LA CARTE MERE Système nerveux du PC

AT Baby - AT Full

LPX - Mini LPX

NLX

ATX

Micro ATX - Mini ATX

Flex ATX

Micro ITX - Nano ITX

SSI EEB v3.0

BTX

Les Facteurs d’encombrement Type Largeur (Cm) Longueur (Cm) Mini ATX 28.44 20.82 MicroATX 24.38 Flex ATX 22.86 19.05 ATX 30.48 LPX 33.02 Mini-LPX 25.50 NLX 34.54 ITX 21.59 Baby AT 21.76 33.12 Mini AT 22.09 Mini ITX 17 Nano 12 BTX 32.5 26.6 MicroBTX 26.4 PicoBTX 20.3 Le terme facteur d’encombrement désigne les dimensions physiques de la carte mère. Il détermine le type de boîtier nécessaire. En cas d’évolution, certaines cartes mères sont interchangeables, d’autres non.

Alimentation AT - ATX

Les Composants Le BIOS La CMOS L’horloge interne Le Chipset La Mémoire Cache Les IRQ Les contrôleurs DMA

Le BIOS Basic Input Output System Programme stocké dans une mémoire ROM Il utilise les données contenues dans le CMOS pour connaître la configuration du système . Il va reconnaître et paramétrer toutes les différentes cartes connectées à la carte mère. Il exécute les opérations suivantes à chaque démarrage : Faire le test du CPU Vérifier le BIOS Initialiser le timer (l'horloge interne) Initialiser le contrôleur DMA Vérifier la mémoire vive et la mémoire cache Installer toutes les fonctions du BIOS Vérifier toutes les configurations (clavier, disquettes, disques durs ...)

Exemple de séquence de Boot

Erreurs BIOS 1 bip. Problème de barrettes mémoires vives 2 bips. Erreur dans la parité 3 bips. Erreur dans la mémoire du BIOS 4 bips. Problème sur l’horloge de la carte mère 5 bips. Problème sur le processeur 6 bips. Problème avec le clavier 7 bips. Problème avec une carte récemment installée 8 bips. Problème de mémoire sur la carte graphique 9 bips. Problème de mise à jour avec le BIOS 10 bips. La mémoire CMOS est endommagée 11 bips. Problème avec la mémoire cache.

La CMOS Complementary Metal-Oxyde Semiconductor Mémoire alimenté continuellement par une pile situé sur la carte mère. Elle conserve les informations du système ( date et heure), ainsi que du matériel ( nombre de pistes des disques durs ) ; même après redémarrage de la machine.

L’horloge (Quartz) et non RTC Charger de la synchronisations des signaux du système. Il fonctionne par les vibrations d’un cristal qui fournit des impulsions en vibrant. Il traite des informations relatif à la cadence du système.

Carte mère et chipset Le Pont Nord Le Pont Sud

Mémoire Cache

IRQ IRQ Périphériques 0 Horloge interne 1 clavier 2 contrôleur d'interruptions programmable Renvoi vers les IRQ 8 à 15 3 port de communication COM2/COM4 4 port de communication COM1/COM3 5 libre 6 contrôleur de disquettes 7 port imprimante LPT1 8 CMOS (Horloge temps réel) 9 libre 10 libre 11 libre 12 port souris PS2/libre 13 processeur numérique de données (Coprocesseur mathématique) 14 contrôleur de disques durs primaire (IDE) 15 contrôleur de disques durs secondaire (IDE)

DMA Les DMA sont généralement assignés suivant cet ordre : DMA 0 - libre DMA 1 - (carte son)/ libre DMA 2 - contrôleur de disquettes DMA 3 - port parallèle (port imprimante) Largeur de bande de 16 bits DMA 4 - contrôleur d'accès direct à la mémoire (renvoi vers DMA0) DMA 5 - (carte son)/ libre DMA 6 - (SCSI)/ libre DMA 7 - disponible

Attribution des plages mémoires par périphériques : Le Clavier 060H Carte Son 220H Carte Réseau 300H Carte SCSI 330H Lecteur de Disquette 3F2H COM 1 3F8H COM 2 2F8H COM 3 3E8H COM 4 2E8H IDE 1 1F0H / 3F6H IDE 2 170H / 376H LPT1 378H LPT2 278H

Le concept de bus Pour communiquer, la carte mère à besoin de voies d’accès allant aux éléments à informer ou à consulter. Ces voies d’accès sont appelés Bus. Un système à base de microprocesseur possède au minimum trois bus Un bus se caractérise par : Son type (// ou (+)) Sa largeur (en nb de fils) Sa fréquence (en Hz)

Calcul de la Bande Passante d’un bus informatique Soit par exemple un bus PCI 64 bits tournant à 64 Mhz. Le taux maximum (théorique) de transfert est : 64 000 000 * 64 bits/8 = 512.000.000 Byte/s 1 kilo = 1024 octets. Pour exprimer le chiffre ci-dessus en MB/s, il faut donc diviser deux fois par 1024. Le calcul ci-dessus donne un résultat de 488 MB/s.

Le bus ISA (Industry Standard Architecture) 1981 – ISA 8 bits à 4,77 MHz 1984 – ISA 16 bits à 8,33 MHz

Le bus MCA (Micro Channel Architecture) 1987 – MCA 16 et 32 bits à 20 MHz Un standard propriétaire établi par IBM depuis les processeurs 32bits (80 386)

Le bus EISA (Enhanced Industrie Standart Architecture) 1988 – EISA 32 bits à 8,3 MHz - 33 Mo/s

Le bus VLB (Vesa Local Bus) 1992 – développé par NEC pour les systèmes vidéo

Le bus PCI (Peripheral Component Interconnect) 1995 – PCI 32 bit de 33 à 66 Mhz - 132 à 264 Mo/s développé par INTEL

Le bus AGP (Accelerated Graphic Port) 1997 – 66,66 MHz - 32 bits Développé par INTEL Directement relié au bus processeur (FSB, Front Side Bus) AGP Tension Débits Mode AGP 1.0 3.3 V 266.67 Mo/s 1x, 2x AGP 2.0 1.5 V 533.33 Mo/s 1x, 2x, 4x AGP 2.0 universal 1.5 V, 3.3 V 1,06 Go/s AGP 3.0 2,11 Go/s 4x, 8x Connecteur AGP 1,5 volts : Connecteur AGP 3,3 volts : Connecteur AGP universel :

Le bus PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express, noté 3GIO pour «Third Generation I/O») juillet 2002 C’est une interface série Il existe plusieurs versions : 1X, 4X, 8X, 16X permet d'obtenir des débits compris entre 250 Mo/s et 8 Go/s PCI Express 1X - 36 connecteurs - E/S à haut débit PCI Express 4X - 64 connecteurs - serveurs PCI Express 8X - 98 connecteurs - serveurs PCI Express 16X - 164 connecteurs - graphique

Le port AMR (Audio and Modem Riser) Il permet de connecter soit une carte audio soit un modem tout les deux au format AMR.

Le port CNR (Communication and Networking Riser) Le port CNR est juste une amélioration du port AMR, il doit permettre de connecter toutes sortes de périphériques. L’utilité de ces 2 ports est encore à prouver.

Débit utile théorique de 150 Mo/s (1,2 Gbps) Serial ATA Une paire transmet les données et le contrôle L’autre paire, les accusés de réceptions 2 pairs de données 3 fils de masse Débit utile théorique de 150 Mo/s (1,2 Gbps) Alimentation par 15 broches En 3.3V, 5V et 12V

Ports de connexions Connectique pour la souris Port parallèle (imprimantes) Connexion RJ45 Port firewire Connecteur audio Connectique pour le clavier Connecteur RCA (vidéo) Port USB Port séries (DB9)

USB (Universal Serial Bus) bande passante de 12 Mbits/s (1,5 Mo/s) USB 2.0 (2001) bande passante de 480 Mbits/s soit 60 Mo/s Les périphériques peuvent être au nombre de 127 (identification par un code 7 bits soit 27=128 - 1 adresse réservée) soit par chaînage les uns aux autres soit par ramification (hub). Hot Plug and Play

Firewire Accepte jusqu’à 63 périphériques. FIRE WIRE 1/IEEE-1394 Mis au point par Apple en 1995 - 50 Mo/s Longueur max. du câble : 4.5 m en périphérique. 72 m en enchaînant les périphériques. FIRE WIRE 2/IEEE-1394b : 100 Mo/s (2002) Longueur max. du câble : 100 m.