Super I/O
Super I/O (англ. Super Input/output , дословно: супер ввода/вывода) — название класса сопроцессоров, которые начали использоваться после 1980-х годов на материнских платах IBM PC-совместимых компьютеров путём сочетания функций многих контроллеров, сперва одной платой устанавливаемой в слот расширения, а затем и одной микросхемой, тем самым достигая уменьшения числа микросхем контроллеров, и таким образом привели к снижению сложности и стоимости компьютера в целом. Super I/O объединяет интерфейсы различных низкочастотных устройств. Как правило, включает в себя следующие функции:
- контроллер дисковода гибких дисков (floppy);
- контроллер параллельного(LPT-порт)порта;
- контроллер последовательных (COM) портов.
Super I/O также может включать в себя и другие интерфейсы, такие как игровой (MIDI или джойстик) или инфракрасный порты.
Изначально Super I/O связывались через шину ISA. Одновременно с развитием IBM PC-совместимых компьютеров происходило смещение Super I/O, сперва на шины VLB, затем стала использоваться шина PCI. Современные Super I/O используют шину LPC (интерфейс которой предоставляет южный мост материнской платы) и часто реализованы в составе чипсета.

Super I/O контроллер SMSC, установленный на материнской плате IBM

Super I/O контроллер Winbond W83977EF, установленный на материнской плате

Super I/O контроллер SMSC, установленный на материнской плате ноутбука Samsung
Примером современного Super I/O может служить микросхема Intel 631xESB/632xESB, обеспечивающая следующие функции [1] :
- Обеспечивает реализацию интерфейсаESI (англ.Enterprise South Bridge Interface , ESI) и порта PCI Express обеспечивающим 8-ми кратный поток передачи к Memory Controller Hub (MCH)
- Обеспечивает совместимость с версией 1.0a Спецификации шины PCI Express
- Обеспечивает cовместимость с Приложением к Протоколу Спецификации версии 2.0a шины PCI и Приложению по электрической и механической Спецификации шины PCI
- Обеспечивает совместимость с версией 2.3 Спецификации шины PCI в части поддержки работы на частоте 33 МГц (поддержка до семи пар Req/Gnt)
- Обеспечивает логическую поддержку режимов потребления питания ACPI
- Обеспечивает реализацию контроллера EnhancedDMA, контроллера прерываний и функции часов реального времени
- Содержит интегрированный контроллер serial ATA с независимыми DMA операциями на шести портах и поддержку AHCI
- Содержит интегрированный контроллер IDE, обеспечивающий работу режимов Ultra ATA100/66/33
- Содержит интегрированный контроллер интерфейса USB с поддержкой восьми портов; содержит четыре интегрированных контроллера UHCI; одержит один интегрированный высокоскоростной EHCI контроллер, обеспечивающий работу в режиме USB 2.0
- Содержит сдвоенный гигабитный MAC обеспечивающий работу в соответствии со спецификациями IEEE 802.3 с поддержкой интерфейса SerDes[2] /Kumeran для двух PHY-компонентов
- Обеспечивает работу PICMG-cовместимого гигабитного Ethernet
- Содержит интегрированный контроллер платы с базовой прошивкой ПЗУ, обеспечивающий расширяемость через внешнюю Флеш-память и ОЗУ
- Обеспечивает совместимость с версией 2.0 SMBus с дополнительной поддержкой I2C устройств
- Содержит интегрированный аудиоинтерфейс (AC’97 и Intel High Definition Audio) а также спецификацию AC‘97 Модем
- Имеет интерфейс LPC
- Обеспечивает поддержку интерфейса Firmware Hub (FWH),
а также обеспечивает дополнительные функции, например: управляет процессами во время перезагрузки и если во время первоначального старта центральным процессором не начинается выполнение инструкций, перезапускает компьютер; или переводит компьютер в режим останова в случае срабатывания защиты при открытии корпуса системного блока.
См. также
Примечания
- ↑Intel 631xESB/632xESB I/O Controller Hub. Datasheet
- ↑Serializer/Deserializer (SerDes) Solutions
Ссылки
- Компьютерное аппаратное обеспечение
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое «Super I/O» в других словарях:
- Super- — Super … Deutsch Wörterbuch
- Super — Super … Deutsch Wörterbuch
- Super-8 — ist ein Schmalfilm Filmformat, das im Herbst 1964 von Kodak vorgestellt und im Mai 1965 eingeführt wurde. Hauptsächlich war dieses Filmformat für den privaten Bereich gedacht, um Familienfeste oder Urlaube in bewegten Bildern festzuhalten. In… … Deutsch Wikipedia
- Súper 8 — Saltar a navegación, búsqueda Para el álbum de Los Planetas, véase Super 8 (álbum). Bobina de película súper 8 Súper 8 es un formato de película cinematográfica que utiliza un paso de 8 mm. Se trata de una evolución del formato … Wikipedia Español
- super- — 1 ♦ Élément, du lat. super « au dessus, sur » (⇒aussi supra , sus ). 2 ♦ Préfixe de renforcement, marquant le plus haut degré ou la supériorité, servant à former de nombreux noms et adjectifs, surtout dans le domaine technique (superciment,… … Encyclopédie Universelle
- Super 12 — Super 14 Super 14 Organisateur(s) European Rugby Cup Périodicité Annuelle … Wikipédia en Français
- Super 14 — Organisateur(s) European Rugby Cup Périodicité Annuelle … Wikipédia en Français
- Super 6 — Super 14 Super 14 Organisateur(s) European Rugby Cup Périodicité Annuelle … Wikipédia en Français
- Super-14 — Sport Rugby Union Gegründet 1996 Mannschaften 14 … Deutsch Wikipedia
- Super 12 — Super 14 Sport Rugby Union Gegründet 1996 Mannschaften 14 … Deutsch Wikipedia
- Super 14 — Sport Rugby Union Gegründet 1996 Mannschaften 14 … Deutsch Wikipedia
- Обратная связь: Техподдержка, Реклама на сайте
- Путешествия
Экспорт словарей на сайты, сделанные на PHP,
WordPress, MODx.
- Пометить текст и поделитьсяИскать в этом же словареИскать синонимы
- Искать во всех словарях
- Искать в переводах
- Искать в ИнтернетеИскать в этой же категории
Super IO Configuration

* Полное копирование материалов сайта на сторонних ресурсах запрещено и является нарушением российского и международного законодательства.
* Разрешается частичное цитирование с указанием активной ссылки на источник. Авторское право охраняется законодательством РФ.
Сайт не занимается продажами комплектующих, а лишь предоставляет информацию о них.
Для работы с сайтом настоятельно рекомендуется мышь.
© PC4XP 2015 — 2023
НАЗНАЧЕНИЕ КОРЗИНЫ
Корзина не предназначена для покупки товаров, поскольку сайт не занимается продажами.
Функция корзины заключается всборе компьютерных комплектующих в собственную базу (требуется регистрация на сайте) и сравнении их между собой.
Сбор компьютерных комплектующих в собственную базу: Эта фанкция необходима для виртуальной сборки компьютера. Требуется регистрация на сайте.
Сравнение комплектующих: Можно сравнить только комплектующие следующих групп: 1. Жёсткие диски. 2. Твердотельные диски. 3. Оперативная память. 4. Видеокарты. 5. Центральные процессоры. 6. Материнские платы.
Super I/O
Super I/O (англ. Super Input/output ; дословно: супер ввода-вывода) — название класса сопроцессоров, которые начали использоваться после 1980-х годов на материнских платах IBM PC-совместимых компьютеров путём сочетания функций многих контроллеров, сперва одной платой, устанавливаемой в слот расширения, а затем и одной микросхемой, тем самым достигая уменьшения числа микросхем контроллеров, и таким образом привели к снижению сложности и стоимости компьютера в целом. Super I/O объединяет интерфейсы различных ниизкоскоростных устройств.
Фактически, на рынке материнских плат массового сегмента предоставлена продукция всего четырёх фирм: ITE Tech, Nuvoton, Microchip Technology и Fintek. Производители брендовой продукции (IBM, HP, Dell, FSC) как правило используют проприетарные разработки схемотехники материнских плат и не публикуют спецификаций применяемых контроллеров.
Как правило, включает в себя следующие функции:
- контроллер дисковода гибких дисков (floppy);
- контроллер параллельногопорта (LPT-порт);
- контроллер последовательных (COM) портов.
Super I/O также может включать в себя и другие интерфейсы, такие как игровой (MIDI или джойстик) или инфракрасный порты.
Изначально Super I/O связывались через шину ISA. Одновременно с развитием IBM PC-совместимых компьютеров происходило смещение Super I/O, сперва на шины VLB, затем стала использоваться шина PCI. Современные Super I/O используют шину LPC (интерфейс которой предоставляет южный мост материнской платы) и часто реализованы в составе чипсета.
Super I/O и схемы аппаратного мониторинга
| Наименование | Количество измеряемых напряжений |
Количество датчиков температуры |
Количество входов контроля вентиляторов |
Количество выходов контроля вентиляторов |
|---|---|---|---|---|
| IT8705F | 8/1 | 3 | 3 | 3 |
| IT8712F | 8/1 | 3 | 3 | 3 |
| W83627HF | 7/2 | 3 | 3 | 2 |
| W83637HF | 5/2 | 3 | 3 | 3 |
| W83697HF | 6/2 | 2 | 2 | 2 |
| VT82C686x | 5/1 | 2/1 | 2 | Нет |
| LPC47M15x | 8 | 2 | 2 | 2 |
| LPC47M192 | 8 | 2 | 2 | 2 |
Схемотехника материнской платы предполагает наличие цепей измерения, которые производятся с помощью аналогово-цифровых преобразователей, преобразующих измеряемый параметр в цифровые значения, после чего они могут быть переданы в другое вычислительное устройство на плате для дальнейшей обработки. Измерения, производимые на материнской плате, в основном касаются трёх групп параметров: обороты вентиляторов, температура и напряжения.
Скорость вращения вентиляторов, применяемых для охлаждения блоков и отдельных частей материнской платы, обычно контролируется при помощи тахометров, встроенных в вентилятор — обычно для этого используется датчик Холла. Такой вентилятор отличается дополнительными (кроме двух питания) проводами, одним (устанавливаемый в корпус, блок питания, на охлаждение радиаторов микросхем чипсепа материнской платы/видеокарты) или двумя (процессорный).
Для мониторинга температуры используется три типа датчиков: терморезисторы, транзисторы (например, 2N3904) и датчики интегрированные в процессор.
Логически аппаратный мониторинг выглядит как набор регистров, значение которых изменяется при изменении состояния на входах.
Super I/O производства Intel
Примером современного Super I/O может служить микросхема Intel 631xESB/632xESB, обеспечивающая следующие функции [2] :
- Обеспечивает реализацию интерфейса ESI (англ.Enterprise South Bridge Interface , ESI) и порта PCI Express, обеспечивающим 8-кратный поток передачи к Memory Controller Hub (MCH)
- Обеспечивает совместимость с версией 1.0a спецификации шины PCI Express
- Обеспечивает совместимость с приложением к протоколу спецификации версии 2.0a шины PCI и приложению по электрической и механической спецификации шины PCI
- Обеспечивает совместимость с версией 2.3 спецификации шины PCI в части поддержки работы на частоте 33 МГц (поддержка до семи пар Req/Gnt)
- Обеспечивает логическую поддержку режимов потребления питания ACPI
- Обеспечивает реализацию контроллера Enhanced DMA, контроллера прерываний и функции часов реального времени
- Содержит интегрированный контроллер SATA с независимыми DMA-операциями на шести портах и поддержку AHCI
- Содержит интегрированный контроллер IDE, обеспечивающий работу режимов Ultra ATA100/66/33
- Содержит интегрированный контроллер интерфейса USB с поддержкой восьми портов; содержит четыре интегрированных контроллера UHCI; одержит один интегрированный высокоскоростной EHCI-контроллер, обеспечивающий работу в режиме USB 2.0
- Содержит сдвоенный гигабитный MAC обеспечивающий работу в соответствии со спецификациями IEEE 802.3 с поддержкой интерфейса SerDes[3] /Kumeran для двух PHY-компонентов
- Обеспечивает работу PICMG-совместимого гигабитного Ethernet
- Содержит интегрированный контроллер платы с базовой прошивкой ПЗУ, обеспечивающий расширяемость через внешнюю флеш-память и ОЗУ
- Обеспечивает совместимость с версией 2.0 SMBus с дополнительной поддержкой I2C-устройств
- Содержит интегрированный аудиоинтерфейс (AC’97 и Intel High Definition Audio), а также спецификацию модема AC’97
- Имеет интерфейс LPC
- Обеспечивает поддержку интерфейса Firmware Hub (FWH)
- Обеспечивает дополнительные функции, например: управляет процессами во время перезагрузки и если во время первоначального старта центральным процессором не начинается выполнение инструкций, перезапускает компьютер; или переводит компьютер в режим останова в случае срабатывания защиты при открытии корпуса системного блока
Super I/O производства Integrated Technology Express Inc (ITE)
Известны следующие ИМС производства Integrated Technology Express Inc:
В качестве примера типового контроллера рассмотрим IT8705F/AF
- один высокопроизводительный КНГМД 2,88 МБ дискет (с сепаратором цифровых данных) поддерживающим два 360 к / 720 к / 1,2 МБ / 1,44 МБ / 2,88 МБ дисковода;
- один многорежимный высокопроизводительный параллельный порт IEEE 1284, который работает как двунаправленный стандартный параллельный порт (SPP), улучшенный параллельный порт (Enhanced Parallel Port, EPP) версий 1.7 и 1.9, или порт с расширенными возможностями (ECP);
- два, совместимых со стандартными 16C550, расширенных УАПП — для осуществления асинхронной связи; также осуществляется поддержка SIR и одного ИК-пульта дистанционного управления (пульт от телевизора);
- один MIDI порт работающий в режим совместимом с MPU-401 UART; один игровой порт со встроенным счетверённым таймером 558 и буферными микросхемами для поддержки прямого подключения двух джойстиков; шесть портов (44 выводов GPIO);
- осуществляется организация интерфейса с флэш-ПЗУ объёмом до восьми МБ (сигналами шины адреса FA [0:19], шины данных FD [0:7]); существует поддержка трёх управляющих сигналов — FCS#, FWE# и FRD#;
- осуществляется управление свечением и „миганием“ светодиода, ндицирующим режим энергосбережения компьютера (англ.Power LED Blinking Control );
- управляет звуковой сигнализацией при сбое или отказе компьютера;
- кроме того, для мониторинга состояния системы и реакция на обнаруженные состояния соответственно предусмотрена технология SmartGuardian; вариант IT8705AF дополнительно позволяет контролировать вскрытие корпуса (аппаратная система обнаружения вторжений).
Контроллер требует одного входа тактового генератора с частотой 48/24 МГц и работает от одного источника питания +5 В. Выпускается в пластиковом 128-выводном корпусе типа PQFP.
Ошибка создания миниатюры: Файл не найден
Блок-схема IT8705F/IT8705AF
Ошибка создания миниатюры: Файл не найден
Цоколевка IT8705(A)F в 128-выводной корпусе PQFP
ASUS L7VMM2 REV1.1 205618.jpg
Микросхемы Super I/O контроллер ITE IT8705F и BIOS на материнской плате ASUS L7VMM2 REV1.1
Назначение выводов и сигналы контроллера
| Pin | Signal | Pin | Signal | Pin | Signal | Pin | Signal |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | DTR2#/JP4 | 33 | FA17/GP51 | 65 | HDSEL# | 97 | VIN1 |
| 2 | RTS2#/JP6 | 34 | FRD#/GP52 | 66 | WGATE# | 98 | VIN0 |
| 3 | DSR2# | 35 | VCC | 67 | GNDD | 99 | VCC |
| 4 | VCC | 36 | LDRQ# | 68 | RDATA# | 100 | SLCT |
| 5 | SOUT2 | 37 | SERIRQ | 69 | TRK0# | 101 | PE |
| 6 | SIN2 | 38 | LAD0 | 70 | INDEX# | 102 | BUSY |
| 7 | FD0/GP10 | 39 | LAD1 | 71 | WPT# | 103 | ACK# |
| 8 | FD1/GP11 | 40 | LAD2 | 72 | DSKCHG# | 104 | SLIN# |
| 9 | FD2/GP12 | 41 | LAD3 | 73 | FAN_TAC1/GP55 | 105 | INIT# |
| 10 | FD3/GP13 | 42 | PCICLK | 74 | FAN_TAC2/GP56 | 106 | ERR# |
| 11 | FD4/IRQIN0/GP14 | 43 | GNDD | 75 | FAN_TAC3/FA18/GP57 | 107 | AFD# |
| 12 | FD5/IRQIN1/GP15 | 44 | CLKIN | 76 | VBAT | 108 | STB# |
| 13 | FD6/IRQIN2/GP16 | 45 | LRESET# | 77 | VCCH | 109 | PD0 |
| 14 | FD7/IRQIN3/GP17 | 46 | LFRAME# | 78 | FAN_CTL1/GP60 | 110 | PD1 |
| 15 | GNDD | 47 | FCS#/SCIO/GP53 | 79 | FAN_CTL2/GP61 | 111 | PD2 |
| 16 | FA0/VID_I0/GP20 | 48 | FWE#/GP54 | 80 | FAN_CTL3/GP62/SCPFET# | 112 | PD3 |
| 17 | FA1/VID_I1/GP21 | 49 | JSACX/GP40/FAN_TAC1S | 81 | PME#/GP63/SCPRES# | 113 | PD4 |
| 18 | FA2/VID_I2/GP22 | 50 | JSACY/GP41/FAN_TAC2S | 82 | IRTX/MIDI_OUT/GP64 | 114 | PD5 |
| 19 | FA3/VID_I3/GP23 | 51 | JSAB1/GP42/FAN_TAC3S | 83 | IRRX/MIDI_IN/GP65 | 115 | PD6 |
| 20 | FA4/VID_I4/GP24 | 52 | JSAB2/GP43/FAN_CTL3S | 84 | CIRTX/GP66 | 116 | PD7 |
| 21 | FA5/VID_O0/GP25 | 53 | JSBCX/GP44 | 85 | CIRRX/GP67 | 117 | GNDD |
| 22 | FA6/VID_O1/GP26 | 54 | JSBCY/GP45 | 86 | GNDA | 118 | DCD1# |
| 23 | FA7/VID_O2/GP27 | 55 | JSBB1/GP46/FAN_CTL1S | 87 | TMPIN3/COPEN# | 119 | RI1# |
| 24 | FA8/VID_O3/GP30 | 56 | JSBB2/GP47/FAN_CTL2S | 88 | TMPIN2 | 120 | CTS1# |
| 25 | FA9/VID_O4/GP31 | 57 | DENSEL# | 89 | TMPIN1 | 121 | DTR1#/JP1 |
| 26 | FA10/VID_O5/GP32 | 58 | MTRA# | 90 | VREF | 122 | RTS1#/JP2 |
| 27 | FA11/VID_I5/GP33 | 59 | MTRB#/SCRST | 91 | VIN7/TMPIN3 | 123 | DSR1# |
| 28 | FA12/GP34 | 60 | DRVA# | 92 | VIN6 | 124 | SOUT1/JP3 |
| 29 | FA13/GP35 | 61 | DRVB#/SCCLK/FA19 | 93 | VIN5 | 125 | SIN1 |
| 30 | FA14/GP36 | 62 | WDATA# | 94 | VIN4 | 126 | DCD2# |
| 31 | FA15/GP37 | 63 | DIR# | 95 | VIN3 | 127 | RI2# |
| 32 | FA16/GP50 | 64 | STEP# | 96 | VIN2 | 128 | CTS2# |
| Сигналы группы Питание | ||||||||||||||||||||||||||
| № вывода | Наименование сигнала |
Атрибут группы [# 1] |
Питание | Описание | ||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4, 35, 99 | VCC | PWR | +5V питания (англ. Power Supply ) | |||||||||||||||||||||||
| 76 | VBAT | PWR | +3.3 В батареи | |||||||||||||||||||||||
| 77 | VCCH | PWR | +5 V VCC вспомогательное питание англ. Help Supply ). | |||||||||||||||||||||||
| 15, 43, 67, 117 | GNDD | GND | Земля цифровых сигналов | |||||||||||||||||||||||
| 86 | GNDA | GND | Земля аналоговых сигналов | |||||||||||||||||||||||
| Сигналы группы Интерфейс шины LPC | ||||||||||||||||||||||||||
| № вывода | Наименование сигнала |
Атрибут группы |
Питание | Описание | ||||||||||||||||||||||
| Сигналы группы Сигналы аппаратного мониторинга | ||||||||||||||||||||||||||
| № вывода | Наименование сигнала |
Атрибут группы |
Питание | Описание | ||||||||||||||||||||||
| Сигналы группы Сигналы управления вентиляторами | ||||||||||||||||||||||||||
| № вывода | Наименование сигнала |
Атрибут группы |
Питание | Описание | ||||||||||||||||||||||
| Сигналы группы Сигналы ИК порта | ||||||||||||||||||||||||||
| № вывода | Наименование сигнала |
Атрибут группы |
Питание | Описание | ||||||||||||||||||||||
| Сигналы группы Сигналы игрового порта | ||||||||||||||||||||||||||
| № вывода | Наименование сигнала |
Атрибут группы |
Питание | Описание | ||||||||||||||||||||||
| Сигналы группы Сигналы первого последовательного коммуникационного порта | ||||||||||||||||||||||||||
| № вывода | Наименование сигнала |
Атрибут группы |
Питание | Описание | ||||||||||||||||||||||
| Сигналы группы Сигналы второго последовательного коммуникационного порта | ||||||||||||||||||||||||||
| № вывода | Наименование сигнала |
Атрибут группы |
Питание | Описание | ||||||||||||||||||||||
| Сигналы группы Сигналы параллельного коммуникационного порта | ||||||||||||||||||||||||||
| № вывода | Наименование сигнала |
Атрибут группы |
Питание | Описание | ||||||||||||||||||||||
| Сигналы группы Сигналы КНГМД | ||||||||||||||||||||||||||
| № вывода | Наименование сигнала |
Атрибут группы |
Питание | Описание | ||||||||||||||||||||||
| Сигналы группы Сигналы интерфейса флеш-ПЗУ | ||||||||||||||||||||||||||
| № вывода | Наименование сигнала |
Атрибут группы |
Питание | Описание | ||||||||||||||||||||||
| Сигналы группы Прочие сигналы | ||||||||||||||||||||||||||
| № вывода | Наименование сигнала |
Атрибут группы |
Питание | Описание | ||||||||||||||||||||||
| 44 | CLKIN | DI | VCC | Вход тактовой частоты, 24 или 48 МГц | ||||||||||||||||||||||
| Сигналы первой группы Ввод/вывод общего назначения (англ. General Purpose I/O, GPIO ) | ||||||||||||||||||||||||||
| № вывода | Наименование сигнала |
Атрибут группы |
Питание | Описание | ||||||||||||||||||||||
| Сигналы второй группы Ввод/вывод общего назначения | ||||||||||||||||||||||||||
| № вывода | Наименование сигнала |
Атрибут группы |
Питание | Описание | ||||||||||||||||||||||
| Сигналы третьей группы Ввод/вывод общего назначения | ||||||||||||||||||||||||||
| № вывода | Наименование сигнала |
Атрибут группы |
Питание | Описание | ||||||||||||||||||||||
| Сигналы четвёртой группы Ввод/вывод общего назначения | ||||||||||||||||||||||||||
| № вывода | Наименование сигнала |
Атрибут группы |
Питание | Описание | ||||||||||||||||||||||
| Сигналы пятой группы Ввод/вывод общего назначения | ||||||||||||||||||||||||||
| № вывода | Наименование сигнала |
Атрибут группы |
Питание | Описание | ||||||||||||||||||||||
| Сигналы шестой группы Ввод/вывод общего назначения [# 2] | ||||||||||||||||||||||||||
| № вывода | Наименование сигнала |
Атрибут группы |
Питание | Описание | ||||||||||||||||||||||
Примечания
Программирование контроллераКонфигурационные регистры
Глобальный конфигурационный регистр Контроллер окружающей средыКонтроллер окружающей среды (англ. Environment Controller, EC ), встроенный в IT8705F, включает в себя восемь входов для контроля напряжения питания, три входа для датчиков температуры, три входа для тахометров вентиляторов и три набора улучшенных контроллеров вентиляторов. IT8705F содержит 8-битный АЦП, ответственный за контроль напряжения и температуры. АЦП преобразует аналоговые сигнала на входе, начиная от 0 В и до 4,096 В, в 8-битные цифровые байты. Благодаря наличию дополнительных внешних компонентов аналоговые входы могут контролировать разные диапазоны, в дополнение к фиксированному входному диапазону от 0 В до 4,096 В. Входы датчиков температуры могут быть преобразованы в 8-разрядные цифровые байты и контролировать температуру с термисторов или термодиода. Встроенная ПЗУ обеспечивает регулировку нелинейных характеристики термисторов. Входы тахометра вентилятора являются цифровыми входами с диапазоном от 0 до 5 В и используются при измерениях периодов импульсов с тахометра вентилятора. FAN_TAC1 и FAN_TAC2 оснащены программируемыми делителем и могут быть использованы для измерения различных диапазонов скорости вращения вентилятора. FAN_TAC3 снабжен фиксированным делителем и может быть использован только в диапазоне по умолчанию. Контроллер окружающей среды в IT8705F предоставляет несколько внутренних регистров и генератор прерываний для программистов для контроля окружающей среды и управления вентиляторами. Доступ программисту к контроллеру окружающей среды осуществляется по адресам двух регистров:
Базовый адрес определяется конфигурационным регистром логического устройства контроллера окружающей среды — LDN = 04h, индекс регистров = 60h, 61h. Super I/O производства Winbond Electronic Corp.
Согласно замыслу одного из участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел. Super I/O производства Standard Microsystems Corporation (SMSC)
Согласно замыслу одного из участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел. См. также
Напишите отзыв о статье «Super I/O»Примечания
Литература
Ссылки
Отрывок, характеризующий Super I/OПьер поспешно подошел к ней. Он думал, что она ему, как всегда, подаст руку; но она, близко подойдя к нему, остановилась, тяжело дыша и безжизненно опустив руки, совершенно в той же позе, в которой она выходила на середину залы, чтоб петь, но совсем с другим выражением. С конца 1811 го года началось усиленное вооружение и сосредоточение сил Западной Европы, и в 1812 году силы эти – миллионы людей (считая тех, которые перевозили и кормили армию) двинулись с Запада на Восток, к границам России, к которым точно так же с 1811 го года стягивались силы России. 12 июня силы Западной Европы перешли границы России, и началась война, то есть совершилось противное человеческому разуму и всей человеческой природе событие. Миллионы людей совершали друг, против друга такое бесчисленное количество злодеяний, обманов, измен, воровства, подделок и выпуска фальшивых ассигнаций, грабежей, поджогов и убийств, которого в целые века не соберет летопись всех судов мира и на которые, в этот период времени, люди, совершавшие их, не смотрели как на преступления. 29 го мая Наполеон выехал из Дрездена, где он пробыл три недели, окруженный двором, составленным из принцев, герцогов, королей и даже одного императора. Наполеон перед отъездом обласкал принцев, королей и императора, которые того заслуживали, побранил королей и принцев, которыми он был не вполне доволен, одарил своими собственными, то есть взятыми у других королей, жемчугами и бриллиантами императрицу австрийскую и, нежно обняв императрицу Марию Луизу, как говорит его историк, оставил ее огорченною разлукой, которую она – эта Мария Луиза, считавшаяся его супругой, несмотря на то, что в Париже оставалась другая супруга, – казалось, не в силах была перенести. Несмотря на то, что дипломаты еще твердо верили в возможность мира и усердно работали с этой целью, несмотря на то, что император Наполеон сам писал письмо императору Александру, называя его Monsieur mon frere [Государь брат мой] и искренно уверяя, что он не желает войны и что всегда будет любить и уважать его, – он ехал к армии и отдавал на каждой станции новые приказания, имевшие целью торопить движение армии от запада к востоку. Он ехал в дорожной карете, запряженной шестериком, окруженный пажами, адъютантами и конвоем, по тракту на Позен, Торн, Данциг и Кенигсберг. В каждом из этих городов тысячи людей с трепетом и восторгом встречали его.
Микросхемы мониторинга Super-IO/Multi-IO.В настоящее время выпускается достаточно широкая номенклатура специальных микросхем мониторинга, которые обеспечивают все большую точность и новые возможности с выпуском каждой новой модификации. Чипсеты Intel обычно использовали внешние микросхемы мониторинга, например, LM78 и LM79 фирмы National Semiconductor, или 83781D/W83782D/W83783S/W83784R фирмы Winbond). Некоторые фирмы (типа ASUS) иногда используют специальные заказные чипы мониторинга, которые имеют соответствующую маркировку и ориентированы под конкретные системные платы (например, энергетический процессор EPU). Специальный энергетический процессор от ASUS автоматически определяет степень загрузки системы и оптимизирует ее энергопотребление в режиме реального времени. Это способствует уменьшению шума от вентиляторов и долгому сроку службы компонентов компьютера. Этот первый в мире энергетический процессор создан для экономии потребления энергии и задействуется с помощью переключателя на плате или с помощью утилиты AI Suite II. Он оптимизирует энергопотребление, выполняя мониторинг загрузки в режиме реального времени и регулируя параметры электропитания компонентов платы согласно текущим потребностям. Помимо этого, благодаря EPU повышается долговечность системных компонентов и снижается уровень генерируемого компьютером шума.
Рис. 1. Блок-схема микросхемы мониторинга Super-IO/Multi-IO На обычных системных платах ПК часто встречается микросхема IT8712F (рис. 1). Она содержит 3 аналоговых входа для термодатчиков, 8 входов измерения напряжений, вход измерения напряжения батарейки (Vbat) для CMOS памяти, 5 входов с тахометров вентиляторов; встроенный ШИМ-контроллер для управления скоростью вращения вентиляторов с 5-ю программируемыми выходами. Эта микросхема автоматически определяет аварийные ситуации с остановкой вентиляторов и обеспечивает выдачу служебного звукового сигнала об этом в системный динамик. Эта же микросхема еще содержит в себе два последовательных UART-порта, 1 параллельный порт, контроллер мыши и клавиатуры, а также контроллер floppy-дисковода, GAME-порт и сторожевой таймер (подключена микросхема через шину LPC, на которую также подключена микросхема BIOS ROM).
Рис. 2. Фрагмент принципиальной схемы системной платы ПК (IT8712) Итак, современные персональные компьютеры имеют развитую подсистему оптимизации энергопотребления и контроля жизненно важных параметров системы. Сегодня практически все материнские платы поддерживают так называемый аппаратный мониторинг, основные функции которого следующие: — измерение основных питающих напряжений; Как уже отмечалось выше, для всех измеряемых параметров обеспечивается возможность считывания их значений посредством но-доступных процессору регистров (это использует BIOS, а также диагностические утилиты, запускаемые в сеансе ОС). При выходе параметров за установленные пределы, подсистема мониторинга сигнализирует об аварийной ситуации (обычно для этого используется прерывание SMI — System Management Interrupt). Для измерения температуры используются термодатчики, расположенные на плате, а также в кристалле процессора и микросхем чипсета. Результатом работы термодатчиков являются аналоговые величины (значения напряжений), которые подаются на АЦП. Результатом работы АЦП является соответствующий аналоговой величине цифровой код, пропорциональный значению температуры, который доступен для считывания через программно-доступные регистры. Значения напряжений питания измеряются по такой же схеме (с учетом особенностей микросхемы мониторинга). Для измерения скорости вращения вентиляторов, используются датчики, генерирующие импульсы при каждом обороте вентилятора с последующим цифровым измерением длительности паузы между двумя импульсами. Результат также считывается посредством программно доступных регистров. Для программного включения и выключения вентиляторов, их подключают к напряжению питания +12V через транзисторные ключи, открытием и закрытием которых управляют программно-доступные регистры. Для обеспечения плавного управления скоростью вентиляторов, используется широтно-импульсная модуляция (ШИМ). При этом указанные транзисторные ключи открываются и закрываются с определенной частотой. Изменяя соотношение длительностей открытого и закрытого состояния ключей, можно управлять средним значением напряжения на двигателе вентилятора и, следовательно, скоростью его вращения. Код для управления скоростью записывает программа в доступные ей регистры (генерация периодического сигнала ШИМ выполняется аппаратно). В отличие от архитектуры устройств материнской платы, архитектура подсистемы аппаратного мониторинга не до конца стандартизована, поэтому адреса регистров и назначение битов в регистрах этой подсистемы различны для различных материнских плат (таких вариантов более сотни и не все из них хорошо документированы). Микросхема мониторинга отвечает и за ряд интерфейсов на материнской плате, аппаратный мониторинг не является ее единственной, или основной функцией (как уже отмечалось выше, обычно она содержит контроллер гибких дисков, два последовательных порта, параллельный порт, контроллер аппаратного мониторинга, блок многофункционального ввода-вывода, игровой порт, порт для инфракрасного интерфейса и порт MIDI). Каждому из перечисленных устройств соответствует свой номер LDN (Logical Device Number) и блок конфигурационных регистров, посредством которого устройству назначаются системные ресурсы (адреса портов и памяти, номер прерывания, номер канала DMA). Например, для подсистемы аппаратного мониторинга LDN=4. Для доступа к конфигурационным регистрам используются порты с адресами 002Eh, 002Fh, работающие как порт индекса конфигурации и порт данных конфигурации. При обращении к регистру, в порт индекса записывается его номер, затем через порт данных считывается или записывается значение регистра. Каждое логическое устройство, в том числе и контроллер аппаратного мониторинга, также имеет набор регистров, обеспечивающих выполнение «прямых обязанностей» данного устройства (для контроллера аппаратного мониторинга такими функциями являются считывание значений температур, напряжений, скоростей вращения вентиляторов, а также управления вентиляторами). Здесь также используются порты индекса и данных, но их адреса программно настраиваемые (посредством выше упомянутых конфигурационных регистров). Например, порт индекса контроллера аппаратного мониторинга находится по адресу X+5, порт данных — по адресу X+6. Значение базового адреса X задается посредством конфигурационных регистров. В большинстве платформ (но не во всех) порт индекса расположен по адресу 0295h, порт данных — по адресу 0296h. Контроллер мониторинга содержит 256 регистров, адресуемых по выше описанной индексной схеме, но пока не все из возможных 256 адресов регистров используются (архитектура конфигурационных регистров микросхемы мониторинга Super-IO/Multi-IO и принцип ее разделения на логические устройства, во многом сходны с принципами построения устройств ISA PnP). Как было сказано выше, архитектура указанных ресурсов не стандартизована, и различается у плат различных моделей. Даже между платами, использующими одинаковые контроллеры мониторинга, могут быть программно-видимые различия, обусловленные различным включением измерительных и управляющих цепей контроллера. Поэтому, для создания универсальной программы потребуется обширная база данных, содержащая процедуры поддержки под каждую модель материнской платы. Теоретически, обеспечить универсальный протокол доступа к подсистеме аппаратного мониторинга может интерфейс ACPI, но на большинстве платформ он реализован достаточно ограниченно, что препятствует его эффективному использованию для решения рассматриваемых задач. Мониторинг напряжений. Стабильность соблюдения номиналов напряжений, питающих узлы системной платы — главное условие и залог стабильной работы всего ПК (контроль рабочих напряжений питания обязателен для всех систем мониторинга). Использование маломощных или некачественных блоков питания приводит обычно к тому, что под нагрузкой они выдают номиналы питания, значительно меньше требуемых, а это часто и приводит к зависанию ПК. «Просадка» напряжений более чем на 0,2-0,3 В может существенно сказаться на стабильности работы ПК. Номиналы электропитания заводятся на входы напряжений микросхемы Super IO/Multi-IO, как правило, рабочий диапазон встроенного в нее АЦП составляет 0 — 4,096 В, а шаг квантования — обычно 16 МВ (4,096 В / 256 = 16 МВ). Естественно, что для обработки напряжений 5 и 12 В необходимы резисторные делители (рис. 3, 4), номиналы элементов которых зависят от контролируемых уровней напряжений. Для корректного определения значений от датчиков требуется согласование входных сопротивлений микросхемы мониторинга в зависимости от выходных сопротивлений датчиков с помощью дополнительных последовательных резисторов и схем-повторителей сигнала. Это позволяет достичь максимального соотношения сигнал/шум. Номиналы согласующих резисторов влияют на точность измерения значений напряжений (часто именно из-за такой неправильной схемы включения, пользователь и получает искаженные данные мониторинга).
Рис. 3. Входы напряжений микросхемы Super-IO/Multi-IO
Рис. 4. Фрагмент принципиальной схемы системной платы ПК Обычно в ПК в первую очередь следят за показаниями датчиков температуры процессора (CPU) и графического процессора. Перегрев процессора или срабатывание защиты от перегрева чаще всего вызывает нестабильность работы ПК, в результате чего компьютер самопроизвольно «выключается». Практически почти все ноутбуки «страдают» от перегрева графического чипа (в результате перегрева графический чип со временем выходит из строя, что влечет за собой ремонт ноутбука). В кристалл чипов в качестве датчиков температуры встраиваются термодиоды, которые формируют аналоговый сигнал пропорциональный температуре кристалла (рис. 5, конт. AL1, AK1). В многоядерных процессорах каждое ядро имеет свой термодиодный датчик температуры. Графические чипы также имеют встроенный термодиод. Аналоговый код температуры поступает на микросхему мониторинга, преобразуется в цифровой код, который записывается в регистр. С заданной дискретностью программным путем регистр опрашивается на предмет изменения температуры (но такая система, естественно, имеет задержку в реагировании). При резком «скачке» температуры (например, из-за отказа вентилятора) данная система не успеет среагировать и процессор «погибнет».
Поэтому в процессорах предусмотрена аналоговая встроенная система защиты от перегрева. Для этого в CPU Intel используется сигнал THERMTRIP# (рис. 5, конт. М2), он становится активным, когда температура кристалла превысит TCASEMAX на 20 градусов. По сигналу THERMTRIP# аппаратно формируются сигналы управления, запрещающие формирование напряжения питания ядра процессора (VCC), работу кнопки включения питания (пока температура кристалла не придет в норму). Рис. 5. Фрагмент принципиальной схемы системной платы ПК. Начиная с процессоров Pentium 4 были введены схемы, формирующие новый сигнал PROCHOT#, который позволяет контролировать достижение максимальной рабочей температуры кристаллом процессора. Это значение температуры откалибровано для каждого блока процессора отдельно в зависимости от их мощности рассеивания и загрузки. Такая дополнительная аналоговая система контроля с отдельным датчиком названа Thermal Monitor, которая действует постоянно, а не с заданной дискретностью. Когда выдается сигнал PROCHOT# (рис. 5, конт. AL2), Thermal Monitor задействует механизм модуляции тактовой частоты (понижает тактовую частоту, а заодно и питание ядра процессора): в линию тактирования вносятся холостые такты, когда тактовые импульсы не подаются, то есть процессор простаивает — температура его понижается (это позволяет остудить CPU при большой нагрузке за счет потери производительности). Пороговую температуру, при которой запускается и выключается Thermal Monitor, как правило, можно задать в BIOS CMOS Setup. Таким образом, все современные процессоры и материнские платы поддерживают эффективные механизмы защиты процессора от перегрева, что дает гарантию их нормальной работы. Процессоры Intel (начиная от Pentium 4) и AMD (начиная от Athlon 64) поддерживают двухступенчатую температурную защиту. При достижении первого порогового значения происходит замедление процессора путем снижения тактовой частоты (точнее говоря, выполняется периодический пропуск определенного количества тактов при неизменной длительности такта). Второй порог достигается, если замедление процессора не привело к его остыванию, и он нагрелся до температуры, при которой существует опасность физического разрушения. В этом случае выполняется аварийное выключение питания (эта операция не может быть блокирована программно). Значения температур для первого и второго температурных порогов зависят от модели процессора. Например, для процессоров класса Intel Pentium 4 с ядром Prescott типовые значения порогов, соответственно 70 и 90оC (уточнить эту информацию, можно используя Data Sheet на конкретный процессор).
Компоненты системной платы, например, модули памяти, имеющие датчики температуры (см. рис. 6), при перегреве могут быть причиной подачи сигнала PROCHOT# (на рис. 5, конт. AL2 процессора) и вызвать запуск системы Thermal Monitor (благодаря чему процессор реже обращается к памяти и она остывает). Рис. 6. Фрагмент принципиальной схемы системной платы ПК | ||||||||||||||||||||||||||





