Placa Mãe

Prof. Alexandre Beletti Ferreira

Hardware

• Todo equipamento, peças, que pode ser “tocado”. Exemplos: memória, processador, gabinete, mouse, teclado, monitor (também chamados de periféricos).

Placa mãe

• Placa principal do computador• Conecta os outros dispositivos de hardware

do computador• Possui slots de memória, de placas de

expansão, jumpers, conectores para dispositivos de armazenamento

Placa mãe e seus componentes

Placa mãe e seus componentes

Placa mãe e seus componentes

Socket (processador)• Responsável pela conexão do processador

(UCP) na placa mãe• Possui pinos de contatos• Os mais adotados estão no próximo slide• Na figura o socket é “A”, servem para o

Duron, Athlon XP e Sempron (todos da fabricante AMD)

• O chip pode ter uma capacidade de processamento acima da suportada pela motherboard

Sockets Mais Adotados

• ZIF 7 (Zero Insertion Force 7)• ZIF Super 7• Slot 1• Socket ZIF 370• ZIF A• Socket ZIF 478• Socket ZIF 463

Socket Mais Adotados

• Socket ZIF 754• Socket ZIF 940• Socket ZIF 606• Socket ZIF AM2• Socket ZIF 775

Socket (para processador)

• Cada tipo de processador tem características que o diferenciam de outros modelos.

• Consistem em:– capacidade de processamento– quantidade de memória cache– tecnologia de fabricação usada– consumo de energia– quantidade de terminais (as "perninhas")

Sockets370 e 462

Sockets478 e 754

Slot de Conexão da Memória Principal

• Possibilitam conectar a DRAM • Slots de memória SIM: 30 e 72 vias• Slots de memória DIMM: 168 vias• Slots de memória DDR: 184 vias• Slots de mem. Rambus: 184, 232 e 326 vias

B – Memória RAM• As placas-mãe mais antigas usavam o tipo de

memória popularmente conhecido como SDRAM. No entanto, o padrão mais usado atualmente é o DDR (Double Data Rate), que também recebe a denominação de SDRAM II (termo pouco usado).

• A placa-mãe da imagem acima possui duas conexões (ou slots) para encaixe de memórias DDR.

• As memórias também trabalham em velocidades diferentes, mesmo quando são do mesmo tipo.. Supondo que a motherboard só aceitasse velocidades de até 333 MHz, um pente de memória DDR que funciona a 400 MHz só trabalharia a 333 MHz nessa placa, o máximo suportado.

Memórias RAM

DDR

DIMM

SIM 72 vias

SIM 30 vias

SIP

DIP

Socket de Conexão da Memória Cache On Board

• Permitia a conexão de um C.I. (Circuito Integrado) de cache

• Soldada ou conectada• Com a evolução passou a fazer parte do

interior do processador

Slot de Conexão da Memória Cache Pipeline

• Os chips são fixados em uma pequena placa de circuito impresso

Slots de expansão

• Adicionar outras funcionalidades à placa mãe:– ISA (Industry Standard Architecture) – Permite

ISA ou Pc-XT– EISA – Permite EISA e ISA– VLB – Permite VLB, ISA e Pc-XT– PCI (Peripheral Component Interconnect) – C1– AGP (Accelerated Graphics Port) – C2– CNR (Communications Network Riser) – C3– PCI Express

Barramento do IBM-PC

• Meio físico em forma de trilhas de circuito impresso - Barramento Interno e Externo

UCP MemóriaPrincipal

Periférico Periférico Periférico

Barramento

Barramento

• Dados: trilhas enviando somente dados• Endereço: endereços dos dispositivos,

informando o endereço dos dados do barramento de dados

• Controle: Tipo de operação (escrita ou leitura)

Barramento ISA – 8 bits

• Início no PC-XT (8088)• Barramento de Dados de 8 bits • Barramento de Endereço de 20 bits• (XT) XT – eXtended Tecnology• Aceso de até 1Mb de memóra• 4,77 Mhz de frequência• Pode transmitir até 1Mb por segundo

Barramento ISA – 16 bits

• Início no PC-AT (80286)• Barramento de Dados de 16 bits• Barramento de Endereço de 24 bits • AT – Advanced Tecnology• Aceso de até 16Mb de memóra• 8 Mhz de frequência• Pode transmitir até 8 Mb por segundo

Slot ISA

Slot EISA (Extended ISA)

Barramento PCI• Peripheral Component Interconnect• Barramento de Dados e Endereço: 32 bits• Segunda versão:

• Barramento de Dados de 64 e Endereço de 32

Frequência Barram. Dados

Taxa de Transf.

33 Mhz 32 bits 132 Mb/s33 Mhz 64 bits 264 Mb/s64 Mhz 32 bits 264 Mb/s64 Mhz 64 bits 528 Mb/s

Slot PCI

Slot PCI Express

• Porta dedicada no chipset

• SerialVersão TaxaX1 250 Mb/sX2 500 Mb/sX4 1000 Mb/

sX16 4000 Mb/

sX32 8000 Mb/

s

Slot AGP

Circuito de Clock

• Cristais de clock (cristal de quartzo)• Componentes que geram pulsos elétricos

com formato de onda quadrada em uma determinada freqüência

• Determina o ritmo de funcionamento dos dispositivos possibilitando a sincronização

• Presente em: placas-mãe, vídeo, controladoras, HD, entre outros

Circuitos de Clock

F2 - BIOS

• BIOS = Basic Input Output System• Responsável por controlar o uso do hardware do

computador e manter as informações relativas à hora e data

• O BIOS avisa quando o teclado não está presente, se as configurações foram perdidas, etc.

• Através do SETUP da máquinas as configurações serão salvas na RAM da BIOS.

• Algumas BIOS utilizam uma NVRAM – que dispensa o uso de bateria

BIOS

• Este C.I. é uma ROM (Read Only Memory)• Pode ser uma das tecnologias:

• EPROM – Programável e Apagável• EEPROM – Prog. e Apagável Eletronicamente

• Dois Programas: POST e SETUP• POST = Executa os autotestes• SETUP = Configurar parâmetros

BIOS

BIOS

POST

SETUP

RAM da BIOS

Opções Selecionadas no

SETUP

BIOS

D – Plug de Alimentação ou Energia

• Este é o plug que alimenta toda a energia elétrica da placa mãe, através da uma conexão com a Fonte de Alimentação

• Atualmente existem: ATX e AT (está saindo de linha, cada vez mais raro)

• A placa mãe consegue alimentar somente dispositivos conectados nos slots de expansão, processador e memória.

Alimentação AT

Cabo SinalVermelho + 5 VAmarelo + 12 VBranco - 5 VAzul - 12 VLaranja Power

Good

Alimentação ATX 1.0

Este conector é de 20 pinos. – ATX 1.0

Pino Sinal Cor Descrição1 3.3V Laranja +3.3 VDC2 3.3V Laranja +3.3 VDC3 COM Preto Terra4 5V Verm +5 VDC 5 COM Preto Terra6 5V Verm +5 VDC7 COM Preto Terra8 PWROK Cinza Status – DCs estão OK9 5VSB Violeta +5 VDC Standby

Voltage10 12V Amarelo +12 VDC

Pino Sinal Cor Descrição11 3.3V Laranja +3.3 VDC12 -12V Azul -12 VDC13 COM Preto Terra14 PS_ON Verde Power Supply On15 COM Preto Terra16 COM Preto Terra17 COM Preto Terra18 -5V Branco -5 VDC19 5V Vermelh

o+5 VDC

20 5V Vermelho

+5 VDC

Conector Extra – ATX 1.0

• Destinado a alimentação principalmente do processador Pentium IV.

Pino

Sinal Cor Descrição

1 COM Preto Terra2 COM Preto Terra3 +12 VDC Amarelo +12 VDC4 +12 VDC Amarelo +12 VDC

Conector ATX 2.0• Barramento PCI Express necessita de potência em torno de 75 WattsPino

Sinal Cor Descrição

21 +5 VDC Verm +5 VDC22 +5 VDC Verm Vermelh

o23 +5 VDC Verm Vermelh

o24 COM Preto Terra

Pino Sinal Cor Descrição1 3.3V Laranja +3.3 VDC2 3.3V Laranja +3.3 VDC3 COM Preto Terra4 5V Verm +5 VDC 5 COM Preto Terra6 5V Verm +5 VDC7 COM Preto Terra8 PWROK Cinza Status – DCs estão OK9 5VSB Violeta +5 VDC Standby

Voltage10 12V Amarelo +12 VDC

Pino Sinal Cor Descrição11 12V Amarelo 12V12 3.3V Laranja 3.3V13 3.3V Laranja 3.3V14 -12V Azul -12V15 COM Preto Terra16 PS_ON Verde PS_ON17 COM Preto Terra18 COM Preto Terra19 COM Preto Terra20 -5V White -5V

E2 – Conectores IDE

• IDE = Intergrated Drive Electronics• Cabos que ligam aos HDs, CDs, DVDs• Existem geralmente 2 (duas) IDEs por placa

mãe e em cada uma podem ser ligados até dois dispositivos IDE

Conector IDE

E1 – Conector SATA

• SATA = Serial ATA• Novos HDs estão todos adotando o padrão

de conexão SATA, pois existe uma melhora em termos de velocidade (entre outros fatores)

Conector SATA

F1 - Bateria

• Bateria que alimenta a BIOS, mantendo as informações quando o computador for desligado

G - Outros Conectores

• Conectores para comunicação com outros periféricos: mouse, teclado, impressora, dispositivos USB

• Teclado: DB5 ou PS2• Mouse: Serial ou PS2• Impressora: Paralela (LPT) ou USB

Outros Conectores

H – Furos de Encaixe

• Utilizados para fixar a placa mãe ao gabinete

• A furação é proporcional ao modelo da placa mãe: gabinete AT para placa mãe AT e gabinete ATX para placa mãe ATX

Furos de Encaixe

I - Chipset

• O chipset é um chip responsável pelo controle de uma série de itens da placa-mãe, como acesso à memória, barramentos e outros. Principalmente nas placas-mãe atuais, é bastante comum que existam dois chips para esses controles: Ponte Sul (I1) e Ponte Norte (I2).

I1 – Ponte Sul

• Ponte Sul (South Bridge): este geralmente é responsável pelo controle de dispositivos de entrada e saída, como as interfaces IDE ou SATA. Placas-mãe que possuem som onboard, podem incluir o controle desse dispositivo também na Ponte Sul.

Chipset

I2 – Ponte Norte• Ponte Norte (North Bridge): este chip faz um

trabalho "mais pesado" e, por isso, geralmente requer um dissipador de calor para não esquentar muito. Repare que na foto da placa-mãe em que esse chip é apontado, ele, na verdade, está debaixo de uma estrutura metálica. Essa peça é dissipador. Cabe à Ponte Norte as tarefas de controle do FSB (Front Side Bus - velocidade na qual o processador se comunica com a memória e com componentes da placa-mãe), da freqüência de operação da memória, do barramento AGP, etc.

Bibliografia

• BITTENCOURT, R.A., Montagem e Configuração de Computadores. Brasport:2009.

• Infowester