Architecture d`une carte mère

Architecture d’une carte
mère
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Architecture d’une carte mère
Objectifs de ce module
En suivant ce module vous allez:
Connaitre les principes de
communication au sein de la
carte mère.
Comprendre le fonctionnement
des interruptions matériel.
Connaitre le système
d’adressage des périphériques.
Architecture d’une carte mère
Plan du module
Voici les parties que nous allons aborder:
Présentation. Ce qu’il y a sur
une carte mère.
Les bus système. Bus
d’adresse, bus de données et bus
de commande.
Les IRQ. Les interruptions, le
plug-and-play, …
Les canaux DMA et les
adresses de base.
Architecture d’une carte mère
Présentation
Présentation
Plan de la partie
Voici les chapitres que nous allons aborder:
La carte mère
Il y a quoi dessus ?
Présentation
La carte mère
La carte mère contient :
(intégrés à la carte)
Le chipset.
Le BIOS.
L'horloge.
Le bus système.
Divers connecteurs.
Présentation
Il y a quoi dessus ?
Présentation
Il y a quoi dessus ?
Présentation
Pause-réflexion sur cette 1ère partie
Avez-vous des questions ?
Architecture d’une carte mère
Les bus système
Les bus système
Plan de la partie
Voici les chapitres que nous allons aborder:
Présentation
Le bus de données
Le bus d’adresse
Le bus de commande
Les bus système
Les bus système
Présentation
Ensemble de lignes
électriques
Relie l’ensemble des
composants de la carte
mère
Caractérisé par sa vitesse
de fonctionnement
Il y a 3 types de bus :
Le bus de données.
Le bus d'adresse.
Le bus de commande.
Les bus système
Le bus de donnée
Groupe de lignes bidirectionnelles transportant des
données.
Achemine les données à traiter ainsi que les résultats.
Caractérisé par le nombre de ligne.
(dépend du microprocesseur)
8086 : 8 lignes
286 – 386Sx : 16 lignes
386Dx – 486 : 32 lignes
Pentium : 64 lignes
Athlon 64 fx : 128 lignes
Les bus système
Le bus d’adresse
Bus unidirectionnel permettant au processeur de
sélectionner un composant:
Un port
Une carte d’extension
De la mémoire
Caractérisé par le nombre de ligne.
(dépend du microprocesseur)
32 bits 4 295 000 000 emplacements mémoire
Définit les limites d’adressage mémoire
Les bus système
Le bus de commande
Coordonne tous les échanges d’informations.
Valide la mémoire et les ports d’entrées/sorties.
Évite les conflits d’utilisation de bus
Gère les interruptions
Les bus système
Les bus système
Les bus système
Pause-réflexion sur cette 2ème partie
Avez-vous des questions ?
Architecture d’une carte mère
Les IRQ
Les IRQ
Plan de la partie
Voici les chapitres que nous allons aborder:
Présentation
Pourquoi y a-t-il différentes interruptions ?
Pourquoi l’ordinateur se bloque t-il parfois à
cause d’une interruption ?
Qu’est ce qu’un conflit d’interruption ?
Qu’est ce que le plug-and-play ?
Comment éviter à l’ordinateur de se bloquer
à cause des interruptions ?
Au niveau du système d’exploitation
comment cela se passe t-il ?
Qu’est ce qu’une interruption partagée ?
Physiquement ça donne quoi ?
Liste des interruptions
Les IRQ
Présentation
Analogie:
Une sonnette d’appartement
Une sonnerie de téléphone
Le bip d’un micro-onde
Demande d’attention
Sur un ordinateur:
L’appuie d’une touche sur le
clavier
Le déplacement de la souris
Les IRQ
Pourquoi y a t-il différentes interruptions ?
Analogie:
Différentes sonneries
permettent d’identifier
le lieux ou l’on doit
porter son attention.
Sur un ordinateur:
16, 24 ou jusqu’à 64
numéros d’IRQ.
Dédié à un matériel ou
à plusieurs.
Les IRQ
Pourquoi l'ordinateur se bloque t-il parfois à cause
d'une interruption ?
Analogie:
Utiliser la langue adaptée
pour entamer une
discussion téléphonique.
Sur un ordinateur
Utilisation d’un pilote qui
peut poser problème sur
un mauvais IRQ.
Les IRQ
Qu'est ce qu'un conflit d'interruption ?
Analogie:
Si deux appartement son
connecté à la même
sonnette.
Le premier qui répond
gagne !
Sur ordinateur
Deux périphériques
branchés sur la même
interruption.
Conflit !!!!
Pas le cas pour le PCI,
l’AGP et le PCI Express.
Les IRQ
Qu’est ce que le Plug-and-Play ?
Périphérique non-PnP
Configuration statique
IRQ
DMA
Adresse
Modification par
cavalier
Pas toutes les
cartes
Périphérique PnP
Configuration par le
BIOS
IRQ
DMA
Adresse
Pas d’intervention
manuelle
Les IRQ
Comment éviter à l'ordinateur de se bloquer à
cause des interruptions ?
Ordinateur non-PnP
Lister les IRQ utilisés.
Configurer la carte
avec une IRQ libre.
Installer le pilote.
Configurer le pilote.
Ordinateur PnP
Le BIOS demande les
IRQ voulu par les
cartes.
Il leurs affectent un
IRQ libre.
Il informe le pilote de
l’IRQ utilisé par la
carte.
Carte non-PnP
Réservation des
IRQ aux cartes
non-PNP.
Les IRQ
Au niveau du système d'exploitation comment cela
se passe t-il ?
Vérifie si des changements ont été effectués depuis le
dernier démarrage.
Si oui, il reconfigure ou recharge les pilotes.
Si non, il charge normalement les pilotes.
En cas de problème
Revenir à une configuration manuelle.
C’est le plug and pray
Les IRQ
Qu’est ce qu’une interruption partagée?
Des contrôleurs peuvent
partager les IRQ:
PCI
AGP
PCI Express
Les périphériques
partagent un IRQ.
Les IRQ
Physiquement ça donne quoi ?
2 x 8259 (16 IRQ)
Les 8259 sont chainés.
Ordre de priorité:
0189101112
1314153456
7
I/O APIC (24 IRQ)
Uniquement avec des
OS n’utilisant pas DOS.
Plus de partage d’IRQ
donc plus rapide.
Les IRQ
Liste des interruptions
IRQ
Périphérique
Commentaire
Réutilisable
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Timer
Clavier
Cascade IRQ 2
COM 2
COM 1
LPT2 / Carte son
Contrôleur de disquette
LPT1 / Carte son
Horloge
Cascade de l’IRQ 2
Disponible
Disponible
Souris PS/2
Coprocesseur
Contrôleur Disque dur
2nd contrôleur IDE
Horloge système
NON
NON
Eviter
Eviter
Eviter
OUI
NON
OUI
NON
OUI
OUI / PART
OUI / PART
Eviter
NON
Eviter
Eviter
Utilisable en COM 4
Utilisable en COM 3
Horloge en temps réel
L’IRQ 2 arrive ici
Si pas de souris PS2
Pour le fort en math ☺
Les IRQ
Pause-réflexion sur cette 3ème partie
Avez-vous des questions ?
Architecture d’une carte mère
Les canaux DMA et les
adresses de base
Les canaux DMA et les adresses de base
Plan de la partie
Voici les chapitres que nous allons aborder:
Les canaux de DMA
Les adresses de base
Les canaux DMA et les adresses de base
Les canaux DMA
Accès direct à la mémoire
Évite d’utiliser le
processeur pour accéder
à la RAM
Les canaux DMA et les adresses de base
Les canaux DMA
8 canaux: (0 – 3 en 8 bits et
4 à 7 en 16 bits)
DMA0 – libre
DMA1 - (carte son)/ libre
DMA2 - contrôleur de
disquettes
DMA3 - port parallèle
(port imprimante)
DMA4 - contrôleur
d'accès direct à la
mémoire (renvoi vers
DMA0)
DMA5 - (carte son)/ libre
DMA6 - (SCSI)/ libre
DMA7 - disponible
Les canaux DMA et les adresses de base
Les adresses de base
Adresse assigné pour
échanger de l’information
avec le système.
Adresse unique par
périphérique.
Les canaux DMA et les adresses de base
Les adresses de base
Liste d’adresse courante:
060h – clavier
170h/376h - contrôleur
IDE secondaire
1F0h/3F6h - contrôleur
IDE primaire
220h - carte son
300h - carte réseau
330h - carte
adaptatrice SCSI
Les canaux DMA et les adresses de base
Les adresses de base
Liste d’adresse courante
(Suite):
3F2h - contrôleur de
lecteur de disquettes
3F8h - COM1
2F8h - COM2
3E8h - COM3
2E8h - COM4
378h - LPT1
278h - LPT2
Les canaux DMA et les adresses de base
Pause-réflexion sur cette 4ème partie
Avez-vous des questions ?
Architecture d’une carte mère
Activités – Architecture système
http://www.laboratoire-microsoft.org/maintenance
Carte mère
Architecture système
Architecture d’une carte mère
Résumé du module
Les
Les canaux
canaux
DMA
DMA ne
ne sont
sont
plus
plus utilisé
utilisé de
de
nos
nos jours
jours
Les
Les
périphériques
périphériques
communiquent
communiquent àà
l’aide
l’aide de
de trois
trois
bus
bus
Les
Les IRQ
IRQ permettent
permettent
de
de capter
capter
l’attention
l’attention du
du
processeur
processeur
Le
Le Plug-and-Play
Plug-and-Play
permet
permet la
la
configuration
configuration
automatique
automatique des
des
IRQ
IRQ // Adresses
Adresses
de
de base
base
Les
Les adresses
adresses de
de
base
base permettent
permettent
d’adresser
d’adresser un
un
périphérique
périphérique
Architecture d’une carte mère
Pour aller plus loin…
Si vous voulez approfondir vos connaissances:
Modules de cours
M3 - Structure d’une carte mère.
M4 - Extension d’une carte mère.
M5 – Configuration d’une carte mère.
Sites web
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Félicitations
Vous avez suivi avec succès le
module de cours n°2
Architecture d’une carte mère
Architecture d’une carte mère
Fin