Componentes a utilizar
martes, 27 de agosto de 2019
viernes, 30 de octubre de 2015
El BUS
El BUS
El Bus (o canal) es un sistema digital que transfiere datos entre
los componentes de una computadoras o entre varias computadoras.
Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistores y condensadores además de circuitos integrados.
Tipos de Bus:
Bus
de datos: son las líneas de comunicación por donde circulan los datos
externos e internos del microprocesador.
Bus
de dirección: línea de comunicación por donde viaja la información
específica sobre la localización de la dirección de memoria del dato o
dispositivo al que se hace referencia.
Bus
de control: línea de comunicación por donde se controla el intercambio de
información con un módulo de la unidad central y los periféricos.
Bus
de expansión: conjunto de líneas de comunicación encargado de llevar el
bus de datos, el bus de dirección y el de control a la tarjeta de interfaz
(entrada, salida) que se agrega a la tarjeta principal.
Bus
del sistema: todos los componentes de la CPU se vinculan a través del bus
de sistema, mediante distintos tipos de datos el microprocesador y la memoria
principal, que también involucra a la memoria caché de nivel 2. La velocidad de
transferencia del bus de sistema está determinada por la frecuencia del bus y
el ancho del mínimo.
Intergrantes:
- Coronel Cristian
- Acevedo Gonzalo
- Canteros Juan
Ranuras de expansión - Alimentación del Mother - Conectores de entrada y salida
Ranuras de expansión
Las
Ranuras de expansión son compartimientos en los que se insertan tarjetas de
expansión. Estas son tarjetas que ofrecen nuevas capacidades o mejoras en el
rendimiento del ordenador. Existen tipos de ranuras:
- Ranuras ISA (Arquitectura estándar industrial): Permiten insertar ranuras ISA. Las más lentas de 16 bits.
- Ranuras VLB (Bus local Vesa): este bus se utilizaba para instalar tarjetas graficas.
- Ranuras PCI (Interconexión de componentes periféricos): se utilizan para conectar tarjetas graficas PCI, que son mucho más rápidas que las tarjetas ISA y se ejecutan a 32 bits.
- Ranura AGP (Puerto grafico acelerado): es un puerto rápido para tarjetas graficas.
- Ranuras PCI Express (Interconexión de componentes periféricos rápidos): es una arquitectura de bus más rápida que los buses AGP y PCI.
- Ranuras AMR (Elevador de audio/modem): este tipo de ranuras se utiliza para conectar tarjetas miniaturas construidas para la PC
Ranura ISA:
Ranura AGP:
Ranuras PCI Express:
Alimentación del Mother
Conectores
básicos y auxiliares:
ATX2:
CONECTOR
DE 12 V:
AUXILIAR
5 Y 12 V: Este
conector auxiliar se encuentra en motherboards nuevos y se utilizan para
reforzar la alimentación de las placas de video.
AUXILIAR
PCI EXPRESS:
Los Conectores de entrada y salida
La
placa madre contiene un cierto número de conectores de entrada/salida
reagrupados en el panel trasero.
La
mayoría de las placas madre tienen los siguientes conectores:
- Un puerto serial: que permite conectar periféricos antiguos.
- Un puerto paralelo: para conectar impresoras antiguas.
- Puerto USB (1.1 de baja velocidad o de 2.0 de alta velocidad) que permite conectar periféricos más recientes.
- Conector RJ45 (denominado LAN o puerto Ethernet) que permite conectar el monitor. Este conector interactúa con la tarjeta grafica integrada.
- Conector VGA (denominado SUB-D15) que permite conectar el monitor. Este conector interactúa con la tarjeta grafica integrada.
- Conectores de audio (línea de entrada, línea de salida y micrófono. Este conector interactúa con la tarjeta de sonido integrada.
Socket del procesador - Conectores de la RAM
Socket del procesador
El
procesador (también denominado microprocesador) no es más que el cerebro de la
computadora. Ejecuta programas a partir de un conjunto de instrucciones. El
procesador se caracteriza por su frecuencia, es decir la velocidad con la cual
ejecuta las distintas instrucciones. Esto significa que un procesador de 800
MHz puede realizar 800 millones de operaciones por segundo.
La
placa madre posee una ranura (a veces tiene varias en las placas madre de
multiprocesadores) en la cual se inserta el procesador y se denomina socket del
procesador o ranura.
·
Ranura:
Se trata de un conector rectangular en la que se inserta un procesador de
manera vertical.
·
Socket:
Además de resultar un término general, también se refiere mas específicamente a
una conector cuadrado con muchos conectores pequeños en los que se inserta
directamente el procesador.
Dentro
de estos dos grandes grupos, se utilizan diferentes versiones, según el tipo de
procesador. Mas allá del tipo de socket o ranura que se utilice, es esencial
que le procesador se inserte con suavidad para ni se doble ninguna clavija
(pin) (existen cientos de ellas). Para insertarlos con mayor facilidad, se ha
creado un concepto ZIF (Fuerza de inserción nula). Los sockets ZIF poseen una
pequeña palanca que, cuando se levanta, permite insertar el procesador sin
aplicar presión. Al bajarse, esta mantiene el procesador en su lugar.
Por
lo general, el procesador posee algún tipo de dispositivo infalible con la
forma de una esquina con muescas o marcas coloridas, que deben ser alineadas
con las marcas respectivas del socket.
Dado
que el procesador emite calor, se hace necesario disiparlo a fin de evitar que
los circuitos se derritan. Esta es la razón por la que generalmente se monta
sobre él un disipador térmico (También llamado ventilador o radiador), hecho de
un metal conductor de calor (cobre o aluminio) a fin de ampliar la superficie
de transferencia de temperatura y aletas para aumentar la superficie de calor.
Por lo general, el enfriador está acompañado de un ventilador para mejorar la
circulación de aire y la transferencia de calor. La unidad también incluye un
ventilador que expulsa el aire caliente del la carcasa, dejando entrar el aire
fresco del exterior.
Conectores de la RAM
La
RAM (Memoria de acceso aleatorio) se utilizan para almacenar datos mientras se
ejecuta el ordenador; sin embargo, los contenidos se eliminan al apagarse o
reiniciarse el ordenador, a diferencia de los dispositivos de almacenamiento
masivo como los discos duros, que mantienen la información de manera segura,
incluso cuando el ordenador se encuentra apagado. Esta es la razón por la que
la memoria RAM se conoce como “volátil”.
La
memoria RAM se presenta en forma de módulos que se conectan en los conectores
de la placa madre.
El BIOS
El BIOS
Su
sigla significa Basic Input/Output System (o, en español, sistema básico de
entrada/salida) y no es más que un software, o en realidad, un firmware, es
decir un software alojado en un chip. Es el programa de inicio a bajo nivel que
todo motherboard posee.
Es
el encargado de gestionar el proceso inicial de arranque enviándole órdenes al
hardware, además de realizar comprobaciones de verificación para asegurarse de
que los dispositivos están en condiciones de funcionar, y luego ejecutar la
orden llamada bootstrap que lleva a cabo la búsqueda y carga del sistema
operativo.
Todos
los motherboards poseen su BIOS específico, ya que es él quien abre o cierra
los switches correspondientes para configurar diversas opciones del chipset,
como la memoria o la velocidad de clock y de los dispositivos integrados.
Al
tratarse de un software, no puede modificar por sí mismo la configuración del
hardware.
Así es que está conectado a diversos dispositivos diseñados
exclusivamente para modificar esas llaves y permitir una configuración dinámica
de parámetros como el generador de clock y el regulador de tensión del
procesador, la memoria, los puertos PCI Express y otros componentes.
En
algunos casos, las placas madre sí poseen flexibilidad a nivel hardware, pero
el BIOS no dispone de esas opciones de configuración.
Por
eso, existen muchos diseñadores de BIOS alternativos que han estudiado, con
sumo detalle, el funcionamiento de estos switches activados por software, y
creado sus propias versiones con estas opciones.
El
chip del BIOS usa, por lo general, una tensión de 5 volts, que se amplía a 12
volts cuando se realiza una actualización. Para prevenir inconvenientes (como
ataques de virus o corrupciones de información), algunos fabricantes permiten
bloquear la tensión a 5 volts mediante un jumper o, directamente, desde el
Setup del BIOS.
El
tipo de memoria utilizada por estos chips fue, en un principio, EPROM (ROM
programable electrónicamente), o también una variante de esta llamada UV-EPROM,
que puede borrar su contenido utilizando luz ultravioleta aplicada en la parte
superior del chip, que es transparente.
Para
el usuario común, actualizar el BIOS en estos casos era obviamente imposible,
ya que se necesitaban equipos especiales.
Luego
aparecieron las memorias EEPROM en la época de los primeros motherboards para
Pentium, que se podían programar desde el mismo motherboard con la ayuda de un
programa, cosa mucho más factible y beneficiosa para el usuario.
En
la actualidad, los motherboards incluyen BIOS del tipo Flash, una variante de
las EEPROM, con la diferencia que se pueden grabar los datos en bloques.
El POST
Su
sigla significa Power On Self Test, que traducido al español sería
autocomprobación de arranque.
Se
trata del análisis que los motherboards efectúan a los componentes críticos
conectados a él, como la memoria RAM, el microprocesador o el teclado, para
cerciorarse de que todo funcione de manera correcta y pueda arrancar sin
inconvenientes.
En
caso de existir alguna falla, esta se anunciará por pantalla, en la misma fase
inicial POST (la primera que aparece al arrancar la computadora).
Veremos a continuaciónl los
principales componentes y el orden en que el POST los comprueba.
Aunque los
dispositivos y el orden varía con cada fabricante de BIOS, citaremos los más
importantes: procesador, controladora DMA, teclado, los primeros 64 KB de RAM,
controlador de interrupciones programable, controlador de memoria caché,
interfaz de video, reloj de tiempo real, memoria RAM superior a los primeros 64
KB, puertos serie y paralelo, discos, unidades ópticas y unidades floppy. En el
caso de que una falla grave sea detectada en los componentes críticos como
procesador, memoria, caché o interfaz de video, se emitirá un código sonoro en
forma de beeps.
En
cambio, si existe algún problema en el resto de los dispositivos, un mensaje
con su respectivo código de error aparecerá en pantalla durante el arranque.
Uno de esos conocidos avisos es el siguiente: Keyboard error or keyboard not present.
Eso sería todo por parte de la BIOS en la siguientes entradas
seguiremos aportando información sobre la placa madre y sus correspondientes
partes.
El reloj y la pila CMOS
El Real Time Clock
El
Real Time Clock o reloj de tiempo real es un pequeño circuito integrado que
recibe alimentación de la batería instalada en el motherboard.
Sin
esta, el reloj no puede funcionar. Habitualmente, para la función de RTC se
emplea el integrado PCF8563 de Philips o chips DS1307 de la firma Maxim.
A
medida que el RTC marca el ritmo del tiempo, su valor se actualiza en la CMOS
RAM.
Cuando la batería está por agotarse, este proceso se desfasa, y por eso la
hora y a veces la fecha también, atrasan. Síntoma de que es necesario
reemplazar la batería CR-2032.
La CMOS RAM
La
CMOS RAM es una pequeña memoria RAM destinada a guardar la configuración que ha
sido establecida por el usuario en el Setup del BIOS.
Allí
se guarda la secuencia de arranque escogida, el tipo y la cantidad de discos
duros instalados, configuración de puertos de comunicación y casi un centenar
más de opciones.
Como
se trata de una memoria RAM volátil, es decir, que pierde su contenido si no se
le provee energía. Por esa razón, se alimenta de una batería, por lo general
una CR-2032, instalada en el motherboard para conservar la configuración del
Setup en los momentos en que esté apagada la PC.
Componentes Integrados
Componentes Integrados
La placa madre contiene un cierto
número de componentes integrados, lo que significa que estos de hallan
integrados a su circuito impreso.
v El chipset
v El reloj y la pila CMOS
v El BIOS
v El bus del sistema y el bus de expansión
De esta manera, las placas madres
más recientes incluyen, por lo general, numerosos dispositivos multimedia y de
red integrada que pueden ser desactivados si es necesario:
·
Tarjeta
de red integrada
·
Tarjeta
grafica integrada
·
Tarjeta
de sonido integrada
·
Controladores
de discos duros actualizados
El chipset
El chipset del
motherboard (o circuito auxiliar integrado) define la estabilidad, rendimiento,
calidad en el funcionamiento y capacidad de overclocking, no solamente de la
placa base, sino del equipo completo.
El chipset es
el componente más importante del motherboard: especifica las prestaciones, como
por ejemplo qué procesadores soportará la placa base, a qué frecuencia operarán
sus buses, con qué tipo de memoria RAM será compatible, y qué interfaces de
disco, video y demás puertos serán soportados.
El significado
de su nombre proviene de conjunto de chips, ya que originalmente el chipset
estaba formado por decenas de pequeños circuitos integrados; al menos era así
en los motherboards para procesadores Intel 80286 y 80386.
Está formado por dos componentes principales: el Northbridge (puente norte) y
el Southbridge (puente sur), cuyos nombres provienen de su correspondiente
ubicación en el PCB del motherboard si miramos este verticalmente (el
northbridge estará arriba, junto al procesador; mientras que el southbridge
quedará ubicado abajo, cerca de los zócalos de expansión).
El northbridge
se encarga de gestionar las operaciones entre el procesador y los dispositivos
de alta velocidad, como la memoria RAM, la interfaz de video y el bus PCI
Express x16.
Mientras que
el southbrigde se encarga de controlar las conexiones con los dispositivos de
menor velocidad, como los buses PCI Express x1 y PCI, la controladora de
discos, el controlador USB, el audio integrado, etc.
Northbridge
El northbridge
(o puente norte) es la parte principal que conforma el chipset, y fue concebido
como concepto junto con la especificación ATX.
El northbridge
se encarga de controlar el tráfico entre el procesador a través del bus QPI o
del Front Side Bus; la memoria RAM por medio del bus de memoria, la interfaz de
video por medio del bus PCI Express.
Todas las
tareas que lleva a cabo el northbridge implican una gran cantidad de cálculos.
A causa de esto, el integrado suele generar
altas temperaturas, y, por este motivo, la mayoría de los fabricantes opta por
colocar encima del puente norte un disipador de calor, un cooler o heat pipes
(como se está viendo en los modelos de motherboards más avanzados y recientes).
Southbridge
El objetivo de
este integrado es el de controlar gran número de dispositivos, como la
controladora del bus PCI, los puertos USB y Firewire, y las controladoras para
unidades Serial-ATA y Parallel-ATA, entre otras funciones.
El southbridge
es también el encargado de alojar una pequeña memoria conocida como CMOS RAM,
la cual almacena la configuración que se establece mediante el Setup del BIOS:
cantidad y tipos de discos duros conectados, además de parámetros que afectan
al procesador, la memoria RAM y el bus PCI-Express, entre otros.
Un componente
relacionado a la memoria CMOS RAM es el RTC (Real Time Clock) o reloj de tiempo
real, y también suele estar integrado en el southbridge.
Se trata de un
simple contador digital de fecha y hora que impacta constantemente su valor
actual en la memoria CMOS RAM.
