Kolbe, Klein, Hollermann 1. Einleitung Geschichte Peripherie Bauarten Architektur North-Bridge...

Kolbe, Klein, Hollermann

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• Einleitung• Geschichte • Peripherie• Bauarten

• Architektur• North-Bridge• South-Bridge

• BIOS• Funktionen• Entwicklung

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Einleitung

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1977 - Apple stellt das erste Mainboard her 1981 - IBM veröffentlicht Diagramme für ihren 5150PC

damit wurde die Mainboard Industrie geboren In den späten 80iger Jahren wurden die ersten single IC's integriert

für langsamere Peripherie wie Maus, Tastatur und Festplatten. 80er bis 90er Jahre - Es werden immer mehr Peripheriefunktionen

ins Mainboard übernommen 2000 – Die meisten Mainboards unterstützten Audio-, Video-,

Speicher- und Netzfunktionen ohne zusätzlichen Karten.

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Controller für Festplatten(2 PATA, 4 SATA und RAID), Diskettenlaufwerken, Ethernet, USB 2.0, IrDA (Infrarotdatenkommunikation für Telefon und Drucker)

Grafikkarten Soundkarten

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• Es gab unzählige Bauformen in den letzten 30 Jahren

• 13 Bauarten sind aktuell und werden verwendet für PCs

• Das ATX von Intel aus dem Jahre 1995 war die meist genutzte Bauart.• Aufbau in PCB (Printed Circuit Board ) 6-8 lagigen PCB's

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BIOS

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Ein BIOS löst zwei Probleme, die beim Kaltstart eines PCs auftreten:

Software muss in den Hauptspeicher des Rechners eingelesen werden.Zum Einlesen des Datenträgers benötigt die CPU aber wiederum Software

Zum Anderen erfordert unterschiedliche Hardware jeweils eine spezielle Ansteuerungssoftware („Treibersoftware“)

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Power On Self-Test (POST) Initialisierung der Hardware Aufforderung zur Eingabe eines Festplatten- & BIOS-Passworts

(falls konfiguriert) Darstellung eines Startbildschirms Möglichkeit ein BIOS-Konfigurationsmenü („BIOS-Setup“)

aufzurufen Aufrufen von BIOS-Erweiterungen, die auf Steckkarten

untergebracht sind, z. B.: Grafikkarten/ Netzwerkkarten

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Feststellen, von welchem Datenträger gebootet werden kann und soll

Laden des Software-Bootloaders von diesem Datenträger.

Danach übernimmt der geladene Bootloader die Kontrolle überden Rechner. Meist lädt und startet er das auf dementsprechenden Datenträger gespeicherte Betriebssystementweder sofort oder bietet ein Menü zur Auswahl einesBetriebssystems an (Bootmanager).

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Die Weiterentwicklung der Hardware hat im Laufe der Zeit◦ (Stand 2005 ist das BIOS-Konzept bereits über 20 Jahre alt)

zu einer Reihe von iterativen, inkompatiblen Ergänzungen geführt, die zunehmend den Charakter von „Flickschusterei“ tragen und nicht mehr wirklich zeitgemäß für moderne 64 Bit-Systeme sind.

Daher wurde in Form von Extensible Firmware Interface (EFI) bereits ein BIOS-Nachfolger entwickelt.

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Architektur

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Die klassische Chipsatz-Architektur besteht ganz grob gesehen aus zwei Bausteinen:

North-Bridge South-Bridge

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Die North-Bridge ist die zentrale Komponente, die den Datenflusszwischen Prozessor (CPU), Arbeitsspeicher und Peripherie steuert.

Der Prozessor ist über den Front-Side-Bus (FSB) an die North-Bridge angebunden

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Ist mit der North-Bridge über den PCI-Bus verbunden Steuerung der Peripherie-Schnittstellen Zusätzlich verbunden mit dem Arbeitsspeicher über SMB

( System Management Bus ) Wandlung von Spannungspegel,

Datenformate, Protokolle und Taktfrequenzen.

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Aktuelle Architektur16

www.elektronik-kompendium.de www.wikipedia.de

www.pc-special.net

The End

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