Arquitetura-unidades de Controle-Anatomia de Uma Placa Mae

7/25/2019 Arquitetura-unidades de Controle-Anatomia de Uma Placa Mae

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PLACA MEProf. Deivson de Freitas

ENTENDENDO A PLACA MAE

A placa me , de longe, a aquisio mais importante que deve ser feita em relao aocomputador, pois no final das contas, ser ela quem ir determinar quais sero astecnologias suportadas, frequncias e consequentemente as taxas de transmisso

utilizadas para intercomunicao dos perifricos.Para o nosso estudo, utilizaremos uma placa me no muito recente, pode-se notar aausncia de slots de expanso PCI Express e tambm de um conector extra das fontes dealimentao ATX 12 v, que estudaremos posteriormente.

Uma placa-me tpica e seus componentes (neste exemplo estamos usando uma placa-

me modelo A7N8X-Deluxe da Asus)


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Conforme j informado em sala de aula, estudaremos cada um dos componentes(lembrando que no todos) da placa me em separado.

1 Soquete do processador (CPU) onde o processador encaixado, mas o

destaque se deve ao tipo de soquete determinar quais os processadores podem serutilizados para o soquete, o que uma caracterstica importante a se levar emconsiderao caso seja voc queira efetuar algum upgrade no PC, sem ter que comprarum novo. Note que h uma trava (neste modelo de placa) que serve para fixar oprocessador. Mais adiante, vocs vero nas aulas de montagem e manuteno aimportncia de se conectar de forma correta o processador.Um detalhe importante que pode-se aumentar a frequncia de barramento decomunicao com o processador e o multiplicador de clock do mesmo, processochamado overclock. Nas placas mais antigas, tal configurao feita atravs de

jumpers*, mas nas placas recentes j pode ser efetuada via SETUP (BIOS), lembrandoque alguns fabricantes bloqueiam tais opes.

2 e 8 Chipset Os nmeros 2 e 8 da figura correspondem aos famosos chipsets,responsveis pelo controle e transferncia dos dados entre os perifricos. Vale ressaltarque determinado por esse dispositivo as tecnologias suportadas e os prpriosprocessadores compatveis com a placa me. Sendo assim, deve-se levar emconsiderao primordialmente o chipset na escolha da placa, pois ele pode determinar,por exemplo, as frequncias mximas de barramento do sistema e tipos de memriasuportadas (DDR2 ou DDR3).A figura 2 indica o chipset ponte north (north bridge), que responsvel pelacomunicao entre os dispositivos mais rpidos do sistema, o que inclui processadores,memrias (RAM) e alguns controladores de vdeo (como o barramento AGP). Devidoao seu trabalho mais pesado, possui um dissipador de calor sobre o chip.J a figura 8 mostra o chipset ponte sul, que intercomunica todos os outros dispositivosmais lentos, como interfaces IDE, SATA, disquetes e outros dispositivos.Para que um dispositivo rpido como o processador acesse o HD diretamente, porexemplo, a comunicao feita entre chipsetsou seja, a ponte norte requisita asinformaes da ponte sul que por sinal requisita do dispositivo em questo.


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3 Soquetes para encaixe dos mdulos de memria DRAM Neste soquete soencaixados os mdulos de memria. O manual da placa-me normalmente indica asregras de como estes soquetes devem ser preenchidos, mas, na maioria das vezes,podemos colocar os mdulos de memria em qualquer um dos soquetes. Neste exemploos soquetes so especficos para mdulos no formato DIMM de 184 pinos usados por

memrias DRAM do tipo DDR.

4 Conector de alimentao Atravs deste conector a placa-me recebe energia dafonte de alimentao para que ela possa funcionar. Neste exemplo este conector doformato ATX de 20 pinos. encontrado praticamente em todas as placas-memodernas. Em algumas placas existem conectores extras que devem receberalimentao da fonte para o correto funcionamento da placa. A maioria das placas-mepara Pentium 4 possui um conector extra de 4 pinos que recebe alimentao de 12 voltsda fonte.

5 Conector para o cabo para o drive de disquete Neste conector encaixamos ocabo que ser usado para controlar o drive de disquete. Este conector possui 34 pinosdispostos um duas fileiras de 17 pinos. A controladora de disquete pode controlar atdois drives de disquete. O cabo s deve ser encaixado na posio correta, pois, se forinvertido o drive de disquete no vai funcionar.

6 Conectores IDE/ATA A maioria das placas-me tem dois conectores paradispositivos IDE/ATA, ou seja, existem duas controladoras de dispositivos IDE/ATA.Assim como no caso dos drives de disquete, cada controladora pode controlar at doisdispositivos IDE/ATA. O conector IDE/ATA possui 40 pinos dispostos em duas fileirasde 20 pinos e o cabo usado para ligar o dispositivo IDE/ATA esse conector tambmtem uma posio correta de encaixe.OBS: Apesar de termos dois nomes diferentes (IDE e ATA) eles designam a mesmatecnologia, ou seja, uma tecnologia onde praticamente toda eletrnica necessria paracontrolar o dispositivo (HD, CD-ROM, etc.) fica embutida em uma placa no prpriodispositivo. Desta forma as controladoras IDE/ATA existentes na placa-me somuito mais fceis de serem construdas. Estas controladoras so chamadas tambm deinterfaces ou simplesmente portas IDE/ATA. A maioria dos fabricantes usa nomescomo UltraDMA, UltraATA, etc. para se referir s interfaces IDE existentes na placa-

me.7 Chip de memria ROM Neste chip de memria ROM esto armazenados algunsprogramas importantssimos para o funcionamento do PC, que so:

- BIOS (Basic Input Output System)- POST (Power On Self Test)- SETUP

Uma forma simples de identificar este chip procurar por uma etiqueta colada em cimadele. Mas, cuidado, nem sempre um chip com etiqueta colada em cima o chip de

memria ROM e nem sempre a etiqueta est presente

9 Controladora Multi I/O Este chip responsvel pelo controle de vriosdispositivos de I/O Input/Output (Entrada e Sada). Entre eles: teclado, portas seriais e


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paralelas, portas PS/2, porta de joystick, etc. Este chip trabalha diretamente ligado aoSouthbridge.

10 Conector da porta serial Neste modelo de placa necessrio o uso de umapequena placa acessria que se encaixa a este conector extra para termos acesso

segunda porta serial. O conector da primeira porta serial j vem soldado placa-me.Esta placa acessria consiste apenas do conector serial externo padro (9 pinos) e de umcabo flexvel.

11 Conector da porta de joystick Como no caso anterior temos que encaixar umaplaca acessria para usar a porta para joystick. . Esta placa acessria consiste apenas doconector de joystick externo padro (15 furos) e de um cabo flexvel.

12 Conector para receptor infravermelho Este modelo de placa permite autilizao de um receptor de infravermelho. Este deve ser encaixado no conectorindicado pelo nmero 12. Normalmente este receptor um acessrio opcional.

13 Conectores do gabinete neste conjunto de conectores que ns conectamos osfios que saem dos leds (led do HD, led de energia, etc.) e botes (boto de reset, botoliga/desliga, etc.) existentes no gabinete do micro.

14 Conector para dispositivos SMBus Com o SMBus ou barramento paragerenciamento do sistema, um dispositivo pode informar informaes de quem ofabricante, modelo, informaes relacionadas a energia, etc. Atravs do SMbus umaplaca-me pode gerenciar informaes de temperatura, rotao de ventoinhas e tambmdas tenses de alimentao (energia). Este um conector para dispositivos externoscompatveis com o padro SMBus, normalmente No-breaks e outros dipositivosrelacionados a proteo eltrica.

15 Conector para portas USB Conector para encaixe de uma placa acessria quepermite aumentar o nmero de portas USB da placa-me.

16 Chip de monitoramento do hardware Este chip responsvel pelomonitoramento das tenses, rotao da ventoinha, temperatura de componentes, etc. Ele bastante comum nas placas-me mais modernas, principalmente nas de maiorqualidade.

17 Conectores Serial ATA Estes so os conectores para os cabos que sero usadospara controlar os dispositivos de armazenamento no padro Serial ATA, tambmchamado de SATA. Este padro relativamente novo, por isso nem todas as placas-metem este tipo de conector. Este modelo de placa-me usado com exemplo possui umchip adicional responsvel pelo controle dos dispositivos SATA.

18 Chip controlador Serial ATA (SATA) Como dissemos no item anterior, este o chip responsvel pelo controle dos dispositivos serial ATA. Nesta placa, o chippermite o controle de dois dispositivos SATA, e como no padro SATA cadadispositivo tem um cabo exclusivo, precisamos de dois conectores SATA para doisdispositivos.

19 LED indicador de alimentao da placa-me Muitos fabricantes colocam umled na mesma para indicar que a placa est recebendo alimentao da fonte. importante lembrar que no caso do padro ATX, mesmo com o micro aparentemente


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desligado, a fonte de alimentao continua fornecendo energia para a placa-me. por isso que devemos sempre desconectar o cabo de alimentao do micro quandoformos executar qualquer procedimento de montagem/desmontagem no mesmo.

20 Slots PCI Os slots PCI (Peripheral Component Interconnect) so usados para o

encaixe de placas de expanso no micro. Eles forma criados para substituir os antigosslots padro ISA e VLB. Provavelmente os atuais slots PCI sero substitudos pelo novopadro PCI Express.

21 Conector de udio para modem Alm de seu pequeno alto-falante, algunsmodens possuem uma sada de udio que pode ser ligada placa de som. Este conector(21) permite a ligao desta sada de udio placa de som embutida deste modelo deplaca-me. Esta conexo especialmente importante no casos de modens voice quepodem funcionar como secretria eletrnica, por exemplo.

22 Chip controlador IEEE 1394a (Firewire) O padro IEEE 1394a, tambm

chamado de Firewire ou iLink, permite a conexo de perifricos externos ao PC a umaalta taxa de transferncia (at 400 Mbits/seg.). Apesar do padro USB 2.0 atingir taxasmaiores que o IEEE 1394a (chegando a 480 Mbits/seg.), muitos equipamentos comofilmadoras digitais, HDs externos, etc., vem apenas com a sada IEEE 1394a ao invs daUSB. Assim muitos fabricantes de placa-me tm colocados controladores IEEE 1394aem seus produtos.

23 Conectores para portas IEEE 1394a Neste modelo de placa-me, usado comoexemplo, as portas IEEE 1394a so encaixadas nestes conectores atravs de umapequena placa com um cabo flexvel e conectores.

24 Conector S/PDIF S/PDIF a sigla de Sony/Philips Digital Interface. Ele umpadro para transferncia de udio digital entre dispositivos. A placa de som embutidanesta placa-me permite entrada e sada de udio digital atravs do conector S/PDIF,mas tambm preciso usar uma pequena placa opcional que se conecta a este conector(24).

25 Chip de udio Tambm chamado de Audio Codec, este chip responsvel pelofuncionamento da placa de som embutida na placa-me. Atualmente, quase todas asplacas-me tm udio embutido. E a qualidade destes chips de udio tem melhoradomuito, permitindo som 3D com vrios canais, efeitos especiais, etc.

26 Conectores para udio de CD/AUX Nestes conectores colocamos os cabos desada analgica de udio que existem nos dispositivos pticos como CD-ROM, DVD,CD-RW, etc. Isto permite que possamos escutar o som dos CDs ou DVDs deudio/Vdeo que colocamos no micro.

27 Conectores de udio para o gabinete Alguns gabinetes possuem em sua partefrontal conexes para fones de ouvido e microfone. Para que eles funcionem necessrio encaixar os fios que saem destas conexes nestes conectores.

28 e 30 Chips de rede No s o som embutido que est virando um padro nas

placas-me modernas. As placas de rede esto se tornando cada vez mais comuns.Algumas placas possuem inclusive duas placas de rede embutidas, uma para conexocom a rede local e outra para conexo com a Internet em banda larga. o caso destemodelo.


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29 LED para placa de vdeo AGP Este modelo de placa-me tem um LED queindica quando aplaca de vdeo incompatvel com a placa-me. No comum istoacontecer com modelos mais recentes de placas de vdeo.

31 Slot AGP O Slot AGP (Accelerated Graphics Port) usado exclusivamente porplacas de vdeo e tem acesso rpido ao Northbridge. Assim como o PCi dever sersubstitudo pelo PCI Express.

32 Conectores Externos Estes conectores so soldados diretamente na placa-me.A figura abaixo mostra os mesmo em um ngulo mais favorvel.

Conectores Externos (neste exemplo estamos usando uma placa-me modelo A7N8X-

Deluxe da Asus)

A Conector para mouse no padro PS/2 (tambm chamado mini-DIN).B Conector da placa de rede nmero 1.C Conector da porta paralela.

D Conector da placa de rede nmero 2.E Conector estreo da Entrada de udio (Line In).F Conector estreo da Sada Frontal de udio (Front Out).G Conector para o microfone.H Dois conectores das portas USB.I Conector de sada digital S/PDIF.J Conector estreo da Sada Traseira de udio (Surround/Rear Out).K Conector para alto falante centra e subwoofer (Center/Bass Out).L Conector da porta serial.M Dois conectores das portas USB.N Conector para teclado no padro PS/2 (tambm chamado mini-DIN).

33 Gerador de clock este o chip responsvel pelo sinal de clock que alimenta aCPU e outros circuitos da placa-me. Ele utiliza as freqncias gerados pelos cristais.

34 Regulador de voltagem um conjunto de circuitos que receba a energia sujada fonte de alimentao e a transforma em uma energia mais limpa, ou seja, livre deinterferncias e variaes. Quanto melhor for este regulador de voltagem mais qualidadeter uma placa-me. Alm disso, o overclock em placas com bons reguladores devoltagem mais fcil e estvel.

35 Conectores de alimentao para o ventilador Estas conexes existem paraligarmos os ventiladores do cooler da CPU, gabinete, etc. Nas placas-me mais recentesestes conectores permitem tambm monitorar a velocidade dos ventiladores.


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36 Bateria O programa de configurao da placa-me (SETUP) guarda os dados deconfigurao em uma memria RAM, normalmente conhecida por CMOS RAM. Paraque as informaes desta RAM no se percam quando o micro desligado existe umabateria. Esta bateria tambm responsvel pela alimentao do chip que contm o

relgio do micro.

37 Cristal Os cristais geram freqncias fixas e muito restveis que so utilizadaspara a criao dos sinais de clock da placa me.

Alm de todos os itens j descritos, temos tambm os jumpers. Jumpers so peas bempequenas de plstico que possuem em seu interior parte de metal. Os jumpers soencaixados em pinos existentes na placa-me ou em placas de expanso. Assim que o

jumper colocado nestes pinos ele fecha o contato entre estes pinos. como se fosseuma chave liga-desliga. O jumper colocado equivale ligado e os pinos sem jumperequivalem a desligado.

Em algumas placas mais sofisticadas, ao invs de jumpers, encontramos micro chavescom a mesma funo, chamadas de dip-switches. Nem todos os fabricantes asutilizam por serem mais caras que os jumpers.

Os jumpers servem para configurar as placas de acordo com as nossas necessidades. Porexemplo, se vamos instalar um determinado processador em uma placa-me, temos queconfigurar esta placa de forma que ela entenda qual o processador que ser instalado,qual o seu clock, etc. Esta configurao da placa pode ser feita atravs de jumpers. claro que o manual da placa-me mostrar quais so os jumpers que devem ser mexidospara que a configurao seja feita.

Atualmente, quase todas as configuraes de uma placa so feitas atravs do programade SETUP. Por isso muito comum encontrarmos placas me sem jumpers, conhecidascomo jumperless ou jumperfree. Na realidade estas placas costumam possuirapenas um jumper que serve para limpar ou zerar a memria CMOS, pois toda aconfigurao do SETUP est guardada nesta memria. Este jumper muito utilizadoquando configuramos de forma incorreta o SETUP.

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