Модернизация материнской платы и процессора персонального компьютер

Практическая работа № 1

Архитектура ПК и назначения основных блоков. Сборка и разборка компьютера

1. Цель работы: Изучить основные узлы и устройства ПК. Выяснить их назначение и взаимосвязь.

2. Т еоретические основы :

Системный блок – основная часть компьютера. Он состоит из металлического корпуса, в котором располагаются основные компоненты компьютера. С ним соединены кабелями клавиатура, мышь и монитор. Внутри системного блока расположены:

- микропроцессор, который выполняет все поступающие команды, производит вычисления и управляет работой всех компонентов компьютера;

- оперативная память, предназначенная для временного хранения программ и данных;

- системная шина, осуществляющая информационную связь между устройствами компьютера;

- материнская плата, на которой находятся микропроцессор, системная шина, оперативная память, коммуникационные разъемы, микросхемы управления различными компонентами компьютера, счётчик времени, системы индикации и защиты;

- блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера;

- вентиляторы для охлаждения греющихся элементов;

- устройства внешней памяти, к которым относятся накопители на гибких и жестких магнитных дисках, дисковод для компакт-дисков СD-ROM, предназначенные для длительного хранения информации.

Аппаратной основой системного блока является материнская плата - самостоятельный элемент, который управляет внутренними связями и с помощью системы прерываний взаимодействует с внешними устройствами. На материнской плате расположены все важнейшие микросхемы.

Персональные компьютеры делятся на стационарные и портативные. Стационарные обычно устанавливаются на рабочем столе. Портативные компьютеры делятся на следующие категории:

- переносные (portable), которые имеют небольшую массу и габариты и поддаются транспортировке одним человеком;

- наколенные (laptop), выполненные в виде дипломата;

- блокнотные (notebook), имеющие габариты большого блокнота;

- карманные (pocket), которые помещаются в карман.

Рис. 1.1 Структура персонального компьютера

Основные блоки персонального компьютера подробнее можно изучить: http://assembly-pc.narod.ru/a_pc.html

Процесс сборки ПК: http://assembly-pc.narod.ru/a_pc.html

Задания к лабораторной работе

Данная работа направлена на закрепление умений правильно выбирать конфигурацию компьютера для выполнения различного вида задач (как учебного, так и личного плана). Результаты лабораторной работы оформить:

1. Открыть страницу http://assembly-pc.narod.ru/index.html

2. Изучить теоретические сведения по разделам «Компоненты ПК», «Процесс сборки ПК»

3. Выполнить задание 1

4. Выполнить задание 2

5. Выполнить задание 3

6. Пройти тест

7. Заполнить таблицу №1.

8. Создать задание с помощью ресурса https://learningapps.org/301069.

Таблица № 1

№	Тип компьютера	Основные технические характерстики
1. 1.	Офисный ПК
2. 2.	Игровой ПК
3. 3.	ПК для графических работ (фото и видеомонтажа)

4. Контрольные вопросы:

1. Какие параметры характеризуют производительность процессора?

2. Перечислите основные характеристики материнской платы.

3. Перечислите основные характеристики микросхем памяти.

4. Перечислите основные характеристики жесткого диска.

5. Перечислите основные характеристики видеокарты.

Практическая работа № 2

Модернизация системы питания персонального компьютера

1. Цель работы: Изучение основного назначения и модернизация блока питания

2. Теоретические основы :

Главное назначение блоков питания – преобразование электрической энергии, поступающей из сети переменного тока, в энергию, пригодную для питания узлов компьютера. Блок питания преобразует сетевое переменное напряжение 220 В, 50 Гц (120 В, 60 Гц) в постоянные напряжения +3,3, +5 и +12 В. Как правило, для питания цифровых схем (системной платы, плат адаптеров и дисковых накопителей) используется напряжение +3,3 или +5 В, а для двигателей (дисководов и различных вентиляторов) – +12 В. Компьютер работает надежно только в том случае, если значения напряжения в этих цепях не выходят за установленные пределы.

Типичный блока питания вырабатывает не только положительные напряжения +5 и +12 В, но и отрицательные -5 и -12 В. Однако для питания всех компонентов системы (электронных схем и двигателей) достаточно +5 и +12 В. Поэтому в большинстве современных компьютеров отрицательные напряжения не используются.

Напряжение +12 В предназначено в основном для питания двигателей дисковых накопителей. Источник питания по этой цепи должен обеспечивать большой выходной ток, особенно в компьютерах с множеством отсеков для дисководов. Напряжение 12 В подается также на вентиляторы, которые, как правило, работают постоянно. Обычно двигатель вентилятора потребляет от 100 до 250 мА, но в новых компьютерах это значение ниже 100 мА. В большинстве компьютеров вентиляторы работают от источника +12 В, но в портативных моделях для них используется напряжение +5 В (или даже 3,3 В). Блок питания не только вырабатывает необходимое для работы узлов компьютера напряжение, но и приостанавливает функционирование системы до тех пор, пока величина этого напряжения не достигнет значения, достаточного для нормальной работы. Иными словами, блок питания не позволит компьютеру работать при «нештатном» уровне напряжения питания.

В каждом блоке питания перед получением разрешения на запуск системы выполняется внутренняя проверка и тестирование выходного напряжения. После этого на системную плату посылается специальный сигнал Power_Good (питание в норме). Если такой сигнал не поступил, компьютер работать не будет. Напряжение сети может оказаться слишком высоким (или низким) для нормальной работы блока питания, и он может перегреться. В любом случае сигнал Power_Good исчезнет, что приведет либо к перезапуску, либо к полному отключению системы. Если компьютер не подает признаков жизни при включении, но вентиляторы и двигатели накопителей работают, то, возможно, отсутствует сигнал Power_Good. Такой способ защиты был предусмотрен, исходя из тех соображений, что при перегрузке или перегреве блока питания его выходные напряжения могут выйти за допустимые пределы и работать на таком компьютере будет невозможно.

Рис. 2.1 Блок питания

Разъёмы БП

ATX:

- 20-контактный разъём ATX (вид на материнскую плату) использовался с первыми материнскими платами форм-фактора ATX, до появления материнских плат с шиной PCI-Express;

- 24-контактный разъём основного питания +12V1DC (вилка типа MOLEХ 24 Pin Molex Mini-Fit Jr. PN# 39-01-2240 (или эквивалентная) на стороне БП с контактами типа Molex 44476-1112 (HCS) (или эквивалентная); розетка ответной части на материнской плате типа Molex 44206-0007 (или эквивалентная)) создан для поддержки материнских плат с шиной PCI Express, потребляющей 75 Вт[4]. Большинство материнских плат, работающих на ATX12V 2.0, поддерживают также блоки питания ATX v1.x (4 контакта остаются незадействованными), для этого некоторые производители делают колодку новых четырёх контактов отстёгивающейся.

Рис. 2.2 20-контактный разъём ATX (вид на материнскую плату)

Рис. 2.3 24-контактный разъём питания материнской платы ATX12V 2.x
(20-контактный не имеет последних четырёх: 11, 12, 23 и 24)

Три затенённых контакта (8, 13 и 16) — сигналы управления, а не питания.

«Power On» подтягивается на резисторе до уровня +5 Вольт внутри блока питания, и должен быть низкого уровня для включения питания.

«Power good» держится на низком уровне, пока на других выходах ещё не сформировано напряжение требуемого уровня.

Провод «+3.3 V sense» используется для дистанционного зондирования[6].

Контакт 20 (и белый провод) используется для обеспечения −5 В постоянного тока в ATX и ATX12V версии до 1.2. Это напряжение не является обязательным уже в версии 1.2 и полностью отсутствует в версиях 1.3 и старше.

В 20-контактной версии правые контакты нумеруются с 11 по 20.

Провод +3.3 VDC оранжевого цвета и отводка +3.3 V sense коричневого цвета, подключенные к 13-му контакту, имеют толщину 22 AWG; все остальные — 18 AWG

Рис. 2.4 У 24-контактного ATX разъёма последние 4 контакта могут быть съёмными для обеспечения совместимости с 20-контактным гнездом

на материнской плате

Рис. 2.5 Вилки шлейфов питания (из блока питания), без переходников и адаптеров

1) AMP 171822-4 мини-размера для питания 5 и 12 вольтами периферийного устройства (обычно, дисковод). В американской терминологии штырьковый разъём на стороне дисковода схемотехнически обозначается как LP4, а сам тип таких разъёмов носит название Berg connector.

2) Molex обычного размера (molex 8981).

3) 5-контактные разъёмы MOLEX 88751 для питания устройства с интерфейсом SATA: корпус MOLEX 675820000 или эквивалентный с контактами Molex 675810000 или эквивалентными[3].

4) «PCIe8connector» для питания видеокарты, расщепляемый на «PCIe6connector» (для питания видеокарты).

5) «PCIe6connector» для питания видеокарты.

6) «EPS12V» (англ. Entry-Level Power Supply Specification) для питания процессора.

7) «ATX PS 12V» («P4 power connector») для питания процессора.

8) «ATX12V» основного питания материнской платы: MOLEX 39-01-2040 или эквивалентная с контактами Molex 44476-1112 (HCS) или эквивалентными.

Примечание: в связи с приобретениями, слияниями и продажами, название фирмы и разъёмов (Molex, AMP, Tyco International) соответственно менялось.

Рис. 2.3 Структура блока питания

При включении сетевое переменное напряжение подается на входной фильтр [1], в котором сглаживаются и подавляются пульсации и помехи.

Далее напряжение попадает на инвертор сетевого напряжения [2]. В сети проходит переменный ток, который меняет потенциал 50 раз в секунду.

Импульсный трансформатор [3] преобразовывает высоковольтное напряжение от инвертора в низковольтное.

Рядом с основным трансформатором обычно имеются один или два меньших, которые служат для создания дежурного напряжения, присутствующего внутри блока питания и на материнской плате всегда, когда к БП подключена сетевая вилка [4 ].

Пониженное напряжение поступает на быстрые выпрямительные диодные сборки, установленные на мощном радиаторе [5].

Основной силовой дроссель [6] сглаживает только разницу между напряжениями +12 и +5 В. Кроме силовых узлов в блоке есть дополнительные – сигнальные.

Это и контроллер регулировки оборотов вентиляторов, часто монтируемый на небольших дочерних платах [7], и схема контроля за напряжением и потребляемым током, выполненная на интегральной микросхеме [9].

Она же управляет работой системы защиты от коротких замыканий, перегрузки по мощности, перенапряжения или, наоборот, слишком низкого напряжения.

Многие БП предоставляют возможность отключать неиспользуемые разъемы, для этого

на внутренней торцевой стенке монтируется плата с силовыми разъемами [8].

Порядок выполнения работы:

1) Определите основные характеристики и параметры блоков питания и заполните свободные поля в таблице

№	Наименование параметра			Значение	Единица измерения	Примечания
1	Основные характеристики блока питания
1.1	Производитель
1.2	Модель
1.3	Мощность блока питания				Вт
1.4	Тип корпуса
1.5	Входное напряжение				В
1.6	Частота				МГц
1.7	Максимальная нагрузка (единицы измерения заполнить самостоятельно)		+3.3V
			+5V
			+12V1
			+12V2
			+12V3
			+12V4
			+5VSB
			-12V
1.8	КПД				%
2	Охлаждение блока питания
2.1	Охлаждение БП		Количество вентиляторов		шт
			Количество посадочных мест для вентиляторов		шт
			Габариты		мм
					мм
					мм
2.2	Управление скоростью вращения вентилятора (указать технологию)
3	Кабели и разъёмы
3.1	Коннектор питания материнской платы				pin
3.2	Коннектор питания видеокарт				pin
3.3	Разъемы для подключения	Molex			шт
		FDD			шт
		SATA			шт
		ATX 12V			шт
		Другие_________			шт
4	Соответствие стандартам
4.1	Energy Star 4.0 (80 PLUS)
4.2	Версия АТХ
4.3	Версия АТХ12V

2) Средствами ресурса https://outervision.com/power-supply-calculator рассчитайте мощность блока питания. Снимите скриншот и поместите его в отчет.

3. Контрольные вопросы:

1. Назначение блока питания в ПК.

2. Назначение сигнала Power Good?

3. Назначение коричневого, голубого и желто-зеленого сетевых проводов?

4. Назначение желтого, красного и черных проводов для питания накопителей?

5. Что происходит с блоком питания при включении ПК?

6. Из каких элементов состоит блок питания?

7. На какие устройства подаётся напряжение +3,3В, +5В и +12В?

Практическая работа № 3

Модернизация материнской платы и процессора персонального компьютер

Цель работы: изучить структуру материнской платы и способы модернизации

Т еоретические основы :

Для того, чтобы сделать правильный выбор, нужно учитывать основные характеристики материнской платы. Их достаточно много, а некоторые даже критически важные. Но степень их важности для вас лично будет обусловлена желаемой конфигурацией вашего будущего компьютера. Или существующего. Это в том случае, если старая материнская плата у вас пришла в негодность. На что стоит обратить внимание при выборе материнской платы:

- сокет;

- фирма материнской платы;

- количество и тип слотов поддерживаемой оперативной памяти;

- количество разъемов для жестких дисков;

- количество PCI слотов;

Это далеко не все характеристики материнской платы, но для начала и этого будет достаточно.

Сокет

Сначала выбирайте процессор, а потом материнскую плату под него, а не наоборот Сокет Первым делом нужно определиться с процессором: Intel или AMD. Потому что сокеты (Socket — разъем для процессора) для них отличаются. В описании процессора или в его инструкции этот параметр обязательно указан. У процессоров Intel название сокета начинается с букв LGA, а у процессоров AMD – с букв AM, FM и S. Например процессоры Intel (семейства Skylake-X и Kaby Lake-X) имеют сокет LGA-2066. Это означает, что процессоры с другой маркировкой сокета в такой сокет не встанут. Поэтому будьте внимательны при подборе комплектующих, чтобы потом не пришлось менять.

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 880; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!