مكونات اللوحة الأم، مكونات اللوحة الأم بالتفصيل ppt
مكونات اللوحة الأم
ما هي مكونات اللوحة الأم في الحاسب الآلي الكمبيوتر
مكونات اللوحة الأم:
مرحباً بكم متابعينا الأعزاء طلاب وطالبات العلم في موقعنا النورس العربي منبع المعلومات والحلول الذي يقدم لكم أفضل الأسئله بإجابتها الصحيحه من شتى المجالات التعلمية من مقرر المناهج التعليمية والثقافية ويسعدنا أن نقدم لكم حل السؤال الذي يقول........ مكونات اللوحة الأم
ما هي مكونات اللوحة الأم
الإجابة هي
بشكل عام تختلف اللوحة الأم عن بعضها البعض وذلك من حيث الشكل والحجم (طريقة توضع المكوّنات عليها)، فبعضها كبيرة وبعضها صغيرة، كما تختلف اللوحات الأم عن بعضها البعض في المميزات (مثلاً الاختلاف بعدد شقوق التوسعة أو بشكل مقبس المعالج أو حتى توفر أكثر من مقبس للمعالج حيث أصبح بالإمكان تركيب وحدتي معالجة مركزية...)، الأمر الذي يؤدي إلى الاختلاف من حيث الأداء وذلك بغض النظر عن شكلها أو حجمها، أما الأجزاء الأساسية من اللوحة الأم فهي نفسها تقريباً في جميع اللوحات والأجهزة، لأنه هناك مواصفات قياسية على الشركات المصنعة الالتزام بها وذلك (لتكون على توافق مع نظام IBM)، ولهذا فإن شقوق التوسعة مثلاً مكانها ثابت في جميع اللوحات الأم وتحتوي اللوحة الأم كذلك على أجزاء عديدة، سنأتي على ذكر أهمها، وسنورد مع كل جزء الصورة التي تمثله، ولكننا سنبدأ بصورة مبسطة للوحة الأم تحوي مواضع أهم هذه الأجزاء مع جدول يبين اسم ووظيفة كل جزء منها:
البند العنصر الوظيفة الأساسية
1 مقبس المعالج يركب فيه المعالج
2 مثبت المشتت يستخدم لتثبيت المعالج بشكل أكبر ويسمح بحجم أكبر للمشتت
3 شقوق الذاكرة تثبت فيها شرائح الذاكرة المناسبة لمقاسها
4 مقبس الكهرباء ATX 20 أو24 Pin لتثبيت ظفيرة الكهرباء الرئيسية
5 مقبس FDD لتوصيل كيبل القرص المرن
6 مقبس IDE لتوصيل كيبل IDE الخاص بالأقراص الصلبة
7 الجسر الشمالي North Bridge تنظيم عمل واتصال المعالج والذاكرة ومنفذ AGP
8 الجسر الجنوبي South Bridge تنظيم عمل واتصال منافذ PCI والمنافذ الخارجية للوحة الأم
9 إبر التوصيل بالهيكل مجموعة من الإبر للتشغيل والسماعة ومصابيح التشغيل
10 شقوق PCI للأجهزة الإضافية كالمودم والصوت وغيرها
11 شق AGP أو PCI-Express للبطاقة الرسومية فقط
12 مقبس الكهرباء ATX 12V المقبس الإضافي للطاقة
13 لوحة توصيل المنافذ الخارجية تحوي منافذ الطابعة والماوس والكيبورد و USB وغيرها
1-4-1- لوحة الدوائر المطبوعة(Printed Circuitry Board) :
وهى اللوحة التي تركب عليها جميع مكونات اللوحة الأم، ويرمز لها بـPCB ، وهي تتألف من عدة طبقات، فهي عادة من أربع إلى ثماني طبقات، وذلك بحسب المكونات المستخدمة على اللوحة، والسبب في صنعها بعدة طبقات هو كثرة التوصيلات الموجودة بين المكونات على اللوحة، بالإضافة لعدم وجود مساحة على سطح اللوحة تكفي لكل التوصيلات اللازمة، كما أن تقارب هذه الوصلات يؤدي إلى تشويش الإشارة الكهربائية عند انتقالها من موقع إلى آخر، لهذا فان كل مجموعة من الوصلات يتم عملها على جانبي طبقة ومن ثم توضع فوقها طبقة أخرى تحتوي على مجموعة ثانية من الوصلات وهكذا، واللوحة المطبوعة تكون بأحجام مختلفة وهي الـ ATX و الـ Micro ATX، وأكثر نوع مستخدم الآن هو الذي يعتمد مواصفات ATX، حيث أن هذه المواصفات تحدد حجم اللوحة والذي يجب أن يكون بطول 305 mm وبعرض لا يزيد عن 244 mm، كما أن هذه المواصفات تحدد مواقع بعض المكونات على اللوحة الأم، وتقوم شركة Intel الآن بمحاولة لتعميم مقاسات قياسية جديدة وهي BTX.
1-4-2- مقبس المعالج (processor socket) :
هو المكان الذي يتم فيه تركيب المعالج على اللوحة الأم, ويختلف المقبس بحسب نوع المعالج الذي صممت له اللوحة، وهو عبارة عن مربع من البلاستك يحتوى على فتحات صغيرة تدخل بها الإبر الخاصة بالمعالج، ولكل معالج مقبسه الخاص، ولا يمكن تركيب معالج على مقبس غير مخصص له، يمكن لبعض المقابس أن تشترك في المعالجات لكن هذا لا يعني أن المعالج يمكن تركيبه على أكثر من مقبس، وهذه صور لبعض أشهر المقابس الحالية:
Socket 478 Socket 775
Socket 939/AM2
1-4-3- شريحتا الجسر الشمالي والجسر الجنوبي - أطقم الرقاقات - (chipsets):
وهي عبارة عن شريحتين مربعتي الشكل، حيث تقع الأولى في القسم الشمالي من اللوحة الأم، ويُطلق عليها اسم الجسر الشمالي North bridge وهي الشريحة القريبة من المعالج والذاكرة ومن شق كروت الشاشة AGP وشقوقPCI x16 الحديثة، وظيفة هذه الشريحة تتمثل في عملية نقل المعلومات والاتصال مابين المعالج من جهة والذاكرة وكرت الشاشة من جهة أخرى، ومن المعروف أن البيانات بين المعالج والذاكرة الرئيسية تنتقل بواسطة ما يسمى بالناقل الأمامي (Front Side Bus) أو ما يرمز له بـFSB ، كذلك فإن شريحة الجسر الشمالي هي التي تحدد نوع الذاكرة التي يمكن استخدامها وحجمها، كما توجد هناك بعض الجسور الشمالية والتي تم دمج مشغل شاشة عليها مما يُغني عن استخدام بطاقة شاشة خاص للقيام بهذه المهمة.
نذكر أخيراً أن شريحة الجسر الشمالي تنشر كميات كبيرة من الحرارة التي يمكن أن تتسبب بتلف هذه الشريحة، لذلك فهي تكون مزودة بنوع من المبردات للتخلص من الحرارة .
شريحتي الجسر الشمالي والجنوبي
شريحة الجسر الجنوبي south bridge وتقع في القسم الجنوبي من اللوحة الأم وهي المسئولة عن وصل أجهزة الإدخال والإخراج مع بعضها البعض ومن ثم وصلها بالمعالج والذاكرة العشوائية، كما أنها هي التي تحدد مثلاً السرعة القصوى لنقل البيانات بين اللوحة الأم والقرص الصلب، وبالتالي فإن هذه الشريحة هي التي تتحكم في شقوق ISA و PCI وشقوقPCIx1 وكذلك بشقوق AMR وCNR وACR التي يتم عليها تركيب كروت الإضافات مثل المودم وكرت الصوت وغيرها، كما أن هذه الشريحة هي المسئولة أيضاً عن التحكم بالأقراص الصلبة والمرنة والضوئية والتي تستخدم تقنية IDE، ومن الوظائف المهمة لهذه الشريحة أيضاً هي التحكم بمداخل ومخارج المعلومات مثل لوحة المفاتيح والفارة، كما أنه من الوظائف التي أضيفت لشريحة الجسر الجنوبي هي التحكم بمداخل USB و a/b 1394 والتي يتم من خلالها توصيل الكثير من الأجهزة الخارجية مثل الطابعات والمودم والماسح الضوئي، وكذلك تم إضافة ميزة الصوت بحيث يمكن الاستغناء عن كرت صوت متخصص، وهناك أيضاً بعض الشركات التي أضافت بطاقة شبكة للجسر الجنوبي مما يغني عن كرت متخصص في حال رغبنا في عمل شبكة منزلية مكوّنه من أكثر من جهاز.
ومن وجهة النظر هذه فإن اللوحة الأم تُقسم إلى نوعين هما:
1. شق 1 (Slot 1)
2. شق 7 (Slot 7)
وهنا نجد أيضاً أن النوع الأول (أي الشق 1) يمكن أن يُقسم إلى نوعين وهما:
1. اللوحة الأم نوع LX وتعمل مع بينتيوم 2 أو سيليرون والتي أدائها لا يزيد عن 333 MHz أو أقل .
2. اللوحة الأم من نوع BX وسرعتها اكبر من السابقة وبالتالي فهي تساعد في استخدام المعالج الأسرع في الأداء والأفضل والقابل للتطوير .
بقي أن نذكر أخيراً بأن شريحة الجسر الجنوبي لا تُصدر حرارة لذلك فهي لا تحتاج إلى مبرد .
ولكن ما هو الدور الذي تلعبه اللوحة الأم في تحديد سرعة المعالج ، وكيف تؤثر فيها .
1-4-3-1- تحديد سرعة المعالج وسرعة الناقل الأمامي:
تتحدد سرعة المعالج وسرعة الناقل الأمامي من خلال تردد الناقل الأمامي، حيث تقوم شريحة الجسر الشمالي بتحديد كلاً من سرعة المعالج وسرعة ناقل بطاقة الشاشة AGP، هنا تظهر أهمية هذه الشريحة التي تساهم في تحديد نوع المعالج الذي يمكن استخدامه على اللوحة الأم، وتتحدد سرعة المعالج بما يسمى "معامل الضرب" (Multiplier) وبتردد الناقل، وتكون سرعة المعالج هي عبارة عن ناتج ضرب سرعة الناقل الأمامي بمعامل محدد، مثال على ذلك فإن معالج بنتيوم 4 بسرعة 3200 MHz هو عبارة عن سرعة الناقل الأمامي والتي تعادل 200 MHz مضروبة في معامل الضرب 16. إن عملية الضرب هذه تقوم بها كلاً من شريحة الجسر الشمالي والمعالج بنفس الوقت، لذلك فإنه إذا كانت الشريحة لا تدعم معامل ضرب 16، أو أنها لا تدعم سرعة ناقل أمامي 200 MHz فإننا لن نستطيع تشغيل معالج 3200 MHz على هذه اللوحة .
كذلك فإن شريحة الجسر الشمالي هي التي تحدد نوع الذاكرة التي يمكن استخدامها وحجمها .
الجدول التالي يبين سرعة الناقل الأمامي لبعض المعالجات الحالية:
الشركة المصنعة المعالج تردد الناقل الأمامي
Intel P4 Extreme Edition 800/1066 Mhz
Intel P4 (Prescott) 800 Mhz
Intel P4 (Northwood) 400/533/800 Mhz
AMD Athlon 64/FX Hyper Transport
AMD Athlon XP 200/266/333/400Mhz
وإذا كان كرت الشاشة AGP يعمل على سرعة ناقل 66 MHZ، فإنه لتقليل سرعة الناقل الأمامي من 100 MHz أو 133 MHz إلى السرعة 66 MHZ ، فإن شريحة الجسر الشمالي تقوم بعملية قسمة Divider تعادل لسرعات 100 MHz ومعامل ½ لسرعات 133 MHz، ومعامل ⅓ لسرعات 200 MHz ، ففي مثالنا المعالج بنتيوم 4 (3200 MHz) يمر بعملية قسمة تعادل (1/3 * 200 MHz) مع جبر الكسر.
الجدول التالي يبين سرعة الناقل الأمامي لبعض بطاقات الشاشة AGP لبعض أنواع المعالجات:
المعالج تردد المعالج تردد الناقل الأمامي تردد AGP تردد PCI
Celeron 400 100 ⅔ * 100=66 ⅓ * 100=33
P4 533 133 ½ * 133=66 ¼ * 133=33
P4 800 200 ⅓ * 200=66 1/6 * 200=33