la carte mere système nerveux du pc. at baby-at full

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LA CARTE MERE LA CARTE MERE Système nerveux du PC Système nerveux du PC

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LA CARTE MERELA CARTE MERE

Système nerveux du PCSystème nerveux du PC

AT BabyAT Baby -- AT FullAT Full

LPXLPX -- Mini LPXMini LPX

NLXNLX

ATXATX

Micro ATXMicro ATX -- Mini Mini ATXATX

Flex ATXFlex ATX

Micro ITXMicro ITX -- Nano Nano ITXITX

SSI EEB v3.0SSI EEB v3.0

BTXBTX

Les Facteurs Les Facteurs d’encombrementd’encombrement

TypeType Largeur Largeur (Cm)(Cm)

Longueur Longueur (Cm)(Cm)

Mini ATXMini ATX 28.4428.44 20.8220.82

MicroATMicroATXX

24.3824.38 24.3824.38

Flex ATXFlex ATX 22.8622.86 19.0519.05

ATXATX 30.4830.48 24.3824.38

LPXLPX 22.8622.86 33.0233.02

Mini-LPXMini-LPX 20.8220.82 25.5025.50

NLXNLX 22.8622.86 34.5434.54

ITXITX 19.0519.05 21.5921.59

Baby ATBaby AT 21.76 21.76 33.1233.12

Mini ATMini AT 22.0922.09 33.0233.02

Mini ITXMini ITX 1717 1717

NanoNano 1212 1212

BTXBTX 32.532.5 26.626.6

MicroBTMicroBTXX

26.426.4 26.626.6

PicoBTXPicoBTX 20.320.3 26.626.6

Le terme facteur d’encombrement désigne les dimensions physiques

de la carte mère.Il détermine le type de

boîtier nécessaire. En cas d’évolution, certaines

cartes mères sont interchangeables, d’autres

non.

Alimentation Alimentation ATAT-- ATXATX

Les ComposantsLes Composants

• Le BIOSLe BIOS• La CMOSLa CMOS• L’horloge interneL’horloge interne• Le ChipsetLe Chipset• La Mémoire La Mémoire

CacheCache• Les IRQLes IRQ• Les contrôleurs Les contrôleurs

DMADMA

Le BIOSLe BIOSBasic Input Output SystemBasic Input Output System

• Programme stocké dans une mémoire ROMProgramme stocké dans une mémoire ROM

• Il utilise les données contenues dans le CMOS pour Il utilise les données contenues dans le CMOS pour connaître la configuration du système .connaître la configuration du système .

• Il va reconnaître et paramétrer toutes les différentes Il va reconnaître et paramétrer toutes les différentes cartes connectées à la carte mère.cartes connectées à la carte mère.

• Il exécute les opérations suivantes à chaque démarrage : Il exécute les opérations suivantes à chaque démarrage : • Faire le test du CPUFaire le test du CPU• Vérifier le BIOSVérifier le BIOS• Initialiser le timer (l'horloge interne)Initialiser le timer (l'horloge interne)• Initialiser le contrôleur DMAInitialiser le contrôleur DMA• Vérifier la mémoire vive et la mémoire cacheVérifier la mémoire vive et la mémoire cache• Installer toutes les fonctions du BIOSInstaller toutes les fonctions du BIOS• Vérifier toutes les configurations (clavier, disquettes, disques Vérifier toutes les configurations (clavier, disquettes, disques

durs ...) durs ...)

Exemple de séquence de Exemple de séquence de BootBoot

Erreurs BIOSErreurs BIOS• 1 bip.1 bip. Problème de barrettes mémoires vivesProblème de barrettes mémoires vives• 2 bips.2 bips. Erreur dans la paritéErreur dans la parité• 3 bips.3 bips. Erreur dans la mémoire du BIOSErreur dans la mémoire du BIOS• 4 bips.4 bips. Problème sur l’horloge de la carte mèreProblème sur l’horloge de la carte mère• 5 bips.5 bips. Problème sur le processeurProblème sur le processeur• 6 bips.6 bips. Problème avec le clavierProblème avec le clavier• 7 bips.7 bips. Problème avec une carte récemment Problème avec une carte récemment

installéeinstallée• 8 bips.8 bips. Problème de mémoire sur la carte Problème de mémoire sur la carte

graphiquegraphique• 9 bips.9 bips. Problème de mise à jour avec le BIOSProblème de mise à jour avec le BIOS• 10 bips.10 bips. La mémoire CMOS est endommagéeLa mémoire CMOS est endommagée• 11 bips.11 bips. Problème avec la mémoire cache.Problème avec la mémoire cache.

La CMOSLa CMOSComplementary Metal-Oxyde SemiconductorComplementary Metal-Oxyde Semiconductor

• Mémoire alimenté Mémoire alimenté continuellement par continuellement par une pile situé sur la une pile situé sur la carte mère.carte mère.

• Elle conserve les Elle conserve les informations du informations du système ( date et système ( date et heure), ainsi que du heure), ainsi que du matériel ( nombre de matériel ( nombre de pistes des disques pistes des disques durs ) ; même après durs ) ; même après redémarrage de la redémarrage de la machine.machine.

L’horloge (Quartz) et non L’horloge (Quartz) et non RTCRTC

• Charger de la synchronisations des Charger de la synchronisations des signaux du système.signaux du système.

• Il fonctionne par les vibrations d’un Il fonctionne par les vibrations d’un cristal qui fournit des impulsions en cristal qui fournit des impulsions en vibrant.vibrant.

• Il traite des informations relatif à la Il traite des informations relatif à la

cadence du système.cadence du système.

Carte mère et chipsetCarte mère et chipset

Le Pont Nord

Le Pont Sud

Mémoire CacheMémoire Cache

IRQIRQ• IRQ PériphériquesIRQ Périphériques

• 00 Horloge interneHorloge interne• 11 clavierclavier• 22 contrôleur d'interruptions programmable contrôleur d'interruptions programmable

Renvoi vers les IRQ 8 à 15Renvoi vers les IRQ 8 à 15• 33 port de communication COM2/COM4port de communication COM2/COM4• 44 port de communication COM1/COM3port de communication COM1/COM3• 55 librelibre• 66 contrôleur de disquettescontrôleur de disquettes• 77 port imprimante LPT1port imprimante LPT1• 88 CMOS (Horloge temps réel)CMOS (Horloge temps réel)• 99 librelibre• 1010 librelibre• 1111 librelibre• 1212 port souris PS2/libreport souris PS2/libre• 1313 processeur numérique de données processeur numérique de données

(Coprocesseur mathématique)(Coprocesseur mathématique)• 1414 contrôleur de disques durs primaire (IDE)contrôleur de disques durs primaire (IDE)• 1515 contrôleur de disques durs secondaire (IDE)contrôleur de disques durs secondaire (IDE)

DMADMA• Les DMA sont généralement assignés suivant cet Les DMA sont généralement assignés suivant cet

ordre : ordre :

• DMA 0 - libreDMA 0 - libre• DMA 1 - (carte son)/ libreDMA 1 - (carte son)/ libre• DMA 2 - contrôleur de disquettesDMA 2 - contrôleur de disquettes• DMA 3 - port parallèle (port imprimante)DMA 3 - port parallèle (port imprimante)• Largeur de bande de 16 bitsLargeur de bande de 16 bits• DMA 4 - contrôleur d'accès direct à la mémoire DMA 4 - contrôleur d'accès direct à la mémoire

(renvoi vers DMA0)(renvoi vers DMA0)• DMA 5 - (carte son)/ libreDMA 5 - (carte son)/ libre• DMA 6 - (SCSI)/ libreDMA 6 - (SCSI)/ libre• DMA 7 - disponibleDMA 7 - disponible

• Attribution des plages mémoires par Attribution des plages mémoires par périphériques :périphériques :

Le ClavierLe Clavier 060H060H Carte Son Carte Son 220H220H Carte RéseauCarte Réseau 300H300H Carte SCSICarte SCSI 330H330H Lecteur de DisquetteLecteur de Disquette 3F2H3F2H

COM 1 COM 1 3F8H 3F8H COM 2COM 2 2F8H2F8H COM 3COM 3 3E8H3E8H COM 4COM 4 2E8H2E8H IDE 1IDE 1 1F0H / 1F0H /

3F6H3F6H IDE 2IDE 2 170H / 376H170H / 376H LPT1LPT1 378H378H LPT2LPT2 278H278H

Le concept de busLe concept de bus

Pour communiquer, la carte mère à besoin de voies d’accès allant aux éléments à informer ou à consulter.

Ces voies d’accès sont appelés Bus.

Un système à base de microprocesseur possède au minimum trois bus

Un bus se caractérise par : •Son type (// ou (+))•Sa largeur (en nb de fils)•Sa fréquence (en Hz)

Calcul de la Bande PassanteCalcul de la Bande Passanted’un bus informatiqued’un bus informatique

Soit par exemple un bus PCI 64 bits tournant à 64 Soit par exemple un bus PCI 64 bits tournant à 64 Mhz.Mhz.

Le taux maximum (théorique) de transfert est :Le taux maximum (théorique) de transfert est :64 000 000 * 64 bits/8 = 512.000.000 Byte/s64 000 000 * 64 bits/8 = 512.000.000 Byte/s

1 kilo = 1024 octets. 1 kilo = 1024 octets. Pour exprimer le chiffre ci-dessus en MB/s, il faut donc Pour exprimer le chiffre ci-dessus en MB/s, il faut donc

diviser deux fois par 1024.diviser deux fois par 1024.Le calcul ci-dessus donne un résultat de Le calcul ci-dessus donne un résultat de 488 MB/s.488 MB/s.

8

(bit) busdu largeur x (hz) busdu FréquenceBP

(Byte) bus delargeur x busdu FréquenceBP

Le bus ISALe bus ISA(Industry Standard Architecture)(Industry Standard Architecture)

• 1981 – ISA 8 bits à 4,77 MHz

• 1984 – ISA 16 bits à 8,33 MHz

Le bus MCALe bus MCA(Micro Channel Architecture)(Micro Channel Architecture)

• 1987 – MCA 16 et 32 bits à 20 MHzUn standard propriétaire établi par IBM

depuis les processeurs 32bits (80 386)

Le bus EISALe bus EISA(Enhanced Industrie Standart Architecture)(Enhanced Industrie Standart Architecture)

• 1988 – EISA 32 bits à 8,3 MHz - 33 Mo/s

Le bus VLBLe bus VLB(Vesa Local Bus)(Vesa Local Bus)

• 1992 – développé par NEC pour les systèmes vidéo

Le bus PCILe bus PCI(Peripheral Component Interconnect)(Peripheral Component Interconnect)

• 1995 – PCI 32 bit de 33 à 66 Mhz - 132 à 264 Mo/sdéveloppé par INTEL

Le bus AGPLe bus AGP(Accelerated Graphic Port)(Accelerated Graphic Port)

• 1997 – 66,66 MHz - 32 bitsDéveloppé par INTELDirectement relié au bus processeur (FSB, Front Side Bus)

Connecteur AGP 1,5 volts :

Connecteur AGP 3,3 volts :

Connecteur AGP universel :

AGP Tension Débits Mode

AGP 1.0 3.3 V266.67 Mo/s

1x, 2x

AGP 2.0 1.5 V533.33 Mo/s

1x, 2x, 4x

AGP 2.0 universal

1.5 V, 3.3 V

1,06 Go/s1x, 2x, 4x

AGP 3.0 1.5 V 2,11 Go/s 4x, 8x

Le bus PCI ExpressLe bus PCI Express(Peripheral Component Interconnect Express, noté 3GIO pour «Third Generation I/O»)

juillet 2002

C’est une interface série

Il existe plusieurs versions : 1X, 4X, 8X, 16Xpermet d'obtenir des débits compris entre 250 Mo/s et 8 Go/s

PCI Express 1X - 36 connecteurs - E/S à haut débitPCI Express 4X - 64 connecteurs - serveurs

PCI Express 8X - 98 connecteurs - serveurs

PCI Express 16X - 164 connecteurs - graphique

Le port AMRLe port AMR(Audio and Modem Riser)(Audio and Modem Riser)

Il permet de connecter soit une carte audio soit un modem tout les deux au format AMR.

Le port CNRLe port CNR(Communication and Networking Riser)(Communication and Networking Riser)Le port CNR est juste

une amélioration du port AMR, il doit permettre de connecter toutes sortes de périphériques.

L’utilité de ces 2 ports est encore à prouver.

Serial ATASerial ATA

2 pairs de données3 fils de masse

Alimentation par15 broches

En 3.3V, 5V et 12V

Une paire transmet les données et le contrôleL’autre paire, les accusés de réceptions

Débit utile théorique de 150 Mo/s (1,2

Gbps)

Ports de connexions Ports de connexions

Connectique pour la

souris

Connectique pour le clavier

Connecteur RCA (vidéo)

Port séries (DB9)

Port USB

Port parallèle

(imprimantes)

Port firewire

Connexion RJ45

Connecteur

audio

USB (Universal Serial USB (Universal Serial Bus) Bus)

USB 1.0 USB 1.0 (1996)(1996)

bande passante de 12 Mbits/s (1,5 bande passante de 12 Mbits/s (1,5 Mo/s) Mo/s)

USB 2.0 USB 2.0 (2001)(2001)

bande passante de 480 Mbits/s soit 60 bande passante de 480 Mbits/s soit 60 Mo/s Mo/s

Les périphériques peuvent être au nombre de 127(identification par un code 7 bits soit 27=128 - 1 adresse réservée)

soit par chaînage les uns aux autressoit par ramification (hub).

Hot Plug and Play Hot Plug and Play

FirewireFirewire

Mis au point par Apple en 1995 - 50 Mo/sLongueur max. du câble : 4.5 m en périphérique.

72 m en enchaînant les périphériques.

FIRE WIRE 1/IEEE-FIRE WIRE 1/IEEE-1394 1394 

100 Mo/s (2002)Longueur max. du câble : 100 m.

FIRE WIRE 2/IEEE-1394bFIRE WIRE 2/IEEE-1394b :

Accepte jusqu’à63 périphériques.