مكتبة فرحات الهندسية

اللوحة الأم للمعالج Pentium 4: أنتجت شركات عديدة لوحات أم "Motherboard" للمعالج Pentium 4، ولكننا في هذا القسم نقوم بإلقاء الضوء على لوحتين أم أنتجتهما شركة إنتل في أواخر عام 2002 خصيصاً لأجهزة كمبيوتر سطح المكتب "Desktop Computers" التي تستخدم معالج الـ Pentium 4 وهما: اللوحة الأم Intel D845EPT2 واللوحة الأم Intel D845EBG2 تستعين هاتين اللوحتين بآخر تحسينات تكنولوجيا اللوحات "boards" المخصصة للمعالج Pentium 4 في هذه اللوحة يعمل ناقل الـ FSB عند سرعة NHz 533، وتزود هذه اللوحات بستة منافذ USB عالية السرعة والتي إصدارها هو (High-Speed USB 2.0) 2.0 أيضاً من سمات هذه اللوحات استخدام رقاقات Chipsets هي الرقاقات "845E Chipset" تلقى هذه اللوحات الآن قبولاً كبيراً لدى من يرغبون شراء نظم الـ Desktop يبين شكل (11-10) صورة فوتوغرافية للوحة الأم D845EBG2 بينما يبين شكل (12-10) صورة فوتوغرافية للوحة الأم D845EPT2. فيما يلي التحسينات التي أضيفت على هذه اللوحات: · صممت هذه اللوحات لتدعيم ذاكرة من النوع DDRAM266 أي ذات السرعة المضاعفة أي التي سرعتها ضعف ...

· تضبيطات إدارة القدرة Power Management settings. بمجرد إدخال هذه التضبيطات إلى الكمبيوتر عن طريق المستخدم، فإن الكمبيوتر يحتفظ بمعلومات الـ CMOS هذه حتى ولو أطفأنا جهاز الكمبيوتر لأن البطارية الموجودة على اللوحة الأم تحافظ على شحنات الـ CMOS الممثلة لهذه المعلومات. وبالتالي نفهم من ذلك أن الـ CMOS هي ذاكرة متطايرة، ولكي تحافظ على المعلومات التي بها يجب أن توصل ببطارية، لذلك عند نزع البطارية فإن جميع التضبيطات التي تم إدخالها ستزول جميعاً. تضبيطات الـ CMOS المعيارية Standard COMOS Settings: تختص الـ Standard CMOS Settings بتضبيطات بيئة الكمبيوتر. يتم ضبط ساعة الوقت Real-Time Clock لضبط الوقت والتاريخ. أسفل ضبط ساعة الوقت والتاريخ يوجد تضبيطات الأقراص الصلبة "Hard Disk Settings" لمنافذ IDE الابتدائي "Primary IDE" وIDE الثانوي "Secondary" المشتملين على أجهزة الـ Master وأجهزة الـ Slave في جدول Settings الأقراص الصلبة وتحت العنوان TYPE يوجد خياران هما USER, AUTO وعدد من الضبط المسبق لتوصيفات Configurations الأقراص الصلبة. الخيار AUTO يتسبب في مسح "...

الـ ROM BIOS: لا يتمكن المعالج من الاتصال بكل عنصر من عناصر اللوحة الأم إلا عن طريق الـ ROM BIOS معظم أجهزة النظام، كل منها له مجموعة الأوامر الخاصة به التي تتحكم فيه الـ BIOS هو مجموعة من البرامج الصغيرة التي تم تخزينها بشكل دائم في رقاقة ذاكرة الـ ROM، التي يصل إليها المعالج عند بدء تشغيل الكمبيوتر Startup تقاطع هذه البرامج البيانات الآتية من الأجهزة الأخرى وتحويلها إلى أوامر Commands يمكن للمعالج استخدامها. اختلفت الـ BIOS في الشكل الفيزيائي لها قليلاً على مر السنين هناك ثلاث رقاقات أساسية سنتعرض لها فيما بعد، استخدمت لتخزين برامج الـ BIOS هذه الرقاقات هي ROM: القابلة للمسح والبرمجة (Erasable Programmable ROM) ويطلق عليها المصطلح "EPROM" وROM القابلة للمسح والبرمجة كهربياً ويطلق عليها المصطلح (Electrically Erasable Programmable ROM) "EEPROM" ورقاقة الـ "Flash EPROM". يعتمد التصميم الداخلي لرقاقات الـ EPROM على استخدام الترانزستورات كخلايا Cells ذاكرة بحيث يمكن جعل هذه الترانزستورات أن يكون أي منها في حالة On أو في حالة Off كل خلية تتكون من اثنين ت...

الناقل PC1-X: يبدو أن مجموعة الـ PC1-SIG لم تستسلم، فقد أطلقت حديثاً مواصفات جديدة لمعيار PC1 جديدة أسمته PC1-X عرض ناقلته 64-bit وسرعتها 133 MHz نتوقع لهذا المعيار أن يحل محل المعيار PC1 العادي الذي نراه حالياً في أجهزة الكمبيوتر اليوم. صمم معيار الـ PC1-X أصلاً ليكون بجوار الـ PC1 العادي على اللوحة الأم. توجد بعض الحدود Limitations المتعلقة بهذا المعيار يجب أن نوضحها. إذا تم تركيب جهاز بالنظام وكان هذا الجهاز يعمل عند سرعة 133 MHz فإنه سيكون هذا الجهاز هو الوحيد الذي سيعمل على الناقل PC1-X ولكن إذا تم تركيب جهازين 100 MHz فإنه يمكن تركيبها على ناقل الـ PC1X ويمكن أيضاً تركيب أربعة أجهزة في آن واحد على ناقل الـ PC1-X في حالة إن كانت سرعتهم 66 MHz في حالة استخدام الناقل 66 MHz PC1 فإنه غير مصرح إلا لجهازين 66 MHz فقط بحد أقصى. حتى لو كانت الأجهزة المستخدمة على الناقل PC1-X جميعها 66 MHz فإن الأداء سيظل عالي ومتفوق الـ PC1-x عن الـ PC1 العادل في معدل نقل البيانات (يطلق عليه Bandwidth)) حيث معدل نقل البيانات لناقل الـ PC1-X عن واحد جيجا بايت في الثانية (1 GB/sec) أما ناقل الـ 66 MHz ...

ناقل الـPC1: الـ PC1 هو الناقل الذي استجاب لطلبات معالجات Pentium وكلمة PC1 هو اختصار للاسم "Peripheral Component Interconnect" أي رابط العنصر الطرفي. في البداية، قدمته شركة إنتل "Intel" ثم بعد مدة قصيرة تطور هذا المعيار إلى (PCl-SIG) PC1 Interest Group Special يختلف معيار الـ PC1 عن المعايير السابقة له في عدة اعتبارات. في البداية ضم PC1 كناقل عرضه 32-bit يعمل عند سرعة 33 MHz أنظر شكل (6-10) بعد ذلك تطور هذا الناقل وأصبح عرض بياناته 64-bit وسرعته 66 MHz مجرى الـ 64-bit تختلف عن مجرى الناقل 32-bit فهي تمتلك 32-pin إضافية. في الغالب لا نرى ناقل الـ 64-bit إلا في النظم الرفيعة المستوى High-End System، بينما أغلب نظم سطح المكتب Desktop تزود بمجارى الـ 32-bit. يتميز تصميم PC1 بإمكانية توصيفه عن طريق الـ Software كل جهاز PC1 يكون مزوداً بذاكرة ROM تمد الـ BIOS بيانات الجهاز أي تخبرها بكود نوع الجهاز "Class Code" بذلك تعلم الـ BIOS أي جهاز هذا. أي يعلم ROM الجهاز BIOS بوجود محدد القدرات الإضافية المعروف بالاسم EC1 وهو اختصار "Extended Capability Iden...

التضاربات التي بين الـIRQ2 و الـ IRQ9: توجد عدة مفاهيم خاطئة حول الـ IRQ2 والـIRQ9. أحد هذه المفاهيم الخاطئة هو أن استخدام الـ IRQ2 سينشأ عنه تداخل مع مجموعة الـ IRQs من IRQ8 إلى IRQ15. هذا ببساطة ليس صحيحاً. أيضاً من الشائع عدم فهم لماذا IRQ2 و IRQ9 بالذات يحدث التضارب فيما بينهما يعود هذا إلى أن IRQ2 كان يستخدم في الماضي مع الكارتات القديمة ذات الـ8-bit ولكن عند إضافة حاكم المقاطعة الثاني لنظم الـ AT كما هو مبين في شكل (5-10)، استخدم المصممون IRQ2 من أجل عنونة حاكم المقاطعة الثاني. وحيث أن IRQ2 متصل بـIRQ9، إذن عند تركيب كارتة في أي مجرى ISA فإن الـ Pin التي كان اسمها IRQ2 سيتغير اسمها إلى IRQ9 وستوصل كهربياً بوصلة الـ IRQ9 التي على حاكم المقاطعة الجديد. إذن فإن IRQ2 وستوصل كهربياً بوصلة الـ IRQ9 التي على حاكم المقاطعة الجديد. إذن فإن IRQ2 و IRQ9 كهربياً شيء واحد لذلك يتضاربان مع بعضها. مشاركة الـ IRQs: تشترط المعايير الجديدة للناقل أن تكون جميع الكارتات متماثلة وقابله أيضاً للمشاركة Sharing"" في الـ IRQs، بل وأيضاً تكون قابله للتوصيف "Configurable" من خلال ...

موارد خطوط طلبات المقاطعة IRQS: تختلف موارد خطوط طلبات المقاطعة Interrupt Request تماماً عن عناوين الذاكرة وموارد عناوين منافذ 1/0 لفهم هذا النوع من الموارد جيداً، لابد من تغطية الموضوعات الآتية: v الغرض من خط "Purpose of an IRQ line" v مهام الـ IRQ المعيارية. v مشاركة الـ IRQs. v التضارب بين الـ IRQ2 والـ IRQ9 v مشاركة الـ IRQs v اكتشاف مشكلة تضاربات الـIRQ2 وحلها الغرض من خط طلب المقاطعة: الغرض من خط المقاطعة "IRQ line" هو مد النظام بطريقة تسمح لجهاز أن يعمل في خليفة Background عن طريق هذا الخط يطلب الجهاز انتباه المعالج عندما يحتاج إلى ذلك. ليس بالضرورة أن جميع الأجهزة تحتاج إلى طلبات مقاطعة، ولكن بعض الأجهزة تستخدم المقاطعات Interrupts في حالات معينة. لنأخذ اتصالات الموديم "modem Communications" كمثال لتوضيح هذه المسألة. الغرض من الموديم أصلاً هو ببساطة لإقامة طريقتين للاتصال. بين طرف Terminal وكمبيوتر. إذا أنت أردت تنزيل Download ملف، فإنك لن تستطيع فعل أي شيء آخر حتى تكتمل عملية التنزيل Downloading في هذه الحالة، فإن الموديم لن يستخ...

تضارب عناوين الذاكرة: تضارب خريطة الذاكرة تضارب الذاكرة Memory Conflicts في حقيقة أنه توجد أنواع أخري من الذاكرة بجانب ذاكرة الـ DRAM . وعلي كل فقد استعرض جميع هذه الأنواع بالتفصيل في الفصل الثالث لكن ما نحتاج تناوله هو ذاكرة الـ ROM لكي نفهم أغلب تضارب الذاكرة شيوعا . تستخدم ذاكرة الـ ROM للقراءة فقط , لا يستخدمها المعالج للكتابة أنما يقوم بتنفيذ برنامج بدء تشغيل الحاسب المخزن في هذه الذاكرة , يعرف هذا البرنامج بالإسم Initial Program Loader(ILPL) أو Boot ROM بدون هذا البرنامج بالاسم موجود في ROM فإنه بعد تشغيل الكمبيوتر Turned On , فإنه فى هذه الحالة من المستحيل أن يتمكن النظام من التعرف على أجهزة ال1/ 0 المتصلة أو المشغلات الموصلة به أو حتى من أى جهاز المفروض تنفيذ الBoot منه ( جهاز مثل ال Hard Drive ) او ال FloPPy D rive أو ال CD- RoM أو Network ) . لا يمكن للDRAM تنفيذ هذا العمل , لأن جميع المعلومات تكون قد زالت بعد إطفاء جهاز الكمبيوتر في المرة السابقة . لذالك يتم كتابة برنامج الBoot عن طريق المصنع فى ذاكرة الROM , ولأن ال ROM ذاكرة دائمه فان هذا البرنامج لن يزول حتى ولو ب...

حاكمات اللوحة الأم وموارد النظام Motherboard Controllers and System Resources موارد النظام : هي موارد تستخدم كهربيا عن طريق الـ " Hardware" قد تم وضعها بالنظام بواسطة الشركة المصنعة , يحتاج كل جهاز يستخدم أي منها إلي Software خاص . كل جهاز لابد أن يتعامل مع المورد الخاص به لأنه في حالة عدم حدوث ذلك او ان جهازين مختلفين يستخدمان نفس الـ Resource فإن مشكلة سوف تظهر وتعيق التشغيل , يطلق علي هذه المشكلة " تضارب الموارد " Resource Conflicts . يمكن تقسيم المنطقة التي تضارب الموارد إلي اربعة أقسام , القسم الأول هو عناوين الذاكرة Memory Addresses والقسم الثاني هو خطوط طلب المقاطعة IRQ Lines أما القسم الثالث فهو منافذ الإدخال \ الإخراج 1/ 0 Ports بينما الرابع فهو قنوات الوصول المباشر للذاكرة DMA Channels . أذن هناك أربعة أنواع من الموارد من المهم أن نلقي الضوء علي كل منهما . عنوان الذاكرة Memory Address : هناك قليل من الأجهزة التي تحتاج إلي عناوين الذاكرة لتحديد مكانها كمورد نظام , ولحسن الحظ أن احتمالات حدوث التضارب في هذه المنطقة لنظم الكمبيوتر الحديثة ضعيف جدا ...

يبين الشكل (10 -1 ) لوحة أم " Motherboard" حديثة نسبيا وهي تشبه التي أشرنا إليها في الفصل الأول ولم نتعرض لها بالتفصيل . في هذا الفصل سنتعرض بالتفصيل لمكونات هذه اللوحة الأم بادين من المعالج . سوف يعيننا في الشرح المنظر العام للوحة الأم الذي وضحه شكل ( 10 -1 ) إذا بدأت من عند Shipset المعالج ومن خلال الناقل المحلي " Local Bus" فإنك ستصل إلي رقاقات تسمي Chipset في أجهزة الكمبيوتر القديمة كانت تبني علي اللوحة الأم عدة رقاقات مستقلة كل منها له وظيفة الخاصة من هذه الرقاقات رقاقة حاكم المقاطعة Interrupt Controller ( الرقاقة 8259 ) هذه الرقاقة هي المسئولة عن استقبال طلبات المقاطعة أي الإشارات . IRQS رقاقة منافذ الادخال / الإخراج القابلة للبرمجة "PPI" (الرقاقة 8355) من مهامها الربط بين لوحة المفاتيح Keyboard واللوحة الأم . أيضا مثل الرقاقة 8250 UART التي تستخدم كمنفذ توالي لتشغيل أجهزة التوالي . Serial Devices أيضا رقاقة حاكم الوصول المباشر للذاكرة , الرقاقة 8237 التي تؤدي وظيفة الـ. DMA قائمة طويلة من الرقاقات المستقلة التي لكل منهما وظيفة الخاصة . أصبح الآ ن ...