال بنية واجهة مخصصة تتميز بعمليات نقل سريعة للمعطيات . قليل من الحواسب تتميز بوجود واجهة SCSI كمعيار . يضاف محول SCSI المضيف إلى الحاسب من خلال منفذ توسع PCI .
USB و IEEE1394 ( USB and IEEE1394)
الواجهات البينية كالممر التسلسل العالمي USB و IEEE1394 هي معايير حديثة لمتحكمات وواجهات بينية , وتتميز بالتوصيل والتشغيل لإضافة مجال واسع من الأجهزة للحاسب دون وجود بطاقة محول .
متحكم لوحة المفاتيح ( Keyboard Controller)
يتحكم هذا العنصر بنقل المعطيات من لوحة المفاتيح إلى الحاسب ويتصل مع متحكم داخل لوحة المفاتيح عبر وصلة تسلسلية في كبل التوصيل . عندما تأتي المعطيات إلى متحكم لوحة المفاتيح من لوحة المفاتيح يقوم بفحص تطابق المعطيات ويضعها في ذاكرة مؤقتة ويخبر المعالج عن وجود المعطيات في الذاكرة , والمتحكم هنا مدمج مع مجموعات الشرائح أو في شريحة الدخل والخرج .
وظائف متحكم لوحة المفاتيح :
• التحكم بلوحة المفاتيح والترجمة : عندما يضغط على مفتاح ما من لوحة المفاتيح ترسل شفرة مسح من المتحكم داخل لوحة المفاتيح إلى المتحكم بلوحة المفاتيح داخل الحاسب الذي يرسل إشارة للمعالج عبر IRQ1 طلب المقاطعة Interrupt Request ثم يترجم المتحكم بلوحة المفاتيح شفرة المسح إلى الرمز الذي تمثله ويضعه على الممر لنقله إلى المكان المناسب في الذاكرة .
• دعم أجهزة الفأرة ذات مأخذ PS/2 , وتستخدم هذه البوابة لوصل فأرة من نوع PS/2 .
• الولوج إلى HMA High Memory Area : على الرغم من أن دعم المنطقة العليا من ذاكرة النظام RAM يتم الآن ضمن مجموعة شرائح النظام في معظم الحواسب إلا أنه يتم الولوج إلى هذا الجزء من الذاكرة عن طريق متحكم لوحة المفاتيح .
متحكم الدخل والخرج الفائق Super I/O Controller ) )
تعتبر هذه الشريحة فائقة لأنها تدمج عدة شرائح تحكم في مجموعة فائقة تتحكم بأجهزة الدخل والخرج القياسية .
من أهم وظائف وحدة التحكم الفائقة بالدخل والخرج :
• البوابات التسلسلية : يستخدم المرسل –المستقبل غير المتزامن العام UART Universal Asynchronous Receiver/Transmitter لقيادة البوابات التسلسلية , بينما توجد وظائف التحكم بنقل المعطيات في الشريحة الفائقة للدخل والخرج .
• البوابات التفرعية : توجد داخل شريحة الدخل والخرج ومنها EPP Enhanced
• التحكم بمحركات الأقراص المرنة.
• تحتوي على متحكم لوحة المفاتيح وساعة الزمن الحقيقي ومتحكم محرك القرص الصلب IDE .
تحديد مجموعة الشرائح Identifying aPC's Chipset) )
• من لوحة التحكم انقر نقرا مزدوجا على أيقونة النظام System ستفتح نافذة خصائص النظام System properties
• اختر اللوحة ادارة الأجهزة Device Manager .
• إذا كان الحاسب يحتوي معالج Intel فسيكون هناك سطران على الأقل يبدءان بالعبارة intel 82xxx هذه الشرائح يجب ان تكون المتحكمات بين المعالج و PCI وبينPCI و ISA وهي الرقاقات في مجموعة شرائح جهازك . هناك طريقة أخرى لتحديد مجموعة الشرائح المستخدمة في الحاسب وهي فتح الغلاف وتحديد موقع الشريحة المربعة الكبيرة , و التي يزيد حجمها على حجم كل القطع الأخرى على اللوحة الأم فيما عدا المعالج . و لاتنسى أن مجموعة الشرائح يمكن أن تحتوي عددا من القطع يتراوح بين 1 و4 شرائح.
التفاف الذاكرة للتغلب على مشاكل تحديد الذاكرة
تعتبر مجموعتا الشرائح (Triton III ) 430TX,430VX شائعين ولهما مشاكل كثيرة . صممت هاتين المجموعتين لتتعاملان مع أولL2 64MB RAM , وعند إضافة ذاكرة أكبر من 64MB فلا تؤخذ بعين الاعتبار من قبل هذه الشرائح مما سيضعف أداء الحاسب على النصف , و الأفضل هو تطوير اللوحة الأم .
هناك حدود لذاكرة الكاش في بعض مجموعات الشرائح مثل Trion I FX محددة باستخدام أول 64MB RAM أما المجموعة Mercury LX حيث تستخدم 128MB .
لذلك فإن الشرائح جزء من لوحة النظام ولا يمكن استبدالها ولتحديد كمية الذاكرة RAM التي يراها النظام مناسبة اتبع الخطوات التالية :
• من قائمة ابدأ اختر تشغيل واكتب MSCONFIG ستفتح نافذة الأداة المساعدة لتكوين النظام .
• انقر زر خيارات متقدمة .
• ابحث عن فقرة تحديد الذاكرة إلى Limit memory to وضع القيمة 64MB في المربع المجاور .
مصنعي مجموعات الشرائح
• شركة Intel ( www.intel.com )
• شركة SiS (www.sis.com.tw )
• شركة VIA Technologies (www.via.com.tw )
(Input Units ) وحدات الإدخال
وهي الوسائل ا لمستخدمة لإدخال المعلومات المطلوب معالجتها ضمن الحاسب ويمكن تحديدها كما يلي :
أ ) لوحة المفاتيح
ب) الفأرة
ت) القلم الضوئي
ث) الماسح الضوئي
(Output Units ) وحدات الإخراج
وهي الوسائل المستخدمة لإخراج البيانات من الحاسب ورؤيتها ومطابقتها ومن ثم طباعتها ويمكن تحديدها كما يلي :
أ) الشاشة
ب) الطابعة
البرامج Programs
هي مجموعة من الأوامر والتعليمات التي تطبق على جهاز الحاسب لتقوم بتنظيم العمل في جميع مراحل العمل ومن ثم إظهار النتائج على شكل رسائل تظهر على الشاشة ويمكن متابعتها خـــطوة بخطوة .
(Savingالتخزين (
ويستخدم التخزين لحفظ مجموعة البيانات والتعليمات الضرورية ضمن الحاسب .
وتكون على عدة أشكال :
أ) حفظ البيانات بشكل دائم على شريحة متكاملة لا يمكن إجراء الحذف أو التعديل أو لإضافة عليها كما أنها لا تتأثر بالتغيرات الكهربائية أو حتى انقطاع التيار كاملا لأن لها تغذية خاصة وهي بطارية جانبية كما في الذاكرة الدائمة( روم) المثبتة على اللوحة الرئيسية ( الأم ) .
ب) حفظ البيانات بشكل مؤقت على شريحة متكاملة يمكن إجراء الحذف والتعديل والإضافة عليها كما في الذاكرة المؤقتة( رام ) حيث يتم تحميل نسخة عن أي عمل نقوم به من رسـم وكتابة ولكن تفقد محتوياتها عند انقطاع التيار الكهربائي أو توقف الجهاز عند العمل .Power Off
ت) حفظ البيانات بشكل تغيرات مغناطيسية على القرص الصلب أو المرن بشكل دائم ويمكن الوصول إليها وتعديلها حسب الرغبة المطلوبة .
وحدة التغذية
وحدة التغذية Power Supply
110-220 V.AC هي وحدة المصدر الرئيسي للطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيل الحاسب علما أن التغذية هي +5-12 V.DC وهو التيار الرئيسي وعند دخول هذا التيار إلى وحدة التغذية يتحول إلى عدة مخارج
لتغذية اللوحة الرئيسية ومحركات الأقراص والتجهيزات الموجودة في الجهاز .
Alternative Currentملاحظة : إن تيار الشبكة العامة هو تيار متردد أو متغير
Direct Current أما التيار المستخدم في الكمبيوتر هو تيار مستمر
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق