Bits e Bytes
Os computadores "entendem" impulsos
elétricos, positivos ou negativos, que
são representados por 1 e 0,
respectivamente. A cada impulso
elétrico, damos o nome de Bit (BInary
digiT). Um conjunto de 8 bits reunidos
como uma única unidade forma um
Byte
 1 Byte - 8 bits
 1 Kilobyte ou Kbyte (KB) -1024 bytes
 1 Megabyte ou Mbyte (MB) -1024 Kbytes
 1 Gigabyte ou Gbyte (GB) -1024 Mbytes
 1 Terabyte ou Tbyte (TB) -1024 Gbytes
•
•
•
•
As placas mãe são conhecidas como:
MOTHERBOARD
MAINBOARD
PLACA DE CPU
PLACA PRINCIPAL.
Uma motherboard é uma placa de
circuito impresso, onde são
conectados todos os componentes
internos do PC.
A função da placa mãe é criar meios
para que o processador possa
comunicar-se com todos os demais
periféricos do micro com a maior
velocidade e confiabilidade
possíveis.
O nome “placa mãe” é mais do que
justo, já que todos os demais
componentes são encaixados nela.
Dica
A sigla PC significa
Computador Pessoal.
As placas
equipadas com
microprocessado
res 8088, V-20,
8086 e V-30
Foram fabricadas
a partir de 1981,
dominaram o
mercado durante
os anos 80
Primeira placa a
utilizar a
tecnologia AT
A figura ao lado
apresenta uma placa
de CPU baseada no
microprocessador
386.
A principal diferença
entre uma placa de
CPU 386 e uma
placa de CPU 286 é,
obviamente,
a presença do
microprocessador
386.
Tipos de Placa de CPU
• On- Board – Onde os componentes
como modem, vídeo, impressora
são conectados direto na placa.
• Off-Board – Onde os componentes
são placas externas encaixadas
nos slots de expansão da placa.
Modelos mais recentes
MICRO ATX
AT
Placas Micro ATX e AT com 20,6
cm de largura (8,5”).
ATX
Placa ATX com largura
de 30,6 cm (12”),
AT (Advanced Technology)
e
Micro ATX (Advanced Tecnology Extendend )
A diferença está nos conectores
localizados na parte traseira. Assim
como as placas ATX, as placas Micro
ATX possuem um bloco de
conectores para as interfaces seriais,
paralela, USB, teclado e mouse.
Bloco de conectores de uma placa de CPU ATX
(encontrado também em placas Micro ATX).
A figura a seguir traz uma placa
de CPU ATX para processadores
Athlon e Duron, com Socket A.
Uma placa de CPU ATX para Athlon
2 – Chipset
3 – Soquete para o processador
4 – Soquetes para as memórias
5 – Conector para a fonte de
alimentação
6 – Chaves de configuração
7 – Interface IDE
8 – Interface para drives de
disquetes
9 – Interface IDE
11 – BIOS
15 – Super I/O
16 – Chipset
18 – Slot AMR
19 – Slots PCI
22 – Slot AGP
23 – Conectores de áudio
26 – Conector da porta paralela
28 – Conectores USB
29 – Conectores para teclado e
mouse
Fonte de Alimentação
A fonte a alimentação serve para
alimentar todos os circuitos integrados
da placa mãe. Algumas fontes possui
um sistema de chaveamento “110 e
220v”, já outras são bivolts.
Existem dois tipos de fontes as
AT e ATX.
Fonte AT
Fonte AT
As fontes AT possui dois
conectores conhecidos de P8 e
P9, são eles que passam a
corrente continua para a placa
mãe.
Tensão dos fios da Fonte AT
PRETO : terra
VERMELHO : +5V
BRANCO : -5V
AMARELO : +12V
AZUL : -12V
LARANJA :
power good
Tensão dos fios da Fonte AT
O fio laranja (Power Good), fornece às
placas uma tensão de 5v atrasada em
relação à tensão do fio vermelho,
quando o micro é ligado. Esta tensão
atrasada, as placas, ou seja, funciona
como um reset.
Os outros dois tipos de conectores(para
alimentar drives,winchester,CDROM) são
comuns aos dois padrões e usam as tensões
de 5V(fio vermelho) e 12V (fio amarelo):
Chave Liga e Desliga
É utilizada para ligar e desligar o
microcomputador. Nela são ligados
quadro fios coloridos que devem ser
ligados conforme indicado na tampa da
fonte de alimentação. Mas geralmente
eles seguem o padrão mostrado no
próximo slide:
Chave Liga e Desliga
ATENÇÃO !!!
O ressalto existente nas chaves liga e
desliga indica a separação entre os pólos.
A inversão dos pares provocará um curto
circuito na tomada de força quando a
chave for ligada, queimando-a.
Fonte ATX
Fonte ATX
As fontes ATX não utilizam a chave liga e
desliga, ela possui um fio denominado
“POWER SW” que é conectado na placa
mãe.
As fontes ATX possui mais fios e não tem os
conectores P8 e P9 e sim um conector
único com um chanfro, veja a figura no
próximo slide.
Chanfro
único
P8 e P9
Tensão dos fios da Fonte ATX
Parte traseira de um gabinete
AT e de um gabinete ATX.
Barramentos são conjuntos de sinais
digitais através dos quais o
processador transmite e recebe
dados de circuitos externos. O
barramento local é o mais
importante de todos eles. Fica
localizado na placa de CPU, e
através dele o processador se
comunica com a memória DRAM e
com os circuitos que formam o
chipset.
Outros barramentos são utilizados para a
comunicação com placas de expansão.
São necessários para que o processador
tenha acesso a placas de vídeo, placas de
som, placas fax/modem, e todos os
demais tipos de placas.
Como esses barramentos necessitam ligar
a placa de CPU nas placas de expansão,
são fisicamente representados por
conectores, que são chamados de slots.
Barramento PCI
Slots de
cor
Branca
A figura do slide anterior,mostra os
conectores usados no barramento PCI
(Peripheral Component Interconnect).
Nas placas de CPU modernas podemos
encontrar 3, 4, 5 ou 6 slots PCI. Em
algumas placas mais simples, tipicamente
aquelas que têm “tudo on-board”,
podemos encontrar apenas um ou dois
slots PCI.
Placas de expansão
PCI: uma placa de
vídeo e uma
controladora SCSI.
Nos slots PCI, conectamos placas de
expansão PCI. Alguns exemplos típicos de
placas de expansão PCI são:
Placa de vídeo (SVGA)
Placa de interface SCSI
Placa de rede
Placa digitalizadora de
vídeo
Placa de fax/modem
É importante notar que Barramento PCI não
é sinônimo de Slot PCI.
O Barramento PCI é um conjunto de
sinais digitais que partem do chipset e do
processador, e atingem tanto as placas de
expansão, através dos slots, como circuitos
da placa de CPU.
Por exemplo, as interfaces para disco rígido
e as interfaces USB embutidas na placa de
CPU são controladas através do barramento
PCI, apesar de não utilizar os slots.
Barramento ISA
Slots de
cor
Preta
O Barramento ISA (Industry Standard
Architecture) surgiu no início dos anos 80. Foi
criado pela IBM para ser utilizado no IBM PC
XT (8 bits) e no IBM PC AT (16 bits). Apesar
de ter sido lançado há muito tempo, podemos
encontrar slots ISA em praticamente todos os
PCs produzidos nos últimos anos. Apenas a
partir do ano 2000 tornaram-se comuns novas
placas de CPU que aboliram completamente os
slots ISA.
No tempo em que não
existiam barramentos mais
avançados, as placas de
CPU possuíam 6, 7 e até 8
slots ISA. Depois da
popularização do
barramento PCI, as placas
de CPU passaram a
apresentar apenas 2 ou 3
slots ISA. As raras placas
produzidas atualmente que
possuem slots ISA,
apresentam apenas um ou
dois desses slots.
Os slots ISA são utilizados para várias placas
de expansão, entre as quais:
•Placas fax/modem
•Placas de som
•Placas de interface para scanner
SCSI
•Interfaces proprietárias
•Placas de rede
Placas de expansão ISA:
placa fax/modem e placa de som.
Barramento AGP
Slots de cor
Marrom
Este barramento foi lançado em 1997 pela
Intel, especificamente para acelerar o
desempenho de placas de vídeo em PCs
equipados com o Pentium II e
processadores mais modernos. Trata-se do
Acelerated Graphics Port.
É formado por um único slot, como o
mostrado na figura.
Observe que este slot é muito parecido
com os utilizados no barramento PCI,
mas existem diferenças sutis do ponto de
vista mecânico. Fica um pouco mais
deslocado para a parte frontal do
computador, além de possuir uma
separação interna diferente da existente
no slot PCI. Desta forma, é impossível
encaixar neste slot, uma placa que não
seja AGP.
O AGP é um slot solitário, usado
exclusivamente para placas de vídeo
projetadas no padrão AGP. Muitos modelos
de placas de vídeo são produzidas nas
versões PCI e AGP (ex: Voodoo 3 3000 AGP e
Voodoo 3 3000 PCI). A principal vantagem do
AGP é a sua taxa de transferência, bem
maior que a verificada no barramento PCI.
Podemos ver um slot AGP na figura a seguir:
Slot AGP.
A figura abaixo, mostra uma placa de
vídeo AGP. Observe a posição do seu
conector, mais afastado da parte traseira
da placa, o que não ocorre no padrão PCI.
Placas de CPU para a plataforma Super
7 (K6, K6-2, etc.) também passaram a
apresentar slot AGP. Foram produzidas
várias placas de CPU com vídeo
onboard, sem slot AGP, entretanto com
os circuitos de vídeo internamente
ligados ao barramento AGP.Em outras
palavras, essas placas possuem
barramento AGP mas não possuem slot
AGP.
Elas têm os circuitos de vídeo
embutidos, ligadas ao barramento AGP,
porém não permitem que o usuário
desative o vídeo onboard e instale uma
placa de vídeo AGP.
Existem entretanto placas de CPU com
vídeo onboard mas que possuem um
slot AGP disponível para expansões.
AGP Pro
O slot AGP Pro é uma versão ampliada do AGP, cuja
principal característica é a maior capacidade de
fornecimento de corrente. Podemos ver um slot AGP Pro.
Comparando com o slot AGP comum, podemos observar
que o AGP Pro é bem maior. O slot AGP Pro, por sua vez,
é visivelmente maior que um slot PCI.
Slot AMR
Este tipo de slot (AMR = Audio
Modem Riser) é encontrado em
várias placas de CPU de fabricação
recente. Serve para a instalação
de placas AMR, que são placas de
baixo custo, com circuitos de som
e modem. Apesar de muitas placas
de CPU possuírem slot AMR, são
poucas as placas de expansão AMR
disponíveis no mercado.
Furos para Fixação
Normalmente os gabinetes AT são acompanhados
de parafusos de fixação e de espaçadores
plásticos, mas os modelos ATX e Micro ATX,
em geral, utilizam apenas parafusos metálicos
para fixar a placa de CPU.
Um dos vários furos para fixar a
placa de CPU ao gabinete.
Conectores de Teclado
Nas placas de CPU padrão AT, o
conector para o teclado é do tipo DIN, o
mesmo usado nos PCs antigos, desde
os anos 80. O por sua vez, também
possui um conector DIN do tipo macho,
como o mostrado na figura a seguir.
Conector de teclado padrão
DIN, na placa de CPU.
Conector padrão DIN,
no teclado
(do tipo macho)
As placas de CPU ATX e Micro ATX
aboliram totalmente os conectores DIN,
e passaram a utilizar um tipo de
conector menor, conhecido como
“PS/2”. Passaram a ser fabricados
teclados com este tipo de conector.
Conector de teclado padrão
PS/2, em uma placa de
CPU ATX.
Um conector
de teclado
padrão PS/2 e
adaptador para
DIN.
Conectores da
fonte de
alimentação
Conector para a fonte de
alimentação padrão AT.
Conector para fonte de alimentação em
uma placa padrão ATX.
Os seus furos possuem
formatos diferentes evitando o
encaixe incorreto
Soquetes para
Memória
Soquetes SIMM/72
Usado para memórias SIMM/72,
tipos FPM e EDO.
Essas memórias caíram em desuso
recentemente Tais soquetes são
encontradas em placas de CPU
para Socket 7 antigas.
Soquetes DIMM/168
Encontrados nas placas de CPU mais
recentes, para processadores
Pentium II, Pentium III, Celeron,
Athlon e Duron, possuem soquetes
para a instalação de memórias
SDRAM de encapsulamento DIMM
de 168 vias
Reguladores de voltagem
Uma fonte de alimentação ATX já fornece a
voltagem regulada de 3,3 volts, usada por
vários circuitos, como microprocessadores,
chipsets e memórias. Ainda assim, os
microprocessadores precisam de mais
algumas tensões adicionais. Para suprir
essas tensões, as placas de CPU continuam
apresentando reguladores de voltagem,
mesmo no padrão ATX.
Jumpers
Os jumpers servem para definir opções de
funcionamento das placas, a nível de
hardware. Dependendo da forma como os
jumpers são encaixados, a placa irá
operar de um modo diferente. As placas
de CPU possuem jumpers para definir o
clock do microprocessador, bem como a
sua voltagem de alimentação.
Configuração
Processador
Configuração de voltagem
Pentium 4
Automática
Pentium III
Automática
Pentium II
Automática
Celeron
Automática
Athlon
Automática
Duron
Automática
K6-III
Manual
K6-2
Manual
K6
Manual
Cyrix M III
Manual
Cyrix M II
Manual
Cyrix 6x86MX, 6x86
Manual
WinChip
Manual
Pentium MMX
Manual
Pentium
Manual
Chipsets
Além do processador e das memórias,
existem outros circuitos que
desempenham papéis muito importantes
no funcionamento de uma placa de CPU.
Sem dúvida o próximo circuito na escala
de importância é um grupo de chips que
chamamos de CHIPSET.
Esses chips pertencem a uma classe
especial chamada VLSI
(Very Large Scale of Integration, ou
Integração em Escala Muito Alta).
No seu interior existem algumas
centenas de milhares de
transistores.
Um dos componentes de um
chipset. Muitas vezes os
chips são cobertos por um
dissipador de calor, como
no detalhe abaixo.
ChipSet (VIA)
A maioria
dos
Chipsets é
formada por
dois chips
principais
(veja a
figura
abaixo),
conhecidos
como North
Bridge
(Ponte
Norte) e
South
North Bridge
South
Bridge
O North Bridge é ligado
diretamente ao processador e
a partir dele é feito o acesso
às memórias e ao barramento
AGP, ele faz a geração dos
sinais e o controle do
barramento PCI.
O South Bridge controla as
interfaces IDE, USB, ISA e ele
se comunica com o North
Bridge através de um
barramento PCI, ou seja, ele
também é um dispositivo PCI,
mas interno à placa de CPU e
portanto controlado pelo North
Bridge.
No South Bridge também está
conectado o BIOS e um chip
chamado de Super I/O, no qual
estão as interfaces de mouse e
teclado, interfaces seriais,
paralelas, e interface para
drive de disquete.
E para que serve o chipset? Seus vários circuitos
realizam uma série de funções, entre as quais:
•
•
•
•
•
•
Interfaces IDE
Controle da memória DRAM
Controle da memória cache
Controle dos barramentos ISA, PCI e AGP
Timer (Bateria)
Controladores de DMA (acesso direto à
memória) e de interrupções
• Interfaces USB
O chipset está também
relacionado com o clock externo
(freqüência de velocidade - Mhz)
do processador e das memórias.
Muitos chipsets possuem ainda
circuitos de som e vídeo,
dispensando o uso da placa de som e
da placa de vídeo, e assim
possibilitando a produção de PCs
mais baratos. O som on-board é em
geral satisfatório, mas o vídeo onboard muitas vezes é lento e ainda
atrapalha o desempenho do
processador.
Chips LSI, MSI e SSI
Os chipset é composto de chips VLSI
(Very Large Scale of Integration, ou
Integração em Escala Muito Alta),
encontramos ainda chips SSI, MSI e LSI
(Integração em escala baixa, média e
alta). A diferença está na complexidade de
seus circuitos, traduzidas no número de
transistores em seu interior.
Ships SSI, executam funções simples,
como a amplificação de corrente nas
interfaces ou nos barramentos.
ChipsSSI.
Chips MSI são um pouco mais sofisticados,
executando funções iguais ou um pouco mais
complexas que as dos chips SSI.
Por exemplo, a geração dos clocks para o
processador e para os barramentos.
Os chips LSI já executam funções ainda mais
complexas. Alguns possuem em seu interior, as
interfaces seriais, interfaces para drives de
disquetes, interface paralela, entre outros
circuitos vitais.
Chip LSI.
Bateria
Todas as placas de CPU possuem uma
bateria, em geral de lítio, em forma de moeda, que serve para manter em
funcionamento o relógio permanente, e
também os dados de configuração de
hardware existentes no chip CMOS.
As baterias de lítio duram em
média dois anos, e depois disso
precisam ser substituídas.
Felizmente esta substituição é
simples, bem como a sua
aquisição. Trata-se de uma
bateria comum, do mesmo tipo
usado em relógios.
Bateria que
alimenta o chip
CMOS.
Esses chips pertencem a uma classe
especial chamada VLSI
(Very Large Scale of Integration, ou
Integração em Escala Muito Alta).
No seu interior existem algumas
centenas de milhares de
transistores.
Muitas vezes os chips são
cobertos por um dissipador
de calor, como no detalhe
abaixo.
ChipSet (VIA)
A maioria dos
Chipsets é
formada por dois
chips principais
(veja a figura ao
lado),
conhecidos como
North Bridge
(Ponte Norte) e
South Bridge
(Ponte Sul).
North Bridge
South
Bridge
O North Bridge é ligado
diretamente ao processador e
a partir dele é feito o acesso
às memórias e ao barramento
AGP, ele faz a geração dos
sinais e o controle do
barramento PCI.
O South Bridge controla as
interfaces IDE, USB, ISA e ele
se comunica com o North
Bridge através de um
barramento PCI, ou seja, ele
também é um dispositivo PCI,
mas interno à placa de CPU e
portanto controlado pelo North
Bridge.
No South Bridge também está
conectado o BIOS e um chip
chamado de Super I/O, no qual
estão as interfaces de mouse e
teclado, interfaces seriais,
paralelas, e interface para
drive de disquete.
Outros Chips menores
O chipset é composto de chips VLSI (Very
Large Scale of Integration, ou Integração
em Escala Muito Alta), encontramos ainda
chips menores que irão regular tensão,
direcionar voltagem correta para o
processador e tarefas semelhantes.
Muitos chipsets fazem ainda o trabalho
de som e vídeo, dispensando o uso
da placa de som e da placa de vídeo,
e assim possibilitando a produção de
PCs mais baratos. O som on-board é
em geral satisfatório, mas o vídeo onboard muitas vezes é lento e ainda
atrapalha o desempenho do
processador.
Bateria
Todas as placas de CPU possuem uma
bateria, em geral de lítio, em forma de
moeda, que serve para manter em
funcionamento o relógio permanente, e
também os dados de configuração de
hardware existentes no chip CMOS.
Bateria que
alimenta o chip
CMOS.
Chave Liga e Desliga
É utilizada para ligar e desligar o
microcomputador. Nela são ligados
quadro fios coloridos que devem ser
ligados conforme indicado na tampa da
fonte de alimentação. Mas geralmente
eles seguem o padrão mostrado no
próximo slide:
Chave Liga e Desliga
ATENÇÃO !!!
O ressalto existente nas chaves liga e
desliga indica a separação entre os pólos.
A inversão dos pares provocará um curto
circuito na tomada de força quando a
chave for ligada, queimando-a.
Barramentos
É um local da placa onde,
conjuntos de sinais digitais através
dos quais o processador transmite
e recebe dados de circuitos
externos.
Outros barramentos são utilizados para a
comunicação com placas de expansão.
São necessários para que o processador
tenha acesso a placas de vídeo, placas de
som, placas fax/modem, e todos os
demais tipos de placas.
Como esses barramentos necessitam ligar
a placa de CPU nas placas de expansão,
são fisicamente representados por
conectores, que são chamados de slots.
Barramento PCI
Slots de
cor
Branca
A figura do slide anterior,mostra os
conectores usados no barramento PCI
(Peripheral Component Interconnect).
Nas placas de CPU modernas podemos
encontrar 3, 4, 5 ou 6 slots PCI. Em
algumas placas mais simples, tipicamente
aquelas que têm “tudo on-board”,
podemos encontrar apenas um ou dois
slots PCI.
Placas de expansão
PCI: uma placa de
vídeo e uma
controladora SCSI.
Nos slots PCI, conectamos placas de
expansão PCI. Alguns exemplos típicos de
placas de expansão PCI são:
Placa de vídeo (SVGA)
Placa de interface SCSI
Placa de rede
Placa digitalizadora de
vídeo
Placa de fax/modem
É importante notar que Barramento PCI não
é sinônimo de Slot PCI.
O Barramento PCI é um local destinado à
passagem de conjuntos de sinais digitais
que partem do chipset e do processador, e
atingem tanto as placas de expansão,
através dos slots, como circuitos da placa
de CPU.
BARRAMENTO
SLOT
Barramento ISA
Slots de
cor
Preta
O Barramento ISA (Industry Standard
Architecture) surgiu no início dos anos 80. Foi
criado pela IBM para ser utilizado no IBM PC
XT (8 bits) e no IBM PC AT (16 bits). Apesar
de ter sido lançado há muito tempo, podemos
encontrar slots ISA em praticamente todos os
PCs produzidos nos últimos anos. Apenas a
partir do ano 2000 tornaram-se comuns novas
placas de CPU que aboliram completamente os
slots ISA.
No tempo em que não
existiam barramentos mais
avançados, as placas de
CPU possuíam 6, 7 e até 8
slots ISA. Depois da
popularização do
barramento PCI, as placas
de CPU passaram a
apresentar apenas 2 ou 3
slots ISA. As raras placas
produzidas atualmente que
possuem slots ISA,
apresentam apenas um ou
dois desses slots.
Os slots ISA são utilizados para várias placas
de expansão, entre as quais:
•Placas fax/modem
•Placas de som
•Placas de interface para scanner
SCSI
•Interfaces proprietárias
•Placas de rede
Placas de expansão ISA:
placa fax/modem e placa de som.
Barramento AGP
Slots de cor
Marrom
Este barramento foi lançado em 1997 pela
Intel, especificamente para acelerar o
desempenho de placas de vídeo em PCs
equipados com o Pentium II e
processadores mais modernos. Trata-se do
Acelerated Graphics Port.
É formado por um único slot, como o
mostrado na figura.
Observe que este slot é muito parecido
com os utilizados no barramento PCI,
mas existem diferenças sutis do ponto de
vista mecânico. Fica um pouco mais
deslocado para a parte frontal do
computador, além de possuir uma
separação interna diferente da existente
no slot PCI. Desta forma, é impossível
encaixar neste slot, uma placa que não
seja AGP.
O AGP é um slot solitário, usado
exclusivamente para placas de vídeo
projetadas no padrão AGP. Muitos modelos
de placas de vídeo são produzidas nas
versões PCI e AGP. A principal vantagem do
AGP é a sua taxa de transferência, bem
maior que a verificada no barramento PCI.
Podemos ver um slot AGP na figura a seguir:
Slot AGP.
A figura abaixo, mostra uma placa de
vídeo AGP. Observe a posição do seu
conector, mais afastado da parte traseira
da placa, o que não ocorre no padrão PCI.
AGP Pro
Slot AMR
Este tipo de slot (AMR = Audio
Modem Riser) é encontrado em
várias placas de CPU de fabricação
recente. Serve para a instalação
de placas AMR, que são placas de
baixo custo, com circuitos de som
e modem. Apesar de muitas placas
de CPU possuírem slot AMR, são
poucas as placas de expansão AMR
disponíveis no mercado.