Placa mãe (motherboard)

Placa mãeA placa mãe possui algumas denominações como:

•Motherboard (placa principal)•System board (placa de sistema)•Logic board (placa lógica)

Nos computadores Apple é a placa de circuito central (também chamada de primária).

A placa mãe permite que o processador se comunique com todos os periféricos instalados e é formada não apenas por seus componentes eletrônicos no tamanho de chips, mas também por slots para a conexão de dispositivos.

Placa mãeOs mais importantes dispositivos e componentes da placa mãe são:

•Processador;•Memória RAM;•Bios;•Bateria;•Chipsets;•Slots de expansão (PCI, ISA, AGP, etc)•Conector de disco rígido•Conector para o mouse (dispositivo de ponteiro)•Conector de impressora (porta paralela)•Conector de dispositivos USB (Universal Serial BUS)

Placa mãe

As diferentes placas mãe são provenientes de diferentes gerações. Antes do padrão ATX, para os computadores IBM-PC, tínhamos os AT (Advanced Technology) presente nos computadores montados no período de 1983 até 1996.

Um dos pontos cruciais para o avanço do padrão AT para o ATX é o fato do 1º ter um espaço interno reduzido, dificultando a instalação dos componentes e prejudicando a circulação de ar.

Imagem das placas AT e ATX

Fonte de alimentaçãoPlacas AT – a fonte envia corrente ou interrompe o fornecimento quando o botão liga-desliga é pressionado.

Placas ATX – a fonte recebe ordens diretamente da placa mãe, o que permite vários recursos novos, como a possibilidade de desligar o micro diretamente pelo sistema operacional, sem a necessidade de pressionar o botão liga-desliga.

Nas placas de formato ATX o botão é ligado ao conector “ATX Power Switch”, um conector de dois pinos da placa mãe, que fica próximo aos conectores para as luzes do painel do gabinete. O comportamento do botão ao ser pressionado também é diferente. Estando o micro ligado, apenas um toque no botão faz o micro entrar em modo suspend. Para realmente cortar a eletricidade, é preciso manter o botão pressionado por mais de 4 segundos.

Visualização ATX Power Switch

Conecte o cabo de alimentação ATX do sexo masculino INX-420 para o interruptor de alimentação do chassi principal.

Conecte o cabo de alimentação ATX do sexo feminino a partir do INX-420 à placa-mãe de conexão botão de alimentação (muitas vezes marcadas "PWRSW", "PWSW", ou "PWBT").

Modelo da fonte AT e ATX

Fonte da ATX

Fonte da AT

VARIAÇÕES DO ATX

A ATX possui duas variações chamadas: chamadas de micro-ATX e WATX (ou Wide ATX).

O micro-ATX é um formato menor de placa mãe, mais ou menos do tamanho de uma placa mãe AT, que normalmente é usado em placas mãe de baixo custo.

O formato WATX, por sua vez, é usado em placas mãe destinadas a servidores; em geral as com encaixes para dois ou quatro processadores e para vários módulos de memória. Por possuírem muitos componentes, estas placas são bem maiores que as ATX normais, podendo ser acopladas apenas a gabinetes WATX.

Socket ou SoqueteÉ o local onde acomodamos o processador na placa mãe. Nos procedimentos para a montagem do computador, o processador é acoplado ao local com um conjunto cooler, composto de um dissipador de calor e um ventilador.

BIOSUm chip denominado CMOS na placa mãe, abriga um pequeno programa chamado (Basic Input/Output System).

A BIOS é responsável pelo controle de uso dos dispositivos, além das informações de data/hora, trabalhando em conjunto com outro software chamado POST, responsável pelo teste dos componentes do computador em busca de eventuais erros.

Através da configuração da BIOS é possível gerenciarmos as configurações de hardware como:• Tipo de disco rígido;• Tipo e quantidade de memória RAM;• Interrupção e acesso à memória;• O estado de periféricos conectados;• Configurar senha de acesso ao sistema antes do carregamento do sistema operacional e determina a seqüência de inicialização (boot).

Imagem do programa da BIOS

Bateria

Atualmente a função da bateria é manter o relógio interno do sistema atualizado mesmo com o equipamento desligado.

Os principais sintomas de “final de vida” da bateria são:

•CMOS CHECKSUM FAILURE•CMOS BATERRY STATE LOW•CMOS SYSTEM OPTIONS NOT SET•CMOS TIME AND DATE NOT SET

Tipos de bateria existentes

Bateria com soquete de presilha na parte superior

Bateria com soquete de presilha na

parte lateral.

Soquete de bateria em disposição vertical.

ChipsetsO chipset é o componente mais importante da placa mãe, pois é ele quem comanda todo o fluxo de dados entre o processador, as memórias e os demais componentes.

Os barramentos ISA, PCI e AGP, assim como as interfaces IDE, portas paralelas e seriais, além da memória e do cachê, são todos controlados pelo chipset.

O chipset é composto internamente de vários outros pequenos chips, um para cada função que ele executa.

Nos computadores atuais a disposição geral de chips é constituída de duas unidades grandes chamadas de “Norte ” e “Sul”.

Chipsets

O chip Norte

Conhecido como MCH (Memory Controller HUB) ou ligação de controlador de memória, é conectado diretamente ao processador e possui basicamente as funções de agir como controlador de memória, controlador AGP (padrão de barramento para conexão de placas de vídeo compatíveis), controlador do barramento PCI (padrão de conexão para placas compatíveis como as de áudio e rede) e também como uma interface para as transferências de dados ao chip SUL.

O chip Sul

Conhecido como ICH (I/O Controller Hub) ou ligação controladora de entrada e saída, as funções são as de controlar os seguintes componentes:

•Discos rígidos;•Portas USB;•Som on-board;•Rede on-board;•Barramento PCI;•Relógio tempo real;•Memória de configuração (CMOS)

Representação do chipset

Representação do chipset

Slots de expansãoSão conectores plásticos da placa mãe para a conexão de periféricos internos.Exemplos: placas de áudio, de vídeo, de rede, modem, etc.

Esses conectores são também chamados de “slots PCI” que é um conector de barramento criado pela Intel em 1992, na época de desenvolvimento do processador Pentium.

Conectores de memória também são considerados slots de expansão, pois elev a capacidade de memória do computador.

Slots PCI

O barramento PCI é o substituto do barramento ISA, utilizado pela primeira vez nos computadores com processador 286, praticamente inexistente nos computadores mais atuais.

Barramento ISA

Slots PCI

Slots PCI da placa mãe: geralmente são os conectores na cor branca, sendo que o

número de slots depende do modelo

da placa.

Barramento AGPSe destaca na placa mãe, por geralmente possuir a cor marron. Conhecida como Advanced Graphics Port ( porta gráfica avançada), é um barramento de computador ponto-a-ponto, de alta velocidade, com a função de acelerar o processamento de imagens 3D.

A AGP aloca dinamicamente a memória RAM do sistema para armazenar a imagem da tela e para suportar o mapeamento de textura, além de efeitos especiais de sombra e iluminação denominados z-buf-fering e alpha blending.

Barramento AGPLocal de um slot AGP em

uma placa mãe: geralmente de cor

marrom.

Placa de vídeo AGP Nvidia GEForce 7800 GS

As velocidades de relógio são 375MHz para

o núcleo, com uma velocidade de memória

de 1.2GHz

Representação...

Barramento PCI Express

Substituto dos barramentos PCI tradicional e AGP. Possui o dobro de velocidade desses barramentos (PCI-AGP).

Sua tecnologia conta com um recurso que permite o uso de uma ou mais conexões seriais, isto é, “caminhos” (conhecidos como lanes) para transferência de dados.

Caso um dispositivo usa um caminho, então diz que esse utiliza o barramento Express 1x, se utiliza quatro conexões, sua denominação é PCI Express 4x, e assim por diante.

Cada lane pode ser bidirecional, ou seja, recebe e envia dados. O PCI Express utiliza nas suas conexões, linhas LDVS (low Voltage Differential Signalling) e apresenta uma arquitetura diferencial, diminuindo completamente o ruído, além de baixa voltagem de operação.

Barramento PCI Express

Placa de vídeo Nvídia para padrão PCI Express

Slot PCI Express em uma placa mãe atual.

Conector de disco rígidoPlacas mães possuem um conector denominado IDE (Integrated technology attachmet) ou tecnologia de ligação integrada, e serve não apenas para a conexão da placa-mãe ao disco rígido, como também a outros dispositivos de leitura/armazenamento com drives de CDs/DVD/s ROM e suas respectivas gravadoras.

Os IDEs estão sendo substituídos pela tecnologia ATA e posteriormente Serial ATA, também conhecido como SATA (Serial Advanced Technology Attachment) ou ligação serial de tecnologia avançada.

Os padrões ATA e SATA na sua maioria são compatíveis apenas com dispositivos de armazenamento de massa, como os discos rígidos. Portanto o IDE ainda é usado para os drives de CD/DVD e gravadoras.

Os discos IDE transmitem dados através de cabos de 40 a 80 fios paralelos, o que resulta em cabo de grande extensão.Os discos SATA transferem dados em série em apenas 4 fios em um único cabo.

Imagens...

Slot SATA em uma placa mãe.

Cabo de alimentação de um disco rígido do padrão SATA

Cabo de conexão de um disco rígido do padrão SATA

Imagens...

Slot IDE em uma placa mãe.

Cabo de alimentação de um disco rígido do padrão IDE

Cabo de conexão de um disco rígido do padrão IDE

Imagens...

Conector de impressora (porta paralela)

As impressoras atuais apresentam uma conexão tipo USB (Universal Serial Bus), com vantagens de comunicação mais rápida entre o componente e o computador, vários modelos mais antigos são conectados via uma porta na placa mãe, denominado porta paralela.

Porta paralela é uma interface de comunicação entre um computador e um periférico.

Vários periféricos podem ser conectados através da porta paralela para enviar e receber dados. Exemplo: escâneres, câmeras de vídeo, unidade de disco removíveis, etc...

É possível também efetuar comunicações entre dois computadores através da porta paralela, usando um programa nativo chamado comunicação direta via cabo. Utilizando apenas um cabo conhecido como DB25, é necessário também uma configuração específica no cabo para o funcionamento correto da rede.

Conector de impressora (porta paralela)

Cabo DB25Local de uma porta paralela

Conector de mouseO mouse é conhecido como dispositivo de ponteiro presente em computadores presente em computadores rodando em ambientes operacionais gráficos.

Nos computadores antigos havia uma porta paralela (com o soquete bem menor) para a conexão de mouse. Atualmente, a conexão pode ser efetuada através de uma porta específica denominada PS/2 e ainda há dispositivos de ponteiros conectáveis via portas USB e sem fios ou via bluetooth para os modelos mais modernos.

Porta de conexão do mouse padrão PS/2: o tipo mais comum atualmente. Ao lado, na cor roxa, a conexão PS/2 para o teclado.

Conectores USBUniversal Serial Bus, ou ligação ponto-a-ponto serial universal, é um tipo de conexão Plug and Play que permite a conexão de periféricos sem a necessidade de desligar o computador.

O padrão USB foi desenvolvido por um consórcio de empresas, entre as quais se destacam: Microsoft, Apple, Hewlett-Packard, NEC, Intel e Agere.

Segue as evoluções do USB:•USB 1.0: primeira versão, lançada em novembro de 1995, no mesmo ano em que a Apple começou a utilizar portas de um padrão semelhante, denominado FireWire. Apesar de ser um padrão atualmente em produção, não obteve o mesmo sucesso comercial do USB;•USB 1.1: Lançada em janeiro de 1996, primeira versão operacional de maior sucesso do USB. Transmite dados a 1,5Mb/s ou 12Mb/s;•USB 2.0: lançada em 2002, na principal característica é o aumento da capacidade de velocidade de transferência de dados e correção de alguns dados técnicos. Transmite dados até 480Mb/s.

Conectores USBEmbora exista diferença de velocidade, é raro haver problema de compatibilidade entre periféricos e placas mãe.

Placas mães podem trazer uma, duas ou mais portas USB, e as placas atuais apresentam a máxima velocidade de transferência permitida pelo padrão.

O hubs para conexões USB funcionam como extensões. Ao se conectar um hub a uma porta, o mesmo pode disponibilizar outras portas para a conexão de periféricos. Exemplo: webcam, tocador MP3, etc.

Placas mães do tipo on-board

São máquinas onde os dispositivos (como rede, vídeo, som) são integrados na própria placa mãe.

Essas placas têm como vantagem: •Não necessidade de integrar placas adicionais;•Preço.

Duas desvantagens são:•Dificuldade de expansão;•Menor desempenho;•Maior ruído.