Слоты расширения материнской платы компьютерной системы.

20.01.2021 11:46

    Слот расширения — щелевой (англ. slot означает «щель») разъём, обычно в компьютере, соединённый с системной шиной и предназначенный для установки дополнительных модулей (карт расширения), расширяющих конфигурацию устройства (рассмотрен в лекции ранее).

    Карта (плата) расширения (от англ. expansion card) — вид компьютерных комплектующих: печатная плата, которую устанавливают в слот расширения материнской платы компьютерной системы с целью добавления дополнительных функций. Платы расширения, необходимые для подключения внешних устройств, могут также называться адаптерами или контроллерами этих устройств (рис. 1). 

    Плата расширения может содержать оперативную память и устройства ввода-вывода, может обмениваться данными с другими устройствами на системной шине.

 
Рис. 1. Карты расширения ПК.
 
    Унификация системных плат, корпусов и плат расширения обеспечивается следующими конструктивными соглашениями:

- Стандартизация размеров, количества контактов и электрического интерфейса слотов шин расширения.

- Фиксированное расстояние от слота до задней кромки платы.

- Фиксированный шаг между соседними слотами, а также их привязка к крепежным точкам и положению разъема клавиатуры.

- Определение максимального габарита (длина и высота) плат расширения.

- Определение геометрии нижнего края платы расширения, форм и размеры фиксирующей скобки.

    Длина платы может быть ограничена особенностями корпуса и компоновкой элементов системной платы. Максимальная длина платы составляет 335 мм, при этом ее передний край должен входить в направляющие полозья, установленные на корпусе.

    Со стороны задней стенки плата адаптера обязательно должна иметь металлическую крепежную скобу, с помощью которой плата винтом крепится к корпусу.

    Планка расширения — металлическая пластинка на заднем торце платы расширения, при помощи которых закрепляются на задней стенке системного блока в предусмотренных прямоугольных отверстиях выводы к внешним устройствам плат расширения, а также происходит закрепление самих плат расширения.

    Задняя стенка системного блока с местами для восьми планок расширения (включая планку системной платы), одна из которых занята видеокартой с портами и выводами, шесть закрыты планками-заглушками приведена на рис.2.

 
Рис. 2. Задняя стенка системного блока с местами для планок расширения.
.

    Неиспользуемые отверстия закрываются планками-заглушками. Планка расширения может быть и без платы расширения и использоваться для установки дополнительных устройств (кардридер, 2,5" Mobile Rack, дополнительный вентилятор и т. д.) или интерфейсов вывода (с соседней платы расширения но не закрепляясь на ней, либо с материнской платы), либо не иметь выводов и служить только для закрепления платы расширения.

    Один край платы расширения оснащён контактами, точно соответствующими щелевому разъёму материнской платы. Контакты обеспечивают электрическое соединение между компонентами карты и материнской платы. На другом из краёв карты расширения находится металлическая планка, выходящая на заднюю поверхность корпуса компьютера, с возможными разъёмами для подключения внешних устройств и с зажимом под винт для фиксации платы и обеспечения электрического контакта на корпус.

    К платам расширения относятся:

- оперативная память (англ. Random Access Memory, RAM, память с произвольным доступом) или оперативное запоминающее устро́йство (ОЗУ) — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой во время работы компьютера хранится выполняемый машинный код (программы), а также входные, выходные и промежуточные данные, обрабатываемые процессором.

- видеокарта — преобразует изображение, находящееся в памяти компьютера в видеосигнал для вывода на монитор. Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображений. Они имеют графический процессор, который может производить дополнительную обработку, разгружая ЦПУ.

- звуковая карта — производит преобразование звука из аналоговой формы в цифровую при записи, и из цифровой формы в аналоговую при воспроизведении. В настоящее время зачастую интегрирована в материнскую плату. Главная возможность звуковой карты — воспроизведение звука, например аудио- и видеофайлов, хранящихся на компьютере. Звуковая карта содержит в себе АЦП, ЦАП и цифровой сигнальный процессор, который производит вычисления. Профессиональные звуковые платы позволяют производить сложную обработку звука, имеют собственное ПЗУ.

- сетевая карта — позволяет ПК взаимодействовать с другими устройствами сети (в настоящее время интегрированы на материнской плате). Сетевой адаптер вместе со своим драйвером выполняет две функции: приём и передача кадра. Обычно в клиентских ПК значительная часть работы перекладывается на драйвер, что позволяет удешевить адаптер, но загружает ЦПУ. Адаптеры, предназначенные для серверов, обычно оснащены собственными процессорами, которые выполняют большую часть работы по передаче кадров из оперативной памяти в сеть и обратно. В общем виде цепочка передачи кадров: оперативная память — адаптер — физический канал — адаптер — оперативная память.

    Кроме того, в виде платы расширения может быть выполнен ТВ-тюнер, модем, плата видеозахвата, адаптер беспроводной (Wi-Fi) сети, контроллеры различных портов (COM, LPT, SATA, USB), диагностическая POST-карта.

    В современных персональных компьютерах компоненты, связанные с видео-, аудио- и сетевыми функциями, теперь обычно размещаются непосредственно на материнской плате. При этом, если их возможности перестанут удовлетворять владельца, можно сделать апгрейд, подключив платы расширения с более продвинутыми версиями этих компонентов.