INSTITUTO FEDERAL DE SERGIPE

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1 INSTITUTO FEDERAL DE SERGIPE MONTAGEM DE COMPUTADORES PROF. DOUTORANDO LUIZ CARLOS PEREIRA SANTOS AULA: PLACA MÃE

2 Placa mãe O componente básico da placa-mãe é o PCB, a placa de circuito impresso onde são soldados os demais componentes. Embora apenas duas faces sejam visíveis, o PCB da placa-mãe é composto por um total de 4 a 10 placas (totalizando de 8 a 20 faces!).

3 A maior parte dos componentes da placa, incluindo os resistores, MOSFETs e chips em geral utilizam solda de superfície, por isso é muito difícil substituí-los manualmente, mesmo que você saiba quais são os componentes defeituosos. Rolos com resistores e outros componentes

4 Depois que todos os componentes são encaixados, a placa passa por um uma câmara de vapor, que faz com que os pontos de solda derretam e os componentes sejam fixados, todos de uma vez. Resistores, capacitores e cristal de clock

5 Você pode diferenciar os RESISTORES dos capacitores que aparecem na foto pela cor. Os resistores são escuros e possuem números decalcados, enquanto os capacitores são de uma cor clara. Estes pequenos capacitores são sólidos, compostos de um tipo de cerâmica. Eles são muito diferentes dos capacitores eletrolíticos (que veremos em detalhes a seguir) e possuem uma capacitância muito mais baixa.

6 Outros componentes, como os slots, capacitores e a maior parte dos conectores utilizam o sistema tradicional, onde os contatos são encaixados em perfurações feitas na placa e a solda é feita na parte inferior. Na maioria dos casos, eles são instalados manualmente, por operários. É por isso que a maioria das fábricas de placas são instaladas em países da Ásia, onde a mão de obra é barata. No final da produção, a placa-mãe passa por mais uma máquina de solda, que fixa todos os componentes com contatos na parte inferior de uma só vez. Linha de montagem de placas-mãe

7 Outro componente importante são os reguladores de tensão, cujo componente mais importante são os MOSFETs, que são transístores de uso externo, facilmente reconhecíveis pelo tamanho avantajado: Os reguladores de tensão são formados por um conjunto de MOSFETs, alguns capacitores, uma bobina e um controlador. MOSFETs Regulador de tensão de 3 fases

8 O principal motivo disso são os capacitores eletrolíticos, que são usados em profusão na placa-mãe, na placa de vídeo e em diversos outros componentes. Capacitores eletrolíticos Os capacitores permitem armazenar pequenas quantidades de energia, absorvendo variações na corrente e entregando um fluxo estável para os componentes ligados a ele. Você pode imaginar que eles atuam como pequenas represas, armazenando o excesso de água na época das chuvas e entregando a água armazenada durante as secas.

9 Atualmente, cada vez mais fabricantes estão passando a oferecer placas com capacitores de estado sólido (chamados de Conductive Polymer Aluminum), onde a folha de alumínio banhada no líquido eletrolítico é substituída por uma folha de material plástico (um polímero) contendo um eletrolítico sólido de alumínio. Por não conterem nenhum tipo de líquido corrosivo, estes capacitores não são susceptíveis aos problemas de durabilidade que caracterizam os capacitores eletrolíticos Capacitores de estado sólido

10 EXERCÍCIO EXPLIQUE CADA UMA DESSAS TECNOLOGIAS (ESCRITA A CANETA), COLOQUE EM UMA FOLHA A4 E LEVE NO DIA DA PROVA, QUE DEVERÁ SER RETIDA PELO PROFESSOR. ISA MCA, EISA e VLB PCI PC Card (PCMCIA) AMR e CNR AGP PCI Express Como o PCI Express funciona USB Firewire (IEEE 1394) WUSB

11 BARRAMENTO - TIPOS Barramento de dados como o próprio nome já deixa a entender, é por este tipo de barramento que ocorre as trocas de dados no computador, tanto enviados quanto recebidos. Barramento de endereços indica o local onde os processos devem ser extraídos e para onde devem ser enviados após o processamento. Barramento de controle atua como um regulador das outras funções, podendo limitá-las ou expandi-las em razão de sua demanda.

12 Tipos AT é a sigla para (Advanced Technology) Problemática: Espaço interno reduzido, que com a instalação dos vários cabos do computador (flat cable, alimentação), dificultavam a circulação de ar, acarretando, em alguns casos danos permanentes à máquina devido ao super aquecimento Características: Desligamento manual Slots ISA Falta de controle de temperatura e voltagem. Essas placas foram usadas nos PCs 286, 386, 486 e Pentium e similares. Algumas placas de CPU para Pentium II e Pentium III também usavam este formato.

13 ATX ATX é a sigla para (Advanced Technology Extended). Pelo nome, é possível notar que trata-se do padrão AT aperfeiçoado. Um dos principais desenvolvedores do ATX foi a Intel. O objetivo do ATX foi de solucionar os problemas do padrão AT, o padrão apresenta uma série de melhoras em relação ao anterior. Atualmente todos os computadores novos vêm baseados neste padrão. Entre as principais características do ATX, estão: o maior espaço interno, proporcionando uma ventilação adequada, conectores de teclado e mouse no formato mini-dim PS/2 (conectores menores) conectores serial e paralelo ligados diretamente na placa-mãe, sem a necessidade de cabos, melhor posicionamento do processador, evitando que o mesmo impeça a instalação de placas de expansão por falta de espaço.

14 Conector ATX principal Todas as placas de CPU ATX possuem um conector de alimentação com 20 pinos chamado ATX Principal. Deve ser ligado no conector correspondente da fonte de alimentação ATX.

15 São raríssimas as placas de CPU que usam o conector auxiliar. Já o conector de +12 volts é bastante comum. Portanto, ao comprar uma fonte de alimentação, exija que seja ATX12V.

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17 Conectores de uma placa ATX É fácil reconhecer visualmente uma placa de CPU ATX, mesmo quando está dentro do gabinete. Basta verificar na parte traseira do computador, os conectores com a disposição mostrada na figura ao lado. Da esquerda para a direita temos os conectores de teclado e mouse, portas USB, portas seriais e paralelas. PLACA OFF BOARD É errado usar termos como saídas USB, saídas seriais, saídas paralelas, etc. Essas interfaces servem tanto para transmissão (saída) quanto para recepção (entrada), por isso o correto é dizer portas USB, portas seriais e porta paralela. Portas seriais serviam para ligar o mouse, mas este tipo de mouse caiu em desuso. Os modelos atuais de mouse são dos tipos PS/2 e USB. A porta paralela era usada principalmente para a impressora, mas as impressoras modernas são USB. Portas USB são usadas para impressora, scanner, câmera digital, joystick, etc.

18 A maioria das placas de CPU ATX possuem hoje som onboard, e assim dispensam o uso de uma placa de som. É fácil reconhecer uma placa com som onboard, basta verificar a presença dos conectores de som, como os da parte direita da figura ao lado. O conector amarelo mostrado serve para conectar joystick e dispositivos MIDI, como teclados e guitarras, muito usados por músicos que fazem composição com a ajuda do computador. Placa ATX com som onboard

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20 CHIPSET Chipset é o nome que damos ao conjunto de circuitos de apoio utilizados na placa-mãe. Há diversos fabricantes de chipsets no mundo, como a Intel, a VIA Technologies, a SiS, a ALi, a OPTi,a NVidia, etc. O chipset é quem define, entre outras coisas, a quantidade máxima de memória RAM que uma placa-mãe pode ter, o tipo de memória que pode ser usada (SDRAM, DDR-SDRAM, Rambus, etc.),a frequência máxima das memórias e do processador e o padrão de discos rígidos aceitos (UDMA/33, UDMA/66, etc.).

21 DMI, Direct Media Interface, é um canal de interconexão entre a ponte norte e a ponte sul nos chipsets Intel. É o sucessor da arquitetura FSB, fornece um canal de 10 Gbs bidirecionais. Qti: Quick Path interconection:, são pontos de interconexão, de 20 vias, que complementam o conceito de HT, na transmissão de multiples cores GT/s: Giga transfers por segundo,

22 Ponte Norte e Ponte Sul O chipset é formado pos dois chips, indicados como (N) e (S) na figura ao lado: Ponte Norte: Controla o tráfego de dados entre o processador, a memória e o slot AGP. O vídeo onboard, quando presente, está na porte norte Ponte Sul: Controla o barramento PCI. Nele ficam também as interfaces USB e IDE. Também inclui som onboard, modem onboard e rede onboard. A ponte norte fica sempre localizada entre o processador, as memórias e o slot AGP. A ponte sul fica logo abaixo dos slots PCI.

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24 Ponte Norte é um chip quente! Atualmente a ponte norte opera com velocidades bem elevadas, maiores que há poucos anos atrás. Se observarmos uma placa de CPU de 1999 ou anteriores, veremos que a ponte norte não possui dissipador de calor. Mas nas placas atuais, a ponte norte usa sempre um ventilador ou um dissipador metálico de calor. Não se preocupe com este dissipador ou ventilador, ele já vem instalado de fábrica.

25 Estrutura de uma placa de CPU O chipset é o sistema nervoso do computador. Tudo o que o computador faz envolve uma passagem de dados pelo chipset. A figura ao lado mostra o diagrama de uma placa de CPU. A ponte norte faz a ligação entre o processador, a memória e o slot AGP. Quando a placa de CPU tem vídeo onboard, este fica também na ponte norte. A ponte sul controla os slots PCI e possui as interfaces IDE, USB, som e rede onboard.

26 Exemplo: ouvir um arquivo MP3 Suponha que você clicou em um arquivo MP3 armazenado no seu disco rígido, e o Windows Media Player reproduziu a música. Esta simples operação envolveu o chipset várias vezes: A) O arquivo MP3 é lido para a memória, através da interface IDE, passando pela ponte sul e depois pela ponte norte. B) O som MP3 é compactado, por isso precisa ser descompactado pelo processador. C) O processador armazena na memória o arquivo já descompactado. D) A placa de som pode buscar o arquivo na memória e reproduzi-lo. Note com todas as etapas envolvem a passagem de dados pelo chipset!

27 BIOS: BASIC INPUT OUTPUT SYSTEM O BIOS é o primeiro programa executado pelo computador ao ser ligado. Sua função primária é preparar a máquina para que o sistema operacional, que pode estar armazenado em diversos tipos de dispositivos (discos rigidos, CDs ou pen drives, etc.) possa ser executado. O BIOS é armazenado num CHIP ROM (Read-Only Memory, Memória de Somente Leitura) localizado na placa mãe, chamado ROM BIOS.

28 EXERCÍCIO VALENDO UM PONTO. VOCÊ DEVE FAZER UMA PESQUISA E REALIZAR UM Breve histórico dos diferentes Microcomputadores(1,0) ENTREGA AO PROFESSOR VIA LUIZCARLOS.IFS@GMAIL.COM COMPUTADOR ANO CARACTERÍSTICAS DE MEMÓRIA RAM, PROCESSADOR E PLACA MÃE COMEÇAR PELO ANO DE 1980