DERS 3: ANA KARTLAR

DERS 3: ANA KARTLAR

Ders sonunda yapabilecekleriniz:

· Ana kartları tanımlamak.

· Ana kart üzerindeki bileşenleri tanımlamak.

I. ANA KARTLAR (MAINBOARDS)

Ana kart, bilgisayarı oluşturan bütün bileşenlerin üzerine takıldığı ve bilgisayar parçalarının birbirleriyle iletişim kurmasını sağlana bir ana plakadır. Takıldığı kasaya ve üzerinde bileşenlerin özelliğine göre kullanılabilecek değişik ana kart türleri vardır:

· AT ve baby AT

· ATX ve mini ATX

· LPX ve mini LPX

· NLX

ATX : Intel’in koyduğu bir standarttır. Özellikle ısınma ve modülerlik sorunlarını aşmak için rahat bir tasarıma sahiptir. İşlemci genişleme yuvaların yanında yer alır. Bellek modülleri kartın orta kısmında yer alır.

LPX : Genellikle genişleme kartları (expension cards) olarak karşımıza çıkar..

Ana kartlar kasalar içinde bulunur. Bu ders içinde kasarlar hakkında bilgi bulacaksınız:

Kasalar ve kartların durumları aşağıdaki gibidir

TİP GENİŞLİK DERİNLİK KASA

ATX 12" 9.6" ATX

Mini ATX 11.2" 8.2" ATX

LPX 9" 11-13" Slim

A. GENİŞLEME YUVALARI

Bir ana kart, üzerinde çok sayıda entegre devrenin (chip) bulunduğu bir elektronik levhadır. Ana kart üzerinde belli özelliklerde soketler ve genişleme yuvaları bulunur. Soketlere, sözünü ettiğimiz entegre devreler takılır. Genişleme yuvalarına ise ekran kartı, network kartı (ağ adaptörü) gibi ana kart ile iletişim kuracak ve bilgisayara fonksiyonlar kazandıracak donanım birimleri takılır.

Genişleme yuvaları (expansion buses ve expansion slots) bilgisayarın içindeki ana kartına değişik aygıtları bağlamak için kullanılır. Genişleme veri yolları (yuvalar) aygıtlarla bilgisayar arasında veri iletişimi sağlar.

1. ISA (INDUSTRY STANDARD ARCHİTECTURE)

1980'li yıllarda geliştirilen IBM PC için geliştirilmiş bir sistemdir. Ana kart üzerindeki ISA yuvaları (slot) network kartı, ekran kartı gibi aygıtların bilgisayara bağlanmasını sağlar. Hızı ve kapasitesi nedeniyle günümüzde kullanılmamaktadır.

16 bit iletişim sağladığı için günümüzde kullanılmazlar. Belki eski modemler ve multimedya kartlar için bu yuvalar kullanılabilir.

2. MCA (MICRO CHANNEL ARCHITECTURE)

MCA, IBM tarafından geliştirilmiştir. MCA otomatik kuruluma olanak vermesine karşın, günümüzde artık kullanılmamaktadır.

3. EISA (ENHANCED ISA)

EISA, 32-bit ve 8 MHz hızındadır.

4. PCI (PERİPHERAL COMPONENT INTERCONNECT)

ISA'nın sınırlamalarını aşmış yeni bir teknolojidir. 32-bit veri iletişimini 33 MHz hızında yapar. Günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu arada PCI üzerinde takılacak aygıtların çoğu tak çalıştır (plug and play) özelliğine sahiptir.

5. AGP (Accelerated Graphics Port)

PCI genellikle network kartları, ses kartları ve SCSI adaptörleri için kullanılır. Özellikle grafik kartı için AGP yuvası geliştirilmiştir.

32-64 bit ve 66 Mhz hızında bilgi iletişimi sağlayan bu yuvalar, ekran kartı üzerinde ana bellek devrelerinin (RAM) kullanımını da destekler.

6. USB (UNİVERSAL SERİAL BUS)

USB yeni bir teknolojidir. Özellikle klavye, fare gibi hemen takılan aygıtlar için geliştirilmiştir. 1.5 Mbps hızındadır.

B. GENİŞLEME YUVALARINI YAPILANDIRMAK

Dış (external) aygıtlar sisteme takıldıklarında otomatik olarak çalışabilirler ya da I/O adresi, IRQ ve DMA gibi bazı ayarların yapılması gerekir.

NOT: Bu dokümanlar Faruk Çubukçu tarafından hazırlanmıştır. Ticari amaçlı olarak kullanılmaz. Daha fazla bilgi için www.farukcubukcu.com adresine bakınız.

1. I/O ADRESLERİ

I/O adresi aygıtın CPU tarafından bilinen adresidir. Böylece bu adreslere gönderilen komutlar bu aygıtı ilgilendirecektir.

Örnek:

3F8h-3FFh adresi COM1 için kullanılır.

I/O adresleri otomatik olarak aygıtlara atanırlar. Özellikle Plug-and-Play sistemlerde bu işlemler mükemmel şekilde yapılır. Bir aygıt içinde manuel olarak bir adres ayarlaması yapmak gerekirse o jumperlar, switchler ya da yazılım kullanılarak yapılır.

NOT: Bu dokümanlar Faruk Çubukçu tarafından hazırlanmıştır. Burada adı geçen ticari ünvanlar ve markalar bilgi amaçlı kullanılmışlardır ve kendi imtiyazlarına sahiptirler. Bu dokümanlar ticari amaçlı olarak kullanılmaz. Daha fazla bilgi için www.farukcubukcu.com adresine bakınız.

2. IRQ

I/O adresi iletişimi sağlar, ancak birden çok aygıtın aynı anda bir aygıtı kullanması durumunda ne olacak? İşte bir aygıtla iletişimi kontrolüne interruption denir ve IRQ olarak bilinen değerlerle aygıt CPU tarafından kontrol edilir.

Tablo: IRQ değerleri.

IRQ İşlevi Değişiklik Durumu

IRQ 0 System Timer

IRQ 1 Keyboard Kontrolü

IRQ 2/9 Kullanılabilir Evet

IRQ 3 Com2, Com4 Genellikle

IRQ 4 Com1, Com3 Genellikle

IRQ 5 LPT2 Genellikle

IRQ 6 Disket sürücü

IRQ 7 LPT 1 Genellikle

IRQ 8 Clock

IRQ 10 Kullanılabilir Evet

IRQ 11 SCSI/Kullanılabilir Evet

IRQ 12 Kullanılabilir Evet

IRQ 13 Matematik işlemci

IRQ 14 Birincil IDE Kontrol Birimi

IRQ 15 İkincil IDE Kontrol Birimi Genellikle

IRQ ayarlarları da I/O adresleri gibi otomatik olarak düzenlenir. Manuel olarak ayarlamak gerektiğinde genellikle işletim sistemlerinin programları kullanılır.

C. DMA (DIRECT MEMORY ACCESS)

CPU'nun çok sayıda veriyi bileşenler arasında transfer etmesi gerekir. DMA yongasının amacı veri taşımaktır. Örneğin RAM ile disket sürücü arasında veri taşımak gibi.

Bütün aygıtlar veri transferinde DMA kullanmazlar. Ses kartları ve bası SCSI kartlar kullanırlar. DMA kanalları da aynı IRQ değerleri gibi düzenlenirler.

DMA Kanal İşlevi

0 Kullanılabilir.

1 Kullanılabilir.

2 Disket sürücü kontrol birimi.

3 Kullanılabilir.

4 Birinci DMA kontrol birimi.

5 İkinci ses kartı.

6 SCSI / Kullanılabilir.

7 Kullanılabilir.

DMA ve IRQ sistemleri aynı şekilde çalışırlar. Bilgisayar önce IRQ çakışması varsa onu algılar. Eğer IRQ'de bir sorun yoksa o zaman DMA'yı kullanır.

D. COM PORTLAR.

Seri ve paralel olarak adlandırılan adresler için yapılan düzenlemelere port denir. Seri aygıtlar için COM portlar, paralel aygıtlar için de LPT portlar vardır. Portların amacı kendisi takılan aygıtların kullanımını kolaylaştırmaktır.

Port I/O Adresi IRQ

COM1 3F8 4

COM2 2F8 3

COM3 3E8 4

COM4 2E8 3

LPT1 378 7

LPT2 278 5

II. BIOS

BIOS (Basic Input Output System), bilgisayarın elektriğinin açılmasının ardından sistemin kontrolünü yürüten ve disk üzerindeki işletim sisteminin yüklenmesini sağlayan sistem. BIOS sistemi bir CMOS devredir. Complementary Metal Qxide Semiconductor, entegre devrenin türünü belirtir. Normal otomatik olarak okunan CMOS içeriği istendiğinde açılış sırasında belli tuşlara (Setup için DEL’e basınız) basılarak değiştirilebilir.

CMOS içinde başta bilgisayarın saati olmak üzere bilgisayarın teknik özellikleri tutulur. Disk sürücüler, ekran kartları, klavye, işlemci hızları vb ayarlar CMOS ayarları içinde yer alır. CMOS içinda ayrıca diğer bir bilgi de boot sequence olarak adlandırılan açılış sırasıdır. Boot Sequence, bilgisayarın açıldığında işletim sisteminin hangi sürücüye bakacağının belirlenmesidir. Genellikle C (disk) olan bu sürücü, istenirse A ya da CD-ROM olarak değiştirilebilir. Örneğin CD üzerindeki bir işletim sistemi yazılımını başlatmak isterseniz bu açılış sırasının CD-ROM olması gerekir.

III. BİLGİSAYAR VERİ YOLU (BUS)

Sistem kaynaklarının iyi kullanılabilmesi için bilgisayar içinde bileşenler arasında iletişim gerekir. İşte bu anlamda, bilgisayarın veriyi taşıdığı kanallara veri yolu (bus) denir. Bilgisayar içinde değişik türde veri yolları kullanılır. Veri yolları 8-bit, 16-bit, 32-bit ve 64 bit gibi kapasitelere sahiptir.

External bus olarak adlandırabileceğimiz veri yolları bilgisayar içindeki birimler arasındaki veri taşımasını sağlar. Bunun dışında çeşitli aygıtları bilgisayar içindeki bileşenlere bağlamak için kullanılan bir genişleme veri yolları (expansion buses) vardır.

BUS ÇEŞİTLERİ

Bus Türü Genişliği Hızı Açıklama

ISA 16 bit 8 MHz Günümüzde hala kullanılmaktadır. Ayarları

jumperlarla yapılmaktadır

EISA 32 bit 8 MHz EISA bus slotları ISA kartlarla uyumludur.

EISA kartları ise jumber ya da programlarla ayarlanır.

VESA 32 bit ISA kartları ile uyumlu. Ayarları jumperlarla

yapılmaktadır genellikle video kartlarında

kullanılır.

PCI 64 bit ve 32 bit Plug and Play kartlardır.

AGP 32 bit Grafik kartlarında kullanılır.

MCA 16 bit ve 32 bit 10 MHz Yazılım tarafından ayarlanabiliyor.

PCMCI 16 bit 33 MHz Plug and Play’dir.

IV. ANA KART CHIP SETLERİ

Ana kartların üzerinde standartlar chip seti olarak anılır. Örneğin I810 ve I820 gibi chip setleri ana kartlar için belli bir uyumluluğu ve standardı belirtir.

Chip Set, bir dizi yonga (chip) ya da entegre devreden (integrated circuit) oluşur. Ana kart üzerinde işlemci ve veri yollarının kullanımını düzenlerler.

Başlıca görevleri:

· Ana bellek ile işlemci arasındaki iletişim düzenlemek.

· Ana bellek ile veri yolları arasındaki iletişimi düzenlemek.

V. BELLEK

Bilgisayar verileri işlerken ve uygulamaları çalıştırırken bellek (memory) bu bölümde bellekler hakkında bilgi sahibi olacağız.

İki tür bellek vardır. nonvolatile (sabit) ve volatile (uçucu). Nonvolatile belleklerdeki bilgiler elektrik kesildiğinde de içindeki bilgileri tutarlar. Volatile bellekler içi ise elektrik kesildiğinde içindeki bilgiler yok olur.

ROM (Read Only Memory) bellekler kalıcı belleklerdir. İçinde kalıcı olarak programlanmış komutlar içerir. Genellikle bilgisayarın açılışı sırasında BIOS tarafından okunarak kullanılır.

ROM bellek devrelerin ek olarak FLASH ROM’lar geliştirilmiştir. FLASH ROM’lar bilinen ROM belleklerin aksine yazılabilir bellek türüdür. Özellikle BIOS devreleri FLASH ROM’larla desteklenerek güncellenebilir sistem yapılandırma bilgisini tutarlar.

RAM (Random Access Memory) bellekler ise bilgisayarın çalışması sıra uygulama programları tarafından gereksinim duyulan bellek alanı olarak kullanılır.

DRAM (Dynamic RAM) bellekler ise üzerindeki verilere sıralı olarak erişilen bir RAM bellek türüdür. Bu bellek türü de kendi içinde EDO RAM, SDRAM gibi türlere ayrılır.

EDO RAM, verileri sıralı olarak tutmak ve içeriğine doğrudan erişmeyi sağlayan bir bellek türüdür. SDRAM ise veri yollarının hızında çalışabilen bellek türleridir.

SRAM (Static RAM) ise üzerindeki verilere belli bir adres düzeninde erişilen bir RAM bellek türüdür.

A. ANA BELLEK (RAM - RANDOM ACCESS MEMORY- RASTGELE ERİŞİMLİ BELLEK)

Programların ve verilerin kullanıldıkları zaman geçici olarak depolandıkları yerdir. CPU'da işlemler yapılırken ana bellekte saklanan veriler kullanılır ve işlenen veriler (bilgi) RAM bellekte tutulur. Elektrik kesildiğinde ana bellekteki veriler kaybolur. Birimi megabayt (MB)'dır. PC'lerde yaygın olarak 32, 64, 128, 256 MB gibi bellek büyüklükleri kullanılmaktadır.

Veri Birimi BYTE'dır. Bir Byte 8 Bittir.

1 Bit 0 ya da 1'den (kapalı devre=0, açık devre=1) oluşur.

1 BYTE 1 karakter'dir.

1024 BYTE = 1 KiloByte'dır. (KiloByte = KB)

1024 KB = 1 MegaByte'dır. (MegaByte = MB)

1024 MB = 1 GigaByte (GigaByte = GB)

1024 GB = 1 TeraByte (TeraByte = TB)

"Random Access Memory" terimi belleğin istenilen bölgesine bilgi depolanabilmesi anlamına gelir.

RAM bir uçucu bellek türüdür. İki tür RAM bellek vardır. DRAM ve SDRAM.

Farklı RAM türleri vardır:

SRAM (Static RAM): Statik RAM daha pahalı ve hızlı bir RAM türüdür. Günümüzde işlemcilerin tampon belleği Statik RAM’dir.

DRAM : Günümüzde sisteminizin ana belleğini oluşturmak için kullanılan RAM türüdür çeşididir. DRAM, SRAM’dan daha yavaştır ve daha ucuzdur.

B. ROM

ROM (Read Only Memory) ise salt okunur bellek olarak bilinir. Genel olarak bilgisayar firmaları tarafından özel bir içeriğe sahip olan bu bellekler özel programları içerirler ve bunlar bilgisayarın açılışıyla yüklenerek belli kontrol işlemlerinin yapılmasını sağlar.

ROM uçucu olmayan bellek türlerindendir. ROM üzerindeki bilgileri okunabilir, ancak üzerinde bir değişiklik yapılamaz. Bu bilgiler makineyi kapatma veya elektrik kesintisinden etkilenmezler ve silinmezler.

Değişik ROM bellek türleri vardır:

PROM : Programlanabilen ROM bellektir.

EPROM : Hem silinebilen hem de programlanabilen ROM bellektir.

C. BELLEK YONGALARI

Değişik tür bellek yongaları vardır: SIPP, SIMM (Single Inline Memory Modules).

SIMM bellek birimleri 30 pin ve 72 pin olmak üzere değişik türde yapılara sahiptir.

NOT: Bu dokümanlar Faruk Çubukçu tarafından hazırlanmıştır. Ticari amaçlı olarak kullanılmaz. Daha fazla bilgi için www.farukcubukcu.com adresine bakınız.

VI. GÖZDEN GEÇİRME

1. ROM ve RAM arasındaki fark nedir?

2. DRAM nedir?

3. SIPP ve SIMM bellek hakkında bildiklerinizi açıkçayın?

4. Bilinen chip setleri tanımlayınız.

5. Bilgisayar kasalarının türlerini açıklayınız.

6. I/O adreslerinin amacı nedir?

7. DMA yongasının görevi nedir?