INSTITUTO FEDERAL DE

SERGIPE • MONTAGEM DE COMPUTADORES • PROF. DOUTORANDO LUIZ CARLOS PEREIRA SANTOS

• AULA: PLACA MÃE

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!).

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

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

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.

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

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:

MOSFETs

Os reguladores de tensão são

formados por um conjunto de

MOSFETs, alguns capacitores,

uma bobina e um controlador.

Regulador de tensão de 3 fases

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.

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

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

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.

BARRAMENTO - TIPOS

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.

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.

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.

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.

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. 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.

PLACA OFF BOARD

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

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.).

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,

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.

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.

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.

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!

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.

EXERCÍCIO VALENDO UM PONTO.

VOCÊ DEVE FAZER UMA PESQUISA E REALIZAR UM Breve histórico dos

diferentes Microcomputadores(1,0)

ENTREGA AO PROFESSOR VIA EMAIL: LUIZCARLOS.IFS@GMAIL.COM

COMPUTADOR ANO CARACTERÍSTICAS DE

MEMÓRIA RAM ,

PROCESSADOR E PLACA MÃE

COMEÇAR

PELO ANO DE

1980