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So Gonalo 2010

Ttulo MONTAGEM E MANUTENO DE MICROCOMPUTADORES Autor Leandro C. Siqueira Capa Leandro C. Siqueira ___________________________________Rio de Janeiro, Outubro de 2010

Esta apostila, diante da autorizao do autor, foi liberada sob a licena Creative Commons Attribution NonCommercial. Esta licena prov os seguintes direitos: permitido: Usar esta obra para fins no-comerciais indicando o autor Criar cpias derivadas usando qualquer licena proibido: Usar a obra sem indicar a sua autoria Usar a obra para fins comerciais

Dedico esta obra minha esposa Roberta, por suportar as minhas longas horas de estudo contnuo em busca do aperfeioamento. E ao meu pai, Laudelino, por ser uma referncia humana.

"Bem-aventurado o homem que acha sabedoria, e o homem que adquire conhecimento." Prov. 3.13

SumrioIntroduo ............................................................................................................................... 3 Captulo 1................................................................................................................................ 1 Evoluo dos computadores ............................................................................................. 1 Captulo 2.............................................................................................................................. 11 Viso geral do Hardware ................................................................................................. 11 Captulo 3.............................................................................................................................. 20 Placa-Me ..................................................................................................................... 20 Captulo 3.............................................................................................................................. 28 CPU ............................................................................................................................... 28 Captulo 4.............................................................................................................................. 30 Memria......................................................................................................................... 30 Captulo 5.............................................................................................................................. 33 Disco rgido ................................................................................................................... 33 Captulo 6.............................................................................................................................. 37 Montagem ..................................................................................................................... 37 Captulo 7.............................................................................................................................. 43 Particionando o disco e instalando o sistema operacional ....................................... 43 Captulo 8.............................................................................................................................. 48 Manuteno preventiva ................................................................................................ 48 Captulo 9.............................................................................................................................. 52 Manuteno corretiva................................................................................................... 52 Consideraes finais............................................................................................................ 58 Bibliografia ............................................................................................................................ 59

IntroduoBem vindo ao curso de Montagem e Manuteno de microcomputadores. Atravs da mesma, o estudante ser capaz de compreender os princpios bsicos do funcionamento dos componentes computacionais, atravs de conceitos prticos e informaes teis para o seu crescimento profissional. Entendendo tais contedos e procedimentos, o estudante estar capacitado a montar e configurar sozinho o seu prprio computador, alm de poder efetuar eventuais reparos dos mesmos. No ramo da computao, todos somos estudantes. Espero que tenhamos o bastante a acrescentar um ao outro. E mais: no esteja satisfeito somente com o material contido nesta apostila. Pesquise muito mais! Aumente sempre o seu conhecimento, pois isto sim far a diferena em sua jornada computacional que aqui tem incio. Espero de corao que voc tenha um excelente curso e que este sirva como um primeiro passo rumo ao reconhecimento profissional neste mundo fascinante e cheio de surpresas. Bons estudos! Leandro Siqueira

Captulo 1_______________________________________________________________

Evoluo dos computadores bacoA origem do computador veio da necessidade de se realizar clculos que se tornaram praticamente inviveis sem a devida utilizao de um meio mais sofisticado, superando o uso apenas das mos, pedras e gravetos.Figura 1

baco

O baco, palavra de origem fencia, surgiu entre os povos do Mediterrneo, em 3.500 a.C. e utilizado at hoje, por algumas culturas. Trata-se de um instrumento composto de varetas e bolinhas, utilizado pelos comerciantes para efetuar operaes aritmticas. Tais varetas representam as casas decimais.

Ossos de NapierEm 1614, Napier, um matemtico escocs, inventou um mtodo diferente de efetuar multiplicaes.Figura 2

Ossos de Napier

1

Criou um dispositivo conhecido como Ossos de Napier, formado por um conjunto de barras segmentadas, organizadas de tal maneira que os resultados de uma multiplicao eram obtidos somando-se os nmeros de sees horizontais adjacentes.

PascalinaFigura 3

Pascalina

Em 1642, o matemtico francs Blaise Pascal, com apenas 18 anos, construiu uma calculadora com rodas e engrenagens. Os nmeros a serem somados eram introduzidos discando-se numa srie de rodas dentadas, nas quais havia algarismos de 1 a 9 impressos. Tais rodas representavam unidades, dezenas e centenas. Os nmeros introduzidos apareciam em um mostrador. Cada roda, ao completar um giro, fazia a roda sua esquerda avanar um dgito. A mquina de Pascal, chamada de pascalina, era capaz de efetuar outras operaes por meio de um sistema de adies repetidas. Pascal construiu mais de 50 verses de sua mquina de calcular durante sua curta vida (morreu aos 39 anos).

TecelagemFigura 4

Mquina de tear

Em 1804, Joseph Marie Jacquard, cujo ramo era a tecelagem, construiu um tear inteiramente automatizado que podia fazer desenhos muito complicados. Esse tear era programado por uma srie de cartes perfurados, cada um deles controlando um nico movimento da lanadeira.2

Desde os 10 anos, j trabalhando como aprendiz de tecelo, Jacquard sentira-se incomodado com a montona tarefa que lhe fora confiada na adolescncia: alimentar os teares com novelos de linhas coloridas para formar os desenhos no pano que estava sendo fiado. Como toda a operao era manual, a tarefa de Jacquard era interminvel: a cada segundo, ele tinha que mudar o novelo, seguindo as instrues necessrias para o desenho de uma determinada estampa. Com o tempo, Jacquard foi percebendo que as mudanas eram sempre seqenciais. E inventou um processo simples : cartes perfurados, onde o estampador poderia registrar, ponto a ponto, a receita para a confeco de um tecido. O tear inventado por Jacquard no sculo XVIII, utilizado por vrios teceles franceses nessa poca, utilizado at hoje pela indstria de tecidos. Os cartes perfurados utilizados para control-lo teriam novas aplicaes alguns anos mais tarde.

Mquina analticaFigura 5

Mquina analtica

Charles Babbage nasceu em 26 de dezembro 1791, em Teignmouth, Inglaterra. Ocupou a cadeira de Matemtica na Universidade de Cambridge, mas no comparecia universidade e nunca proferiu uma conferncia. Foi scio fundador da Royal Astronomic Society (Sociedade Astronmica Real). Dedicou-se a corrigir erros nas tbuas de logaritmos que prejudicavam o trabalho dos astrnomos. Em 1822, Babbage construiu o primeiro prottipo da sua Mquina de Diferenas. Essa mquina, segundo suas palavras, seria capaz de efetuar o trabalho enfadonho e montono das operaes de clculo repetidas. Babbage pediu ao governo britnico uma subveno para construir uma mquina maior e mais aperfeioada e obteve 1.500 libras para desenvolver seu projeto. Em 1833, Babbage projetou a Mquina Analtica, que seria capaz de efetuar uma grande variedade de clculos. A Mquina Analtica era constituda por um moinho e um depsito, e ambos eram formados por rodas dentadas. O depsito era capaz de armazenar at 100 nmeros de 40 dgitos. Esses3

nmeros ficariam armazenados at que o moinho precisasse utiliz-los. Os dados eram introduzidos na Mquina Analtica por meio de cartes perfurados. A tia de Babbage, Augusta Ada Byron (filha ilegtima do poeta Lord Byron), interessou-se pelo projeto do sobrinho e o estimulou a desenvolv-lo. A Mquina Analtica nunca foi construda, pois seria to grande quanto uma locomotiva e em seu interior haveria uma intrincada mistura de mecanismos e engrenagens movidos a vapor. Restam apenas alguns desenhos e o moinho, construdo pelo filho de Babbage. Apesar de nenhum de seus projetos importantes terem sido finalizados, foi o primeiro a perceber que uma mquina de processamento deveria consistir em um dispositivo de entrada, uma memria, uma unidade central de processamento e um dispositivo de sada. Ele utilizava uma impressora como dispositivo de sada e um leitor de cartes como dispositivo de entrada. Babbage passou o resto de sua vida trabalhando em sua Mquina Analtica, sem nunca conseguir termin-la. Em seus ltimos anos de vida tentou criar em parceria com sua tia um mtodo infalvel para acertar resultados de corridas de cavalos. Tambm no teve sucesso nesse projeto. Mas sua Mquina Analtica considerada o primeiro computador programvel e Babbage entrou para a histria como o av da informtica.

HollerithFigura 6

Mquina de Hollerith

Em 1890, o matemtico americano Herman Hollerith utilizou cartes perfurados para tornar mais rpida a tabulao das estatsticas do censo dos Estados Unidos. Os cartes utilizados por Hollerith tinham 12 fileiras de 20 orifcios, que eram perfurados para registrar dados como idade, pas natal, profisso, estado civil e nmero de filhos. Os funcionrios encarregados do recenseamento preenchiam um formulrio com essas informaes, que, em seguida, eram transpostas para os cartes perfurados. Os cartes eram ento inseridos em uma mquina tabuladora, na qual pequenos pinos atravessavam os orifcios dos cartes. Isso fechava um circuito eltrico, fazendo com que os indicadores no banco de mostradores avanassem.4

O censo de 1890 levou um tero do tempo do censo anterior para ser tabulado, comprovando a eficincia do mtodo de Hollerith, que ganhou prmios e ttulo de doutor na Universidade de Columbia pela sua inveno.

VlvulasFigura 7

ENIAC

A Segunda Guerra Mundial provocou um rpido avano da cincia da Informtica, pois era necessrio descobrir maneiras mais rpidas e eficientes de combater o inimigo. A companhia IBM, em parceria com a marinha americana, passou a desenvolver um projeto de uma mquina capaz de efetuar todos os tipos de operaes. O desenvolvimento do projeto ficou a cargo de um jovem matemtico da Universidade de Harvard, Howard Aiken. O resultado foi o Mark I, concludo em 1943. Baseado no sistema de numerao decimal, essa mquina recebia dados por meio de cartes perfurados e era capaz de trabalhar com nmeros de 23 dgitos. Efetuava operaes de soma e subtrao em 0,3 segundo e de multiplicao e diviso em trs segundos. Em 1941, o matemtico alemo Konrad Zuze construiu um computador baseado no sistema binrio, menor e mais eficiente do que o Mark I. Em 1942, Zuze e seu colega Helmut Schreyer desejavam construir um computador com vlvulas eletrnicas que controlaria a passagem dos circuitos eltricos por meio de tenses eltricas, sem utilizar peas mveis. Hitler, no entanto, vetou a pesquisa, direcionando todo o potencial da Alemanha para a guerra, que ele acreditava que seria vencida rapidamente. Estava, portanto, duplamente errado. O matemtico ingls Alan Turing desenvolveu uma mquina com duas mil vlvulas eletrnicas, com a qual conseguiu interceptar e quebrar os cdigos secretos utilizados pelos alemes durante a guerra, com os mtodos que Zuze havia planejado. Em agosto de 1942, John Mauchly e Presper Eckert, pesquisadores da Escola Moore de engenharia, propuseram a construo de um computador de alta velocidade que utilizava vlvulas eletrnicas.5

Em 9 de abril de 1943 o exrcito americano assinou um contrato de 400 mil dlares com a Escola Moore para a construo do ENIAC. O ENIAC possua 17.468 vlvulas e operava com sistema numrico decimal. Tinha 5,5 metros de altura por 25 de comprimento. Ficou pronto no final de 1945, quando a Segunda Guerra Mundial j havia terminado. O ENIAC, apesar de suas dimenses, s possua memria suficiente para trabalhar com nmeros da operao que estivesse executando. Enquanto o ENIAC estava sendo construdo, Mauchly e Eckert j trabalhavam no seu sucessor, o EDVAC, que era capaz de operar com instrues armazenadas eletronicamente. O EDVAC trabalhava com nmeros binrios, o que permitia que o nmero de vlvulas fosse consideravelmente diminudo. John von Neuman, que havia trabalhado no projeto Manhattan, que resultou nas bombas atmicas lanadas sobre o Japo durante a Segunda Guerra, juntou-se equipe de pesquisadores da Escola Moore em 1944. Em junho de 1945, von Neuman escreveu o primeiro esboo de um relatrio sobre o EDVAC, no qual descreve as funes da nova mquina e defende a tese de que o computador muito mais que uma mquina de calcular, podendo ser utilizado para inmeras atividades. Em 1949, baseado nas propostas de Von Neuman, o cientista ingls Maurice Wilkes, da Universidade de Cambridge, construiu o primeiro computador operacional que utilizava programas de memria. Mauchly e Eckert fundaram uma companhia para produzir um computador de uso comercial: o UNIVAC. Em 1950, a companhia foi vendida para a Remington Rand. Em maio do mesmo ano, Alan Turing foi um dos responsveis pelo desenvolvimento de uma mquina que trabalhava com um programa armazenado, o ACE (Automatic Computing Engine - Mquina de Computao Automtica).

TransistoresFigura 8

Transistores

Em 1947, na Universidade de Stanford, foi inventado o primeiro dispositivo eletrnico de estado slido, o transistor. O transistor foi o substituto da vlvula, alm de ser a base de construo para todos os Microchips. Eles geram informaes binrias: 1, se a corrente eltrica estiver passando, e 0 se no6

estiver. Todo o funcionamento lgico dos computadores baseado nisso. Alguns chips tm milhes de transistores. Seguramente a maior inveno da eletrnica at hoje. praticamente impossvel encontrarmos circuitos integrados que no possuam internamente, centenas, milhares e at milhes de transistores, juntamente com outros componentes. Os transistores, devido ao seu baixo custo, vm substituindo quase todos os dispositivos eletromecnicos, bem como a maioria dos dispositivos de controle, e aparecem em grande quantidade em qualquer dispositivo eletrnico, desde os computadores aos carros. Desde a sua criao eram utilizados para sua produo o Silcio e o Germnio. No momento do seu lanamento, esses materiais eram carssimos, pois sua extrao da natureza era mais difcil. Todavia, com as tcnicas modernas esse custo se tornou irrisrio.

Circuito integradoFigura 9

Chip

O circuito integrado nasceu de uma sugesto do ingls G.W. Dummer ao reunir todos os componentes de um circuito em um nico condutor. O primeiro prottipo de circuito integrado apareceu em 1958, projetado por Jack Kilby.

Em 1959, Robert Noyce desenvolveu um circuito integrado mais eficiente do que o de Kilby, no qual a ligao dos diversos componentes era gravada no prprio material semicondutor, dispensando a manipulao de pequenos fios feita com microscpio. A inveno dos circuitos integrados permitiu que os computadores se tornassem cada vez menores e mais baratos, acessveis a um nmero cada vez maior de pessoas. A partir de 1970, o silcio comeou a ser utilizado para produo dos circuitos integrados, mais fcil de ser manipulado e com uma resistncia7

melhor ao efeito de avalanche trmica, causada pelo aumento da temperatura, devido a uma maior velocidade de processamento. Mas a era da Informtica estava apenas em seu incio. Nos anos 80, surgiram os microprocessadores, e nos anos 90, os microprocessadores de alta velocidade, com a tecnologia MOS, que nada mais so que muitos circuitos integrados numa s mesa epitaxial (pastilha de silcio).

As geraes dos computadores 1 gerao de computadoresOs computadores foram desenvolvidos nas universidades dos EUA e Inglaterra. Preparados para aplicaes cientfico-militares, esses equipamentos so baseados em tecnologias de vlvulas eletrnicas, no tendo, portanto, confiabilidade. O tempo de operao interna era milsimo de segundos (milissegundos). Entende-se por tempo de operao interna o tempo gasto em operaes aritmticas e lgicas.

2 gerao de computadoresNos equipamentos de segunda gerao, a vlvula foi substituda pelo transistor, dispositivo eletrnico desenvolvido em 1947 na BELL LABORATORIES por BARDEEN, BRETTAIN e SHOCKLE. Seu tamanho era 100 vezes menor que o da vlvula, no precisava de tempo para aquecimento, consumia menos energia, era mais rpido e mais confivel. Os computadores desta poca calculavam em microssegundos.

3 gerao de computadoresA terceira gerao comea em 1965 com a substituio dos transistores pela tecnologia dos circuitos integrados. Os transistores e outros componentes eletrnicos so miniaturizados e montados em um nico chip. A finalizao desta gerao datada no incio dos anos 70 a qual foi considerada a importncia de uma maior escala de integrao para o incio da 4 gerao.

4 gerao de computadoresA quarta gerao de computadores caracteriza-se pelo uso do microprocessador. O microprocessador a CPU (Central Processing Unit) dos computadores, ou seja, Unidade Central de Processamento.

8

No incio da dcada de 70, os CPUs possuam a capacidade de processar por volta de 100.000 informaes por segundo e foram utilizados nos primeiros microcomputadores de 8 bits.

5 gerao de computadoresDesde o incio da era dos computadores, os especialistas em informtica trataram de desenvolver tcnicas que permitem aos computadores atuar, como faz o ser humano. Uma das bases de apoio desta nova forma de desenhar um programa a inteligncia artificial. Tradicionalmente, a inteligncia artificial dividida em 3 grandes aplicaes: os processos de linguagem natural, que facilitam a comunicao do computador com o usurio; a robtica e tudo associado viso e manipulao de objetos; e os sistemas especialistas, baseados no armazenamento do conhecimento adquirido.

Ano 1950 1964 1965 1976 1981 1991

Desempenho Memria (adds/sec) (KB) Univac I 1.900 48 IBM S360 500.000 64 PDP-8 330.000 64 Cray-1 166.000.000 32.768 IBM-PC 240.000 256 HP900/750 50.000.000 16.384Tabela 1

Nome

Preo Preo/Desempenho (dlares) (vs. UNIVAC) 1.000.000 1 1.000.000 263 16.000 10.855 4.000.000 21.842 3.000 42.105 7.400 3.556.188

O avano dos computadores Ao analisar a tabela acima, podemos observar que houve uma reduo gradativa em valores gastos para a produo de um computador e, inversamente, ocorreu um grande aumento da sua capacidade de processamento. A reduo dos custos de produo dos computadores tornou essas ferramentas acessveis as nossas casas e empresas.

Grandezas computacionaisDe acordo com Carlos Morimoto (Morimoto, 2002), existem duas maneiras de representar uma informao: analgica ou digitalmente. Um exemplo de representar uma informao analgicamente seria a gravao de uma msica em fita cassete. A msica codificada na forma de uma grande onda de sinais magnticos, podendo assumir um nmero ilimitado de freqncias. Este modo de representao da informao gera alguns inconvenientes, como a distoro no som causado por interferncias.9

J com o sistema digital, qualquer informao armazenada na forma de uma seqncia de valores positivos e negativos, ou seja, na forma de uns e zeros. Cada algarismo binrio (um 0 ou um 1) chamado de Bit (contrao de binary digit). Portanto, qualquer tipo de dado (texto, fotos, programas) ser processado e armazenado na forma de uma grande seqncia de uns e zeros. O grande benefcio desta forma de representao da informao a confiabilidade, pois a possibilidade de uma valor 1 ser alterado para 0 (ou o oposto) muito remota. Alm disso, como se trata apenas de dois valores, isso tambm reflete positivamente na velocidade de processamento, devido a simplicidade dos clculos. Em resumo: de extrema importncia que saibamos esta forma de representao que a base de funcionamento dos computadores e de todos os circuitos de eletrnica digital. (Braga) Quando representamos, por exemplo, o nmero 10, matematicamente, estamos escrevendo-o em funo da potncia de sua base. Ex: 1x10 + 0x10 = 10 1x10 + 0x10+ 0x10 = 100 Compreendendo esse desmembramento, fica faclimo entender os nmeros Binrios. Ex: Para representarmos o nmero decimal 10 em binrio, faremos da seguinte forma: 64 32 16 8 4 2 1 1010 Para achar o seu equivalente em decimal, faremos assim: onde existe o nmero 1, iremos somar a sua potncia, ou seja, o nmero que est acima dele. Neste caso, a potncia 2 e 8 entram na jogada, pois abaixo deles localizam-se nmeros uns. Ento, s pegar estas potncias e som-las: 8+2=10. Portanto, o a representao binria de 10 de fato 1010. Segundo (Torres, 2001), palavras binrias recebem nomes especiais conforme a quantidade de bits utilizada pelas mesmas: Nibble: 4 bits Byte: 8 bits Word: 16 bits Double Word: 32 bits Quad Word: 64 bits O sufixo K (Kilo), que em decimal representa 1.000 vezes (Kg, Km), em binrio representa 1.024 vezes (2). Ento, 1 KB representa 1.024 Bytes e, conseqentemente, representa 8.192 bits. Da mesma forma, 1 GB (ateno para o B maisculo) equivalente a 1.024 MB, 1.048.576 KB, 1.073.741.824 bytes ou 8.589.934.592 bits.

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Observe abaixo: Sufixo Kilo (K) Mega (M) Giga (G) Tera (T) Peta (P) Exa (E) Zeta (Z) Yotta Quantidade 2 = 1.024 220 = 1.048.576 230 = 1.073.741.824 240 = 1.099.511.627.776 250 = 1.125.899.906.843.624 260 = 1.152.921.504.607.870.976 270 = 1.180.591.620.718.458.879.424 280 = 1.208.925.819.615.701.892.530.176Tabela 210

Grandezas computacionais

importante entendermos corretamente estes conceitos para evitarmos falsos arredondamentos.

Captulo 2__________________________________________________________

Viso geral do Hardware CaseFigura 10

Case

O case, mais conhecido como gabinete, talvez um dos principais itens de hardware, porm, algumas pessoas acabam deixando de lado a importncia da sua escolha, levando em conta apenas o que est por dentro. (Martins, 2007) Em geral, os cases seguem dois padres bsicos: horizontais e verticais, sendo que este ltimo o mais encontrado nos dias de hoje.

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Os modelos verticais so: minitorre, torre mdia e torre grande. O padro ATX atualmente domina o mercado nacional no formato de cases, fontes de alimentao e placas-me. O antigo padro (AT) j no mais to encontrado. Vrios motivos levaram a substituio do padro AT pelo ATX. Entre os principais, podemos citar: Ampliao do espao interno Reduo considervel dos cabos internos Melhor posicionamento do processador na placa-me ATX A possibilidade de desligamento automtico do micro

Apesar de o padro ATX dominar o mercado, existe ainda um outro padro, denominado BTX, cujo objetivo principal de melhorar a dissipao trmica do interior do computador, alm de tentar padronizar os formatos de placas-me de tamanho reduzido, focando na produo de gabinetes menores, sem perda de velocidade.

PSFigura 11

Fonte de alimentao

A fonte de alimentao responsvel por converter os 110 ou 220 volts da rede eltrica para os 12V, 5V e 1.5V fornecidos nas diferentes sadas, alm de filtrar a corrente e atenuar picos de tenso. O padro atual de fontes do tipo ATX verses 2.1 e 2.2.

Estabilizador de voltagemFigura 13

Estabilizador

A funo bsica de um estabilizador equalizar o mximo possvel os chamados picos, que so oscilaes de tenso eltrica. Os trs problemas mais comuns so os brownouts, surtos e spikes.12

Filtro de linhaFigura 14

Filtro de linha

Os filtros de linha de boa qualidade protegem o seu equipamento removendo rudos e picos provenientes da rede eltrica, alm de expandir o nmero de tomadas disponveis perto do micro ou de equipamentos de udio/vdeo e garantir que os equipamentos estejam devidamente aterrados. Eles tambm realizam a proteo contra curto-circuito e sobrecarga de tenso. (Torres, Clube do Hardware, 2007)

UPSFigura 15

UPS

O UPS, mais conhecido como No-break, um acessrio que permite manter o micro ligado durante algum tempo em caso de falta de energia eltrica. Eles so classificados em dois grupos: Online: no h qualquer tipo de retardo. Offline: possui um pequeno retardo (cerca de 16ms).

Monitor de vdeoFigura 16

Monitor

Classificado como um equipamento de sada, os monitores so responsveis por permitir ao usurio visualizar tudo aquilo que produz.13

Atualmente, encontramos no mercado o padro LCD, que aos poucos vem substituindo o antigo padro CRT.

MouseFigura 17

Mouse

Sua principal funo facilitar a interao mquina/usurio. classificado como um dispositivo de entrada de dados. Atravs dele, podemos movimentar/arrastar, selecionar e clicar em objetos que estejam sendo exibidos no monitor de vdeo.

TecladoFigura 18

Teclado

Classificado como um dispositivo de entrada de dados, o teclado permite ao usurio interagir com o micro inserindo caracteres. Hoje, encontramos bastantes teclados multimdia no mercado, que permitem ao usurio o controle do volume de som, ligar e desligar o micro, abrir programas predeterminados etc. tudo atravs de um simples toque de tecla.

Placa-meFigura 19

Placa-me

Segundo Barbara e Robert Thompson (Thompson & Thompson, 2006), uma placa-me (tambm chamada de Motherboard, placa de sistema ou apenas Mobo) a central de controle de um computador. Todos os demais14

componentes so controladas por ela. A placa-me influencia diretamente no desempenho do micro.

CPUFigura 20

Unidade Central de Processamento

O processador o responsvel por executar programas e controlar operaes como um todo. Consiste em um conjunto de circuitos digitais que desempenham operaes, como acesso a memrias e operaes lgicas e aritmticas, leitura e gravao de dados etc. (Almeida, 2007)

RAMFigura 21

Memria RAM Tipo de memria onde os programas so carregados antes de serem executados. A quantidade de memria medida em MB. J a velocidade da RAM geralmente medida em nanosegundos. A designao RAM uma abreviao de Random Access Memory. Um acesso randmico aquele em que h a possibilidade de busca por uma informao em qualquer local do chip de memria. Seu contedo voltil, ou seja, quando a mquina desligada todo o seu contedo perdido. H vrias formas de RAM, incluindo encapsulamento DIMM e SIMM. Quanto maior a capacidade de memria RAM de um computador, maior ser o desempenho geral de desempenho (velocidade). (Moraz, 2006)

BIOSBIOS (Basic Input/Output System) um software armazenado em um chip ROM na placa-me. A maioria dos sistemas atuais utiliza Flash EPROM (Erasable Programmable ROM), possibilitando a atualizao pelo usurio. A responsabilidade principal do BIOS controlar e gerenciar o POST (Power on Self Test), o processo de boot e a interao dos componentes em15

uma placa de sistemas. Todos estes processos so de baixo nvel, porm extremamente importantes para o sistema.

Disco rgidoFigura 22

Disco rgido

Assim como a memria RAM, o disco rgido armazena programas e dados, porm, alm de possuir uma capacidade muito maior, os seus dados no so apagados quando a mquina desligada. Ou seja, o seu contedo no voltil. Sua capacidade medida em GB, no entanto, existe muita confuso gerada pelos fabricantes dos mesmos. Vamos imaginar um disco rgido com capacidade de 75 GB, portanto, na verdade ele possui: 75 x 1.073.741.824 bytes = 80.530.636.800 bytes. Como possui um pouco mais de 80 bilhes de bytes, os fabricantes o indicam como tendo 80 GB. Os fabricantes mudaram por conta prpria a definio de GB. Consideram que vale 1 bilho de bytes. Logo, ao ver um anncio de um disco rgido como sendo de 80 GB, ele na verdade possui cerca de 80 bilhes de bytes. (Vasconcelos, 2009)

CoolerFigura 23

Cooler

O dissipador refere-se ao conjunto de dissipao trmica. instalado sobre a CPU, para que no ocorra superaquecimento. Se o cooler no estiver funcionando de forma correta, o calor pode derreter os minsculos circuitos do processador. Temos que ter mente que o dissipador fabricado para modelos especficos de processadores. Portanto, pode ocorrer uma srie de problemas quando um cooler fabricado para determinado tipo de CPU estiver sendo utilizado em outro modelo, pois o cooler no estar resfriando adequadamente o processador.16

Placa de vdeoFigura 24

Placa de vdeo

A principal funo da placa de vdeo , enviar para o monitor de vdeo, seja qual for o formato, os sinais correspondentes para a formao das imagens na tela. Devem controlar ainda estes sinais, evitando eventuais erros.

ModemFigura 25

Modem

O modem um perifrico usado para transferir informaes entre vrios computadores via suporte de transmisso telegrfico. Ele modula as informaes numricas em ondas analgicas. No sentido oposto, desmodula os dados analgicos para convert-los em numricos. Sua velocidade medida em bouds.

Placa de som

Figura 26

Placa de som

Responsvel por captar e gerar sons entre equipamentos de som e um micro, executando um processo de converso AD e DA (Analgico Digital, Digital Analgico).17

Como a maioria das placas-me atualmente apresentam som on-board, seu uso dispensvel. Ela ainda muito til quando se quer um som de altssima fidelidade e compatvel com as tecnologias de udio recentes, como edio de udio. Hoje em dia, h muitos casos onde o modem j foi substitudo por outras opes de conectividade remoto, como ADSL, ISDN etc.

NICFigura 27

NIC

A placa de rede (NIC) serve para a troca de informaes entre computadores mediante um cabo apropriado. Quando so conectados entre si, podemos dizer que formam uma LAN (rede de rea local). Sua funo principal controlar todo o envio e recebimento de informaes na rede.

PortasAs portas agem como pontos de conexo para cabos, possibilitando a transferncia de dados entre o computador e outro dispositivo. H vrios tipos diferentes tipos de conectores e cabos que so utilizados para unirem dispositivos.Porta Serial Paralela Vdeo USB Teclado Mouse Funo Conecta dispositivos seriais, como modems. Conecta dispositivos paralelos, como impressoras Conecta o monitor ao computador Conecta vrios tipos de dispositivos no computador, como mouses e teclados Conecta o teclado no computador Conecta o mouse no computador

Tabela 3

Portas

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Drives de CD-ROMO CD, desenvolvido pela Philips em associao com outras empresas, transformou-se no modo padro mais usado para lbuns de msica. Logo, tambm se tornaram o meio mais eficiente e barato para armazenamento de dados. Com isso, a indstria de software praticamente eliminou a distribuio de programas em disquetes. (Alecrim) Nada mais natural que os drives de CD-ROM se tornassem um item essencial nos computadores. Sua principal caracterstica de desempenho est na taxa de transferncia, que representa a velocidade de rotao do CD, aumentando a qualidade de informaes lidas por segundo. Uma unidade de 8x possui uma taxa de 1.200KB/s, uma unidade de 56x oferece 8.400KB/s e assim por diante.

Drive de CD-RWDe acordo com (Moraz, 2006), estes dispositivos so mais conhecidos como gravadores de CD. Possuem as mesmas caractersticas do CD-ROM, incluindo a possibilidade de gravao de dados nos CDs virgens ou regravveis. Em geral, estes dispositivos apresentam as seguintes caractersticas: 52x24x52, onde significa: velocidade mxima de 52x para leitura, 24x de velocidade mxima para gravao e 52x para regravao em mdias do tipo CD-RW.

Drive de DVD-ROMO DVD armazena informaes de forma digital, proporcionando uma capacidade maior de armazenamento que o CD, devido essencialmente a sua tecnologia ptica superior. Os drives de DVD-ROM possui como funo principal ler mdias no formato DVD, que fisicamente possuem caractersticas muito prximas s de um CD-ROM, no entanto seu mtodo de leitura e gravao diferente, principalmente na quantidade de informao. Um CD comporta tradicionalmente 700MB, enquanto que um DVD costuma suportar no mnimo 4,7GB. O variante do DVD-ROM justamente o DVD-RW, que alm de lerem os formatos de CD e DVD, conseguem ainda gravar CDs e DVDs.

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Captulo 3Placa-MeFigura 28

Soquete 7

A placa-me o principal componente do computador. atravs da placa-me que todos os dispositivos que fazem de um micro funcional so conectados. Se voc olhar atentamente uma placa-me, voc fios embutidos na placa na forma de caminhos que atravessam o sistema. Fazendo uma analogia, estes caminhos so como estradas, e justamente por ela onde os sinais de dados trafegam de um lugar para outro. A primeira coisa que chama a ateno em uma placa-me soquete do processador, onde em cima do mesmo localiza-se um dissipador de calor ou ventilador. As placas clssicas do Pentium possuem um slot soquete 7, onde o processador inserido. Este tipo de soquete chamado de ZIF (Zero Insertion Force), que como o prprio nome diz, o processador poder ser encaixado ou desencaixado sem a utilizao de fora para isto.

Soquetes DIMM/SIMMFigura 29

Soquetes DIMM/SIMM

Olhando mais atentamente, percebemos outro detalhe que chama a ateno: os slots de memria, onde usualmente instalamos a RAM. H tipicamente dois tipos de soquetes para instalarem-se memrias: SIMM (Single20

InLine Memory) e DIMM (Dual InLine Memory Module). Os sistemas originais Pentium possuem tanto soquetes SIMM de 73 pinos quanto soquetes DIMM de 168 pinos.

Slots de expanso

Figura 30

Slots de expanso

A maioria das placas-me possui um ou mais slots de expanso, que visa adicionar funcionalidades ao computador. Estes slots apresentam-se de vrias formas diferentes. Discutiremos mais detalhes quando entrarmos no captulo sobre barramento.

Portas de comunicaoPlacas de sistema possuem portas de comunicao integradas diretamente em sua estrutura. Estas portas tambm so conhecidas como COM. Freqentemente, encontramos duas portas COM em cada sistema, COM1 e COM2. Portas COM tambm so chamadas de portas seriais, devido enviarem dados em sries um bit de cada vez.

Porta paralelaA porta paralela tambm conhecida como LPT1. Uma de suas principais caractersticas o envio de 8 bits de cada vez. Trata-se de um conector de 25 pinos, que tambm conhecido como DB25-fmea.

Conectores de mouse/tecladoOs conectores PS/2, encontrados na grande maioria das placas-me, servem para conectarmos o mouse e o teclado do sistema. Placas-me antigas (como Baby-AT) possuam um conector DIN para o teclado embutido. Em alguns casos, tambm possuam uma porta de mouse na21

placa. Caso no houvesse, o conector do mouse era encontrado no prprio case, e era ligado a placa atravs de cabos.

Conector de energiaFigura 31

Conector ATX

Este conector serve para conectarmos a fonte de alimentao na placame, pois todos os dispositivos conectados placa precisam de energia para funcionar.Figura 32

Conector AT

Placas-me modernas, padro ATX, possuem um conector de 20 ou 24 vias para realizar este procedimento. Antigamente, no padro AT, os conectores (P8 e P9) tinham uma peculiaridade especial: os fios pretos deveriam estar no meio em ambos os lados, pois caso contrrio, a placa fatalmente seria queimada. Com o conector ATX este problema no mais existe, impedindo que o usurio faa a conexo de forma invertida.

Controlador de disco rgidoFigura 33

Interface SATA

Um controlador de disco rgido um dispositivo responsvel por receber a informao do processador, convert-las e interpret-las em sinais que o22

disco rgido possa entender. Depois, envia de volta para o processador a informao j convertida em sinais que o processador tambm possa entender. Hoje, as interfaces SATA esto comeando a dominar o mercado. Antes, eram as interfaces IDE que predominavam. Discutiremos isso no captulo sobre discos rgidos.

BIOS

Figura 34

BIOS

Localizar o chip BIOS em uma placa fcil: geralmente possuem o formato retangular e apresenta o nome do fabricante. Fabricantes populares incluem AMI, AWARD e PhoenixBIOS. O BIOS (Basic Input Output System) um programa de baixo nvel que permite que todos os dispositivos do sistema possam se comunicar uns com os outros. Trata-se de um chip ROM, significando que voc pode ler as informaes nele contidas, porm em circunstncias normais, no poder realizar operaes de escrita. Hoje, encontramos chips EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), onde voc pode obter um software especial do fabricante do BIOS para escrever no chip. O chip do BIOS tambm contm um cdigo que controla o processo de boot do sistema. Trata-se do POST, onde o micro passa por um monte de testes. Logo depois, caso tenha passado no teste, o BIOS localiza a partio master de boot e, em seguida, o sistema operacional carregado.

BateriaFigura 35

Figura 35

Bateria

O computador mantm um relatrio do seu inventrio no que conhecido como CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). No CMOS encontramos uma listagem dos componentes do sistema, como o tamanho do disco rgido instalado no computador, quantidade de RAM etc.23

A listagem do inventrio armazenado na CMOS RAM, o que um problema porque a RAM perde o seu contedo quando a mquina desligada. Para resolver este inconveniente, uma pequena bateria inserida na placame que fornece energia o suficiente para que o contedo do CMOS RAM no se perca.

Tipos de placas-meFigura 36

Tipos de placas-me

A forma de uma placa-me descreve as dimenses ou tamanho da placa-me e como ser o layout dos componentes da placa.

Full ATO antigo padro Full AT possua 30.48cm x 27.94cm. Este padro era bastante problemtico com relao a instalao e manuteno dos componentes. Sempre que ocorria que as placas de expanso, quando inseridas no sistema, ficavam quase por cima do processador. Esta situao ocasionava problemas de aquecimento, devido a insuficincia no processo de ventilao.

Baby-ATEste padro de placa-me foi um dos mais populares j lanados. Medindo 21.59cm x 25.4cm, esta placa pode ser facilmente identificada porque geralmente possue um conector DIN para o teclado, no cantinho da mesma. A placa incorporou tambm o soquete ZIF 7, para os clssicos processadores Pentium.

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ATXFigura 37

ATX

Em 1995, a Intel desejava uma placa de sistema que suportasse o processador Pentium II e o novo slot AGP, ento, construram o formato ATX. Medindo 19.05cm x 30.48cm, as placas-me ATX possue todas as portas de I/O integradas diretamente na placa, incluindo portas USB. Uma das curiosidades integradas a este novo padro que o sistema podia ser desligado pelo sistema operacional.

Arquiteturas de barramentosSlots de expanso foram idealizados para expandirmos as caractersticas de nossas mquinas. O problema que h vrios tipos diferentes de slots de expanso no sistema, fazendo com que voc ao comprar uma nova placa certifique-se que comprou o modelo correto.

ISAFigura 39

ISA

A ISA (Industry Standard Architecture) foi a primeira arquitetura de barramento, desenvolvida originalmente sobre uma arquitetura de 8 bits e 16 bits. Possue a velocidade de 8 MHz, que extremamente lento para os padres de hoje.

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Devido a sua enorme popularidade na poca, provvel que um dia voc se depare com a ISA, principalmente em micros antigos.

MCAFigura 40

Tipos de slots

A MCA (Micro Channel Architecture), que foi desenvolvida pela IBM, era uma arquitetura de 32 bits e rodava a 10 MHz. O interessante que a MCA no era compatvel com o padro ISA. Com a MCA, a IBM trouxe uma novidade chamada Bus Mastering, que permitia aos dispositivos, ao conversarem, enviar informaes diretamente uns para os outros, sem ter que passar pelo processador.

EISAA EISA (Extended Industry Standard Architecture) foi desenvolvida sob a arquitetura de 16 e 32 bits. A grande vantagem da EISA que manteve compatibilidade com as antigas placas ISA. A EISA tambm manteve o conceito de bus mastering, introduzido pela MCA. Como ambas as placas encaixavam-se no mesmo slot, eles tiveram que manter os 8 MHz de velocidade.

VESAEm 1992, a VESA (Video Electronics Standard Association) desenvolveu uma arquitetura de barramento que era superior ao ISA. VESA era uma arquitetura de 32 bits, suportando o bus mastering e rodava na mesma velocidade do processador, que na poca gerava em torno de 25 a 33 MHz. Seus slots eram mais utilizados para placas de vdeo e so facilmente identificados, j que possuem uma cor parecida com cor de canela, agindo como uma extenso do slot ISA.26

PCIFigura 43

PCI

O PCI (Peripheral Component Interconnect) foi um grande avano frente s tecnologias anteriores. Suporta placas de 32 e 64 bits. Possui uma velocidade de 33 MHz e, mais uma vez, suporta o bus mastering. Talvez, uma das caractersticas mais marcantes do PCI o suporte a arquitetura plug and play. Caso voc esteja rodando um sistema operacional com suporte a plug and play e o BIOS da sua placa tambm suporte, ento IRQs e endereos de IO podem ser dinamicamente determinados para os componentes PCI.

AGPA AGP (Advanced Graphics Port) roda a 66 MHz, ou seja, o dobro do barramento PCI. Elas foram idealizadas para a conexo de placas de vdeo. O aumento do desempenho no vem somente da velocidade, mas tambm pelo fato do barramento AGP possuir um caminho direto para o processador, logo, a informao trafega rapidamente do processar para placa AGP.

USBO USB (Universal Serial Bus) uma tecnologia serial de alta velocidade. Permite a conexo de at 127 dispositivos em cada porta, recurso conhecido como daisy chain.

ChipsetFigura 42

Chipset

Chipset um conjunto de chips usado na placa-me. As grandes empresas fabricantes de chipset so: Intel, VIA, SiS, ATI e NVIDIA.27

Os chipsets podem ser divididos em duas pontes: MCH e ICH. MCH (Memory Controller Hub): Tambm conhecido como ponte norte, o MCH conectado diretamente a CPU e suas principais funes so: controlador do barramento AGP, PCI Express x16 e interface para transferncia de dados com a ponte sul. O MCH tambm funciona como um controlador de memria, exceto para processadores soquete 754, 939 e 940. ICH (I/O Controller Hub): Tambm conhecido como ponte sul, o ICH conectado ponte norte e sua funo basicamente controlar os dispositivos on-board e de entrada e sada, como discos rgidos, portas USB, barramento PCI, barramento PCI Express, RTC (relgio de tempo real) etc . A grande curiosidade com relao ao ICH, que o mesmo determina a quantidade (e velocidade) das portas USB e a quantidade e tipo das portas do disco rgido que a placa-me possui. J a curiosidade referente ao MCH justamente com relao memria. Como o controlador de memria est no MCH, este chip que limita o tipo e quantidade mxima de memria que podemos instalar no micro.

Captulo 3_____________________________________________________________________

CPUA CPU (Central Processing Unit) age como o lder de um grande time, tomando todas as decises lgicas e aritmticas do sistema. Os principais fabricantes atuais de processadores so a Intel e a AMD. Exemplo de instruo em linguagem de programao C: A=1; B=1; While (a