IT-Academy Logo
Sign Up Login Help
Home - Hardware - Mainboards - Aufbau vom Motherboard und Funktionen



Aufbau vom Motherboard und Funktionen

In diesem Artikel werden u. a. erläutert, wofür man ein Motherboard braucht, wie das Bussystem funktioniert usw.


Autor: Michael Pier (firewall9c)
Datum: 30-10-2003, 10:51:41
Referenzen: keine
Schwierigkeit: Fortgeschrittene
Ansichten: 82122x
Rating: 5 (7x bewertet)

Hinweis:

Für den hier dargestellte Inhalt ist nicht der Betreiber der Plattform, sondern der jeweilige Autor verantwortlich.
Falls Sie Missbrauch vermuten, bitten wir Sie, uns unter missbrauch@it-academy.cc zu kontaktieren.

[Druckansicht] [Als E-Mail senden] [Kommentar verfassen]



Einleitung

Der prinzipielle Aufbau eines Motherboards:




Wofür braucht man eigentlich ein Mainboard?

Alle zentralen Bestandteile des Computers befinden sich auf dem Motherboard. Alle Informationen laufen dort zusammen. Die Aufgaben werden verteilt und die von dem Benutzer eingegebenen Eingaben werden verwaltet. Dies ist der Ort, wo die Hauptverarbeitung stattfindet. Die Chipsätze auf dem Mainboard bestimmen größtenteils die Leistungsfähigkeit eines Motherboards.

Das Bussystem

Der Prozessor braucht Daten um sie zu bearbeiten. Daten werden aus dem Datenspeicher geholt. Daten werden gespeichert… Für diese ganzen Vorgänge braucht man eine "Verbindung", die die Daten transportiert. Diese elektrische Leitung nennt man bei einem PC Bussystem, kurz Bus. Dieses Bussystem verbindet jede angeschlossene Baugruppe mit jeder anderen Einheit. Der Bus stellt auch sicher, dass die Daten auch bei der richtigen Einheit ankommen. Die Busbreite bezeichnet die Anzahl der Leitungen des Busses.

Da innerhalb eines Computers nicht nur Daten sondern auch Steuersignale ausgetauscht werden, unterscheidet man drei Bussysteme:

Datenbus (Data Bus):
Der Datenbus transportiert die zu verarbeitenden Daten von einer Baugruppe zum Prozessor oder umgekehrt.

Adressbus (Address Bus):
Da alle Baugruppen parallel an den Datenbus angeschlossen sind, aber immer nur eine Baugruppe Daten senden oder empfangen darf, da sonst eine Datenkollision entsteht, muss jede Einheit eine Adresse erhalten, mit der sie vom CPU adressiert werden kann. Alle Baugruppen des PCs werden parallel an den Datenbus angeschlossen, um die Adressen an die Einheiten zu übermitteln. Daten auf dem Datenbus dürfen nur gesendet oder empfangen werden, wenn eine Baugruppe die ihr zugewiesene Adresse auf dem Adressbus empfängt.

Steuerbus (Control Bus):
Wird über den Adressbus eine Einheit (z. B. Arbeitsspeicher) adressiert, so muss dieser auch mitgeteilt werden, ob Informationen hineingeschrieben oder ausgegeben werden sollen. Mithilfe des Steuerbusses gibt der Prozessor einer Baugruppe dies bekannt.

Hier sieht man die Busstruktur eines PCs:




Über den Adressbus und den Steuerbus können nur Signal in eine Richtung gesendet werden. Der Prozessor gibt Adress- und Steuersignale aus, um damit eine Baugruppe zu adressieren. Also ist der Steuer- und Adressbus ein unidirektionaler Bus. Über den Datenbus müssen Daten in beide Richtungen bewegt werden können; allerdings zu unterschiedlichen Zeiten. Der Prozessor muss Daten einlesen oder ausgeben können. Der Datenbus ist ein bidirektionaler Bus.

Der Front Side Bus

Die Datenleitung, über die der CPU mit dem Hauptspeicher verbunden ist, nennt man Front Side Bus (kurz FSB). Die Leistung des PCs wird im Wesentlichen vom FSB-Takt und der Übertragungsdichte bestimmt.

Ablauf des Datenflusses

Nehmen wir folgendes Beispiel: Der PC soll Daten aus einem Speicher an einen Ausgabegerät übertragen. Um dies zu veranschaulichen ist hier ein Flow-Chart:




Die verschiedenen Formfaktoren

Beim Motherboard gibt es eine Größennorm, um den Einbau in jedem Gehäuse der gleichen Norm zu ermöglichen. Zurzeit sind 2 verschiedene Formfaktoren (Bauformen) auf dem Markt. Da wären zum Ersten das Baby-AT (Abmessungen 220 mm x 330 mm) und zum Zweiten der ATX (Abmessung 305 mm x 244 mm). Das Baby-AT ist der ältere Standard und war sehr verbreitet. Leider hat er sich nicht durchgesetzt weil er zu viele Nachteile hat
z.B:
  • Anschlüsse und Speicherbänke sind oft sehr schwer zugänglich;
  • bei längeren Speicherbänken konnte es sein, dass diese über die CPU ragen,
  • auf einem externen Blech sind die Anschlussbuchsen für Maus und Tastatur angebracht,
  • verpolungssichere Anschlüsse für die Spannungsversorgung sind nicht vorhanden,
  • Anschlüsse für Kabel sind über das gesamte Board verteilt.
Diese ganzen Nachteile wurden bei der ATX-Variante behoben, indem man alle Komponenten besser angeordnet hat. Bei allen ATX-Boards wird allerdings ein passendes Gehäuse mit dem entsprechenden Netzteil, welches ein Anschlussstecker für den ATX-Power-Connector besitzt, benötigt.

Das Motherboard (siehe unten) wird uns nun als Beispiel für einen bestimmten Formfaktor, den wir nur anhand seines Aufbaues erkennen können, dienen. Wie man sieht, sind die Anschlüsse für Tastatur, Maus, USB Buchse und die LPT1 Buchse auf dem Board integriert. Die Spannungsversorgung wird mit einem verpolungssicheren Anschluss angeschlossen. Wenn man die Zusatzkarten auf die dafür vorgesehenen Steckplätze steckt, kann es nicht passieren, dass die CPU nicht von ihnen verdeckt werden kann. Dies sind alles Kennzeichen, dass dieses Motherboard den Formfaktor ATX besitzt. Der Prozessor muss ein Pentium II bzw. ein Pentium III sein, da der Slot1 auf dem Motherboard vorhanden ist. Dieses Motherboard braucht SDRAMs, weil die RAM Sockel zwei Einkerbungen haben.

Wo ist eigentlich was bei einem ATX Motherboard?




A) Parallel Port Connector
B) USB
C) PS/2
D) Slot 1
E) PCI Slots
F) Accelerated Graphics Port
G) Northbridge
H) ATX Power Connector
I) RAM Sockel
J) Floppy Connector
K) IDE Connector
L) Southbridge
M) ISA Slots
N) BIOS Power
O) Flash EEPROM

Der fachgerechte Einbau eines Mainboard

Man braucht dafür (Grundausstattung):
  • Mainboard,
  • einen dazu passenden Prozessor,
  • einen leistungsgerechten Kühler,
  • einen passenden Speicherbaustein,
  • eine Festplatte,
  • und Erweiterungskarten (Grafikkarte, Soundkarte etc.)
Mach erst einmal genügend Platz auf dem Schreibtisch (oder irgendeinen anderen Tisch). Nimm das Board aus seiner Verpackung und lege es auf eine nicht leitende Unterlage. Man muss geerdet sein, da sonst das empfindliche Motherboard kaputt gehen kann. Lege das Tütchen mit den Schrauben und Abstandshalter, welches beim Mainboard eigentlich standardmäßig dabei ist, bereit.

Nun schraube das Seitenteil des Mainboards ab und ziehe es heraus. Ein neuer Tower ist meistens an der Rückseite noch geschlossen. Nehme das vorgestanzte Blech raus und setze das Rückblech, welches beim Motherboard beiliegt, ein. Jetzt öffnet man den Hebel am CPU Sockel und legt nun vorsichtig ohne Druck den Prozessor auf den Sockel. Die sensiblen Pins der CPU dürfen dabei nicht beschädigt werden. An einer Seite des Prozessors sind die Ecken abgerundet. Dieses trifft auch auf den Sockel zu. Die CPU muss so darauf gelegt werden, das diese Ecken übereinander liegen. Nun schließt man den Hebel wieder.

Man gibt ein wenig Wärmeleitpaste (ca. einen Tropfen) auf den Prozessorkern. Als nächstes setzt man den Kühler schräg auf den Prozessor, sodass auf einer Seite die Metallhaken eingerastet sind. Nun hakt man die andere Seite ein. Der Ventilator benötigt noch Strom. Diesen bekommt er über einen Anschluss, der sich in der Nähe des Prozessors befindet. Dieser ist mit FAN oder CPU FAN gekennzeichnet.

Als Nächstes nimmt man sich den Hauptspeicher vor. Der darf nur an der Seite angepackt werden und nicht an den Kontakten. Das Modul setzt man jetzt so ein, dass die Aussparungen mit denen von der Speicherbank übereinstimmen. Die Halterungen müssten, wenn der RAM sitzt, einklinken.

Das Netzteil wird von innen an die dafür vorgesehene Halterung befestigt. Nun kommen wir zum Abstandshalter. Diese sechskantige Metallschrauben werden mit dem Gehäuseboden verschraubt. Das Motherboard wird jetzt so darauf gelegt, dass die Löcher auf dem Motherboard auf den Abstandshaltern liegen. Als Nächstes werden die Unterlegscheiben - sie dienen der Isolation - auf die Löcher gelegt und dann wird das Mainboard mit dem Gehäuse verschraubt. HINWEIS: Das Board darf nicht direkten Kontakt zum Gehäuse haben, da sonst ein Kurzschluss droht. Nun noch den länglichen Stecker, der vom Netzteil kommt, in den ATX-Power-Connector stecken. Hier muss die Plastiknase richtig einrasten.

Jetzt werden die Verkabelung für den PC-Speaker (wenn man ihn haben will), Power LED, HDD LED und Reset Schalter angeschlossen. Nun werden noch die anderen Steckkarten eingesteckt und die Festplatte wird mittels IDE-Kabel verbunden. Nun muss nur noch das Gehäuse wieder geschlossen werden und man ist mit dem Einbau fertig.


firewall9c
Junior-Member
Beitrag vom:
12-11-2003, 07:05:25

Ich weiß ich schreib dem admin es einmal und dann sehen wir weiter aber danke für den hinweis

-----------------------------------------------------


Rolfhub
Senior Member
Beitrag vom:
11-11-2003, 22:57:37

Auch von mir ein großes Lob, eine Anmerkung kann ich mir aber doch nicht verkneifen: Zitat: "Das Baby-AT ist der ältere Standard, der sich wegen vielen Nachteilen nicht durchgesetzt hat." Das stimmt nicht, der Baby-AT-Standard war längere Zeit sehr verbreitet, wurde dann aber nach und nach vom ATX-Standard abgelöst.

-----------------------------------------------------


red
Junior-Member
Beitrag vom:
11-11-2003, 13:22:34

Motherboard

Hallo! Sehr gut und ausführlich beschrieben. Das eine bild funktioniert nicht!

-----------------------------------------------------


[back to top]



Userdaten
User nicht eingeloggt

Gesamtranking
Werbung
Datenbankstand
Autoren:04508
Artikel:00815
Glossar:04116
News:13565
Userbeiträge:16552
Queueeinträge:06245
News Umfrage
Ihre Anforderungen an ein Online-Zeiterfassungs-Produkt?
Mobile Nutzung möglich (Ipone, Android)
Externe API Schnittstelle/Plugins dritter
Zeiterfassung meiner Mitarbeiter
Exportieren in CSV/XLS
Siehe Kommentar



[Results] | [Archiv] Votes: 1150
Comments: 0