CPU, Memória, Portas de I/O Arquitetura Básica de uma ...fetter/proc/motherboard.pdf · Curso de...
14
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages 1 U n i v e r s i d a d e F e d e r a l d o R i o G r a n d e d o S u l U n i v e r s i d a d e F e d e r a l d o R i o G r a n d e d o S u l E s c o l a d e E n g e n h a r i a E s c o l a d e E n g e n h a r i a D e p a r t a m e n t o d e E n g e n h a r i a E l é t r i c a D e p a r t a m e n t o d e E n g e n h a r i a E l é t r i c a C u r s o d e E x t e n s ã o e m A r q u i t e t u r a d e C u r s o d e E x t e n s ã o e m A r q u i t e t u r a d e C o m p u t a d o r e s P e s s o a i s C o m p u t a d o r e s P e s s o a i s C P U , M e m ó r i a , P o r t a s d e I / O C P U , M e m ó r i a , P o r t a s d e I / O A r q u i t e t u r a B á s i c a d e u m a A r q u i t e t u r a B á s i c a d e u m a M o t h e r b o a r d M o t h e r b o a r d Copyright © 2001 Walter Fetter Lages 2 I n t r o d u ç ã o I n t r o d u ç ã o U m P C é f o r m a d o , a g r o s s o m o d o , p e l o s e g u i n t e s c o m p o n e n t e s : G a b i n e t e F o n t e M o t h e r b o a r d P l a c a s d e i n t e r f a c e M o n i t o r T e c l a d o M o u s e D r i v e r s : d i s k e t t e , H a r d D i s k , C D - R O M
Transcript of CPU, Memória, Portas de I/O Arquitetura Básica de uma ...fetter/proc/motherboard.pdf · Curso de...
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages1
Universidade Federal do Rio Grande do SulUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaEscola de Engenharia
Departamento de Engenharia ElétricaDepartamento de Engenharia ElétricaCurso de Extensão em Arquitetura de Curso de Extensão em Arquitetura de
Computadores PessoaisComputadores Pessoais
CPU, Memória, Portas de I/OCPU, Memória, Portas de I/OArquitetura Básica de uma Arquitetura Básica de uma
MotherboardMotherboard
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages2
IntroduçãoIntrodução
�Um PC é formado, a grosso modo, pelo seguintes componentes:
GabineteFonteMotherboardPlacas de interfaceMonitorTecladoMouseDrivers: diskette, Hard Disk, CD−ROM
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages3
Motherboard ISAMotherboard ISA
�CPU
�Controlador de Barramento
�Memória
Cache (SRAM)DRAM
� EDO/SDRAM
ROM� Flash EPROM
�Controlador de interrupções
�Controlador de acesso direto à memória
�Temporizadores
�Gerador de clock
�Relógio de tempo real
�Slots de expansão
�Controlador de Teclado
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages4
Motherboard PCIMotherboard PCI�
Ponte ISA/PCI�
Controlador integrado de periféricosPorta paralela IEEE1284Portas serias RS−232Porta PS/2Controlador de Floppy
�Controlador IDE
�Controlador VGA / AGP
�Portas USB
�Controlador de áudio
�Gerenciador/monitor de hardware
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages5
CPUCPU
�Central Processing Unit = Microprocessador
�Barramento = conjunto de sinais
Interno ou externo� Atualmente é comum ter−se freqüências de clock e
larguras diferentes para os barramentos internos e externos
Síncrono ou assíncrono�
A família do 80x86 utiliza barramento síncrono
Largura de dados e de endereçosTemporização
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages6
BarramentosBarramentos
�Barrramento de dados
�Barramento de endereços
�Barramento de controle
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages7
SincronismoSincronismo
�Síncrono
�Assíncrono
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages8
Ciclos de Leitura e EscritaCiclos de Leitura e Escrita
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages9
Ciclo em BurstCiclo em Burst
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages10
Ciclo de HoldCiclo de Hold
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages11
Espaço de EndereçamentoEspaço de Endereçamento�
Espaço de endereçamento de memória�
Espaço de endereçamento de I/O�
I/O mapeado em memória
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages12
Espaço de endereçamento de Espaço de endereçamento de memória no PCmemória no PC
�00000000−000003FF vetores de interrupção
�00000400−00000600 área de dados da bios
�00000600−0009FFFF memória baixa (DOS)
�000A0000−000BFFFF display
�000C0000−000DFFFF placas de expansão
�000E0000−000EFFFF expansão de ROM
�000F0000−000FFFFF ROM
�00100000−0010FFEF HMA
�0010FFF0−00FFFFFF memória extendida
�01000000−FFFFFFFF memória extendida
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages13
Espaço de endereçamento de Espaço de endereçamento de I/O no PCI/O no PC
�Embora o barramento seja de 16 bits, as placas ISA decodificam apenas os 10 bits menos significativos
0000−00FF dispositivos na motherboard AT0000−01FF dispositivos na motherboard XT0200−03FF placas de expansão
�Acima de 400 apenas alguns endereços podem ser utilizados, para não causar conflito com placas ISA
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages14
I/O acima de 400 no PCI/O acima de 400 no PC
�Só podem ser utilizados os endereços:
X000−X0FFX400−X4FFX800−X8FFXC00−XCFF
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages15
MemóriaMemória�
ROMROMPROMEPROMFlash EPROMEEPROM
�RAM
SRAMDRAMEDOSDRAMRAMBUSVRAM
�Encapsulamento
DIPSIPSIMMDIMM
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages16
Arquitetura Local BusArquitetura Local Bus
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages17
ChipsetChipset
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages18
Controlador do Sistema (TXC)Controlador do Sistema (TXC)
�Implementa o barramento local
�Controlador de DRAM
�Controlador de Cache
�Verificação de erro na DRAM (ECC)
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages19
Interface com DRAMInterface com DRAM
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages20
Interface com CacheInterface com Cache
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages21
PIIX3PIIX3
�Ponte ISA/PCI
�Controlador de DMA
�Controlador de interrupções
�Temporizadores
�Interface IDE
�Porta PS/2
�Interface USB
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages22
Interface PIIX3/TXC/APIInterface PIIX3/TXC/API
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages23
Interface PIIX3/ISA/IDEInterface PIIX3/ISA/IDE
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages24
Interface PIIX3/DMAInterface PIIX3/DMA
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages25
Controlador Integrado de Controlador Integrado de Periféricos (API)Periféricos (API)
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages26
APIAPI
Copyright © 2001 Walter Fetter Lages27
Lay−out de uma MotherboardLay−out de uma Motherboard
