Bits e Bytes Os computadores "entendem" impulsos elétricos, positivos ou negativos, que...

Bits e Bytes

Os computadores "entendem" impulsos elétricos, positivos ou negativos, que

são representados por 1 e 0, respectivamente. A cada impulso

elétrico, damos o nome de Bit (BInary digiT). Um conjunto de 8 bits reunidos

como uma única unidade forma um Byte

1 Byte - 8 bits

1 Kilobyte ou Kbyte (KB) -1024 bytes

1 Megabyte ou Mbyte (MB) -1024 Kbytes

1 Gigabyte ou Gbyte (GB) -1024 Mbytes

1 Terabyte ou Tbyte (TB) -1024 Gbytes

As placas mãe são conhecidas como: • MOTHERBOARD• MAINBOARD• PLACA DE CPU• PLACA PRINCIPAL.

Uma motherboardmotherboard é uma placa de circuito impresso, onde são

conectados todos os componentes internos do PC.

A função da placa mãe é criar meios para que o processador possa

comunicar-se com todos os demais periféricos do micro com a maior

velocidade e confiabilidade possíveis.

O nome “placa mãe” é mais do que justo, já que todos os demais

componentes são encaixados nela.

Dica

A sigla PC significa

Computador Pessoal.

As placasequipadas com

microprocessadores 8088, V-20,

8086 e V-30

Foram fabricadas a partir de 1981,

dominaram o mercado durante

os anos 80

Primeira placa a utilizar a

tecnologia AT

A figura ao lado apresenta uma placa de CPU baseada no microprocessador

386.

A principal diferença entre uma placa de

CPU 386 e uma placa de CPU 286 é,

obviamente,a presença do

microprocessador 386.

Tipos de Placa de CPU

• On- BoardOn- Board – Onde os componentes como modem, vídeo, impressora são conectados direto na placa.

• Off-BoardOff-Board – Onde os componentes são placas externas encaixadas nos slots de expansão da placa.

Modelos mais recentes

Placas Micro ATX e AT com 20,6 cm de largura (8,5”).

MICRO ATX AT

Placa ATX com largura de 30,6 cm (12”), ATX

AT (Advanced Technology)

eMicro ATX (Advanced Tecnology Extendend )

A diferença está nos conectores localizados na parte traseira. Assim

como as placas ATX, as placas Micro ATX possuem um bloco de

conectores para as interfaces seriais, paralela, USB, teclado e mouse.

Bloco de conectores de uma placa de CPU ATXBloco de conectores de uma placa de CPU ATX (encontrado também em placas Micro ATX).   (encontrado também em placas Micro ATX).  

A figura a seguir traz uma placa de CPU ATX para processadores Athlon e Duron, com Socket A.

2 – Chipset3 – Soquete para o processador4 – Soquetes para as memórias5 – Conector para a fonte de alimentação6 – Chaves de configuração7 – Interface IDE8 – Interface para drives de disquetes9 – Interface IDE11 – BIOS15 – Super I/O16 – Chipset18 – Slot AMR19 – Slots PCI22 – Slot AGP23 – Conectores de áudio26 – Conector da porta paralela28 – Conectores USB29 – Conectores para teclado e mouse Uma placa de CPU ATX para Athlon

Fonte de AlimentaçãoA fonte a alimentação serve para

alimentar todos os circuitos integrados da placa mãe. Algumas fontes possui um sistema de chaveamento “110 e

220v”, já outras são bivolts.

Existem dois tipos de fontes as Existem dois tipos de fontes as

AT e ATX.AT e ATX.

Fonte AT

Fonte AT

As fontes AT possui dois conectores conhecidos de P8 e

P9, são eles que passam a corrente continua para a placa

mãe.

Tensão dos fios da Fonte AT

PRETO : terraVERMELHO : +5VBRANCO : -5VAMARELO : +12VAZUL : -12VLARANJA : power good

Tensão dos fios da Fonte AT

O fio laranja (Power Good), fornece às placas uma tensão de 5v atrasada em

relação à tensão do fio vermelho, quando o micro é ligado. Esta tensão atrasada, as placas, ou seja, funciona

como um reset.

Os outros dois tipos de conectores(para Os outros dois tipos de conectores(para alimentar drives,winchester,CDROM) são alimentar drives,winchester,CDROM) são

comuns aos dois padrões e usam as tensões comuns aos dois padrões e usam as tensões de 5V(fio vermelho) e 12V (fio amarelo):de 5V(fio vermelho) e 12V (fio amarelo):

Chave Liga e Desliga

É utilizada para ligar e desligar o microcomputador. Nela são ligados quadro fios coloridos que devem ser

ligados conforme indicado na tampa da fonte de alimentação. Mas geralmente

eles seguem o padrão mostrado no próximo slide:

Chave Liga e Desliga

ATENÇÃO !!!

O ressalto existente nas chaves liga e desliga indica a separação entre os pólos.

A inversão dos pares provocará um curto circuito na tomada de força quando a

chave for ligada, queimando-a.

Fonte ATXFonte ATX

Fonte ATX

As fontes ATX não utilizam a chave liga e desliga, ela possui um fio denominado

“POWER SW” que é conectado na placa mãe.

As fontes ATX possui mais fios e não tem os conectores P8 e P9 e sim um conector

único com um chanfro, veja a figura no próximo slide.

P8 e P9P8 e P9Chanfro Chanfro únicoúnico

Tensão dos fios da Fonte ATX

Parte traseira de um gabinete AT e de um gabinete ATX.

Barramentos são conjuntos de sinais digitais através dos quais o

processador transmite e recebe dados de circuitos externos. O

barramento local é o mais importante de todos eles. Fica localizado na placa de CPU, e através dele o processador se

comunica com a memória DRAM e com os circuitos que formam o

chipset.

Outros barramentos são utilizados para a comunicação com placas de expansão. São necessários para que o processador

tenha acesso a placas de vídeo, placas de som, placas fax/modem, e todos os

demais tipos de placas.

Como esses barramentos necessitam ligar a placa de CPU nas placas de expansão,

são fisicamente representados por

conectores, que são chamados de slots.

Barramento PCI

Slots de cor

Branca

A figura do slide anterior,mostra os conectores usados no barramento PCI (Peripheral Component Interconnect).

Nas placas de CPU modernas podemos encontrar 3, 4, 5 ou 6 slots PCI. Em

algumas placas mais simples, tipicamente aquelas que têm “tudo on-board”,

podemos encontrar apenas um ou dois slots PCI.

Placas de expansão PCI: uma placa de vídeo e uma controladora SCSI.

Nos slots PCI, conectamos placas de expansão PCI. Alguns exemplos típicos de

placas de expansão PCI são:

Placa de vídeo (SVGA)

Placa de interface SCSI

Placa de rede

Placa digitalizadora de vídeo

Placa de fax/modem

É importante notar que Barramento PCI não é sinônimo de Slot PCI.

O Barramento PCIBarramento PCI é um conjunto de sinais digitais que partem do chipset e do processador, e atingem tanto as placas de expansão, através dos slots, como circuitos da placa de CPU.

Por exemplo, as interfaces para disco rígido e as interfaces USB embutidas na placa de CPU são controladas através do barramento PCI, apesar de não utilizar os slots.

Barramento ISA

Slots de Slots de cor cor

PretaPreta

O Barramento ISA (Industry Standard Architecture) surgiu no início dos anos 80. Foi criado pela IBM para ser utilizado no IBM PC XT (8 bits) e no IBM PC AT (16 bits). Apesar de ter sido lançado há muito tempo, podemos encontrar slots ISA em praticamente todos os PCs produzidos nos últimos anos. Apenas a

partir do ano 2000 tornaram-se comuns novas placas de CPU que aboliram completamente os

slots ISA.

No tempo em que não existiam barramentos mais avançados, as placas de

CPU possuíam 6, 7 e até 8 slots ISA. Depois da

popularização do barramento PCI, as placas

de CPU passaram a apresentar apenas 2 ou 3 slots ISA. As raras placas

produzidas atualmente que possuem slots ISA,

apresentam apenas um ou dois desses slots.

Os slots ISA são utilizados para várias placas de expansão, entre as quais:

•Placas fax/modem

•Placas de som

•Placas de interface para scanner SCSI

•Interfaces proprietárias

•Placas de rede

Placas de expansão ISA: placa fax/modem e placa de som.

Barramento AGP

Slots de cor Marrom

Este barramento foi lançado em 1997 pela Intel, especificamente para acelerar o

desempenho de placas de vídeo em PCs equipados com o Pentium II e processadores

mais modernos. Trata-se do

Acelerated Graphics Port.

É formado por um único slot, como o mostrado na figura.

Observe que este slot é muito parecido com os utilizados no barramento PCI,

mas existem diferenças sutis do ponto de vista mecânico. Fica um pouco mais

deslocado para a parte frontal do computador, além de possuir uma

separação interna diferente da existente no slot PCI. Desta forma, é impossível encaixar neste slot, uma placa que não

seja AGP.

O AGP é um slot solitário, usado exclusivamente para placas de vídeo

projetadas no padrão AGP. Muitos modelos de placas de vídeo são produzidas nas

versões PCI e AGP (ex: Voodoo 3 3000 AGP e Voodoo 3 3000 PCI). A principal vantagem do

AGP é a sua taxa de transferência, bem maior que a verificada no barramento PCI.

Podemos ver um slot AGP na figura a seguir:

Slot AGP.

A figura abaixo, mostra uma placa de vídeo AGP. Observe a posição do seu

conector, mais afastado da parte traseira da placa, o que não ocorre no padrão PCI.

Placas de CPU para a plataforma Super 7 (K6, K6-2, etc.) também passaram a apresentar slot AGP. Foram produzidas

várias placas de CPU com vídeo onboard, sem slot AGP, entretanto com

os circuitos de vídeo internamente ligados ao barramento AGP.Em outras

palavras, essas placas possuem barramento AGP mas não possuem slot

AGP.

Elas têm os circuitos de vídeo embutidos, ligadas ao barramento AGP, porém não permitem que o

usuário desative o vídeo onboard e instale uma placa de vídeo AGP.

Existem entretanto placas de CPU com vídeo onboard mas que possuem um slot AGP disponível para expansões.

AGP Pro

O slot AGP Pro é uma versão ampliada do AGP, cuja principal característica é a maior capacidade de fornecimento de corrente. Podemos ver um slot AGP Pro.

Comparando com o slot AGP comum, podemos observar que o AGP Pro é bem maior. O slot AGP Pro, por sua vez, é visivelmente maior que um slot PCI.

AGP PROPCI

Slot AMR

Este tipo de slot (AMR = Audio Modem Riser) é encontrado em várias placas de CPU de fabricação recente. Serve para a instalação de placas AMR, que

são placas de baixo custo, com circuitos de som e modem. Apesar de muitas placas de CPU possuírem slot

AMR, são poucas as placas de expansão AMR disponíveis no mercado.

Furos para FixaçãoNormalmente os gabinetes AT são acompanhados

de parafusos de fixação e de espaçadores plásticos, mas os modelos ATX e Micro ATX,

em geral, utilizam apenas parafusos metálicos para fixar a placa de CPU.

Um dos vários furos para fixar a placa de CPU ao gabinete.

Conectores de Teclado

Nas placas de CPU padrão AT, o conector para o teclado é do tipo DIN, o mesmo usado nos PCs antigos, desde

os anos 80. O por sua vez, também possui um conector DIN do tipo macho,

como o mostrado na figura a seguir.

Conector de teclado padrão DIN, na placa de CPU.  

Conector padrão DIN, no teclado (do tipo macho)   

As placas de CPU ATX ATX e Micro ATXMicro ATX aboliram totalmente os conectores DIN,

e passaram a utilizar um tipo de conector menor, conhecido como “PS/2PS/2”. Passaram a ser fabricados

teclados com este tipo de conector.

Conector de teclado padrão PS/2, em uma placa

de CPU ATX.  

Um conector de teclado

padrão PS/2 e adaptador para DIN.

Conectores da fonte de

alimentação

Conector para a fonte de alimentação padrão AT.

Conector para fonte de alimentação em uma placa padrão ATX.

Os seus furos possuem formatos diferentes evitando o encaixe incorreto

Soquetes para Memória

Soquetes SIMM/72

Usado para memórias SIMM/72, tipos FPM e EDO.

Essas memórias caíram em desuso recentemente Tais soquetes são encontradas em placas de CPU

para Socket 7 antigas.

Soquetes DIMM/168

Encontrados nas placas de CPU mais recentes, para processadores

Pentium II, Pentium III, Celeron, Athlon e Duron, possuem soquetes

para a instalação de memórias SDRAM de encapsulamento DIMM

de 168 vias

Reguladores de voltagem

Uma fonte de alimentação ATX já fornece a voltagem regulada de 3,3 volts, usada por

vários circuitos, como microprocessadores, chipsets e memórias. Ainda assim, os microprocessadores precisam de mais

algumas tensões adicionais. Para suprir essas tensões, as placas de CPU continuam

apresentando reguladores de voltagem, mesmo no padrão ATX.

JumpersOs jumpers servem para definir opções de

funcionamento das placas, a nível de hardware. Dependendo da forma como os

jumpers são encaixados, a placa irá operar de um modo diferente. As placas de CPU possuem jumpers para definir o clock do microprocessador, bem como a

sua voltagem de alimentação.

Processador Configuração de voltagem

Pentium 4 Automática

Pentium III Automática

Pentium II Automática

Celeron Automática

Athlon Automática

Duron Automática

K6-III Manual

K6-2 Manual

K6 Manual

Cyrix M III Manual

Cyrix M II Manual

Cyrix 6x86MX, 6x86 Manual

WinChip Manual

Pentium MMX Manual

Pentium Manual

Configuração

Chipsets

Além do processador e das memórias, existem outros circuitos que

desempenham papéis muito importantes no funcionamento de uma placa de CPU. Sem dúvida o próximo circuito na escala de importância é um grupo de chips que

chamamos de CHIPSET.

Esses chips pertencem a uma classe especial chamada VLSI

(Very Large Scale of Integration, ou Integração em Escala Muito Alta). No seu interior existem algumas

centenas de milhares de transistores.

Um dos componentes de um chipset. Muitas vezes os chips são cobertos por um dissipador de calor, como no detalhe abaixo.

ChipSet (VIA)

A maioria dos

Chipsets é formada por dois chips principais

(veja a figura

abaixo), conhecidos como North

Bridge (Ponte

Norte) e South Bridge

(Ponte Sul).

North BridgeNorth Bridge

South South BridgeBridge

O North Bridge é ligado diretamente ao processador e a partir dele é feito o acesso

às memórias e ao barramento AGP, ele faz a geração dos

sinais e o controle do barramento PCI.

O South Bridge controla as interfaces IDE, USB, ISA e ele

se comunica com o North Bridge através de um

barramento PCI, ou seja, ele também é um dispositivo PCI, mas interno à placa de CPU e

portanto controlado pelo North Bridge.

No South Bridge também está conectado o BIOS e um chip

chamado de Super I/O, no qual estão as interfaces de mouse e teclado, interfaces seriais, paralelas, e interface para

drive de disquete.

E para que serve o chipset? Seus vários circuitos realizam uma série de funções, entre as quais:

• Interfaces IDE • Controle da memória DRAM • Controle da memória cache • Controle dos barramentos ISA, PCI e AGP • Timer (Bateria)• Controladores de DMA (acesso direto à

memória) e de interrupções • Interfaces USB

O chipset está também relacionado com o clock externo (freqüência de velocidade - Mhz) do processador e das memórias.

Muitos chipsets possuem ainda circuitos de som e vídeo, dispensando o uso da

placa de som e da placa de vídeo, e assim possibilitando a produção de

PCs mais baratos. O som on-board é em geral satisfatório, mas o vídeo on-

board muitas vezes é lento e ainda atrapalha o desempenho do

processador.

Chips LSI, MSI e SSIOs chipset é composto de chips VLSI (Very Large Scale of Integration, ou Integra ção em Escala Muito Alta), encontramos ainda chips SSI, MSI e LSI (Integração em escala baixa, média e alta). A diferença está na complexidade de seus circuitos, traduzidas no número de transistores em seu interior.

Ships SSI, executam funções simples, como a amplificação de corrente nas

interfaces ou nos barramentos.

ChipsSSI.  

Chips MSI são um pouco mais sofisticados, executando funções iguais ou um pouco mais

complexas que as dos chips SSI. Por exemplo, a geração dos clocks para o

processador e para os barramentos.

Os chips LSI já executam funções ainda mais complexas. Alguns possuem em seu interior, as

interfaces seriais, interfaces para drives de disquetes, interface paralela, entre outros

circuitos vitais.

Chip LSI.  

Bateria

Todas as placas de CPU possuem uma bateria, em geral de lítio, em forma de mo

eda, que serve para manter em funcionamento o relógio permanente, e também os dados de configuração de hardware existentes no chip CMOS.

As baterias de lítio duram em média dois anos, e depois disso

precisam ser substituídas. Felizmente esta substituição é

simples, bem como a sua aquisição. Trata-se de uma

bateria comum, do mesmo tipo usado em relógios.

Bateria que alimenta o chip CMOS.    

Esses chips pertencem a uma classe especial chamada VLSI

(Very Large Scale of Integration, ou Integração em Escala Muito Alta). No seu interior existem algumas

centenas de milhares de transistores.

Muitas vezes os chips são cobertos por um dissipador de calor, como no detalhe abaixo.

ChipSet (VIA)

A maioria dos Chipsets é

formada por dois chips principais (veja a figura ao

lado), conhecidos como

North Bridge (Ponte Norte) e South Bridge (Ponte Sul).

North BridgeNorth Bridge

South South BridgeBridge

O North Bridge é ligado diretamente ao processador e a partir dele é feito o acesso

às memórias e ao barramento AGP, ele faz a geração dos

sinais e o controle do barramento PCI.

O South Bridge controla as interfaces IDE, USB, ISA e ele

se comunica com o North Bridge através de um

barramento PCI, ou seja, ele também é um dispositivo PCI, mas interno à placa de CPU e

portanto controlado pelo North Bridge.

No South Bridge também está conectado o BIOS e um chip

chamado de Super I/O, no qual estão as interfaces de mouse e teclado, interfaces seriais, paralelas, e interface para

drive de disquete.

Outros Chips menores

O chipset é composto de chips VLSI (Very Large Scale of Integration, ou Integração em Escala Muito Alta), encontramos ainda chips menores que irão regular tensão, direcionar voltagem correta para o processador e tarefas semelhantes.

Muitos chipsets fazem ainda o trabalho de som e vídeo, dispensando o uso

da placa de som e da placa de vídeo, e assim possibilitando a produção de PCs mais baratos. O som on-board é em geral satisfatório, mas o vídeo on-

board muitas vezes é lento e ainda atrapalha o desempenho do

processador.

Bateria

Todas as placas de CPU possuem uma bateria, em geral de lítio, em forma de

moeda, que serve para manter em funcionamento o relógio permanente, e também os dados de configuração de hardware existentes no chip CMOS.

Bateria que alimenta o chip CMOS.    

Chave Liga e Desliga

É utilizada para ligar e desligar o microcomputador. Nela são ligados quadro fios coloridos que devem ser

ligados conforme indicado na tampa da fonte de alimentação. Mas geralmente

eles seguem o padrão mostrado no próximo slide:

Chave Liga e Desliga

ATENÇÃO !!!

O ressalto existente nas chaves liga e desliga indica a separação entre os pólos.

A inversão dos pares provocará um curto circuito na tomada de força quando a

chave for ligada, queimando-a.

Barramentos É um local da placa onde,

conjuntos de sinais digitais através dos quais o processador transmite

e recebe dados de circuitos externos.

Outros barramentos são utilizados para a comunicação com placas de expansão. São necessários para que o processador

tenha acesso a placas de vídeo, placas de som, placas fax/modem, e todos os

demais tipos de placas.

Como esses barramentos necessitam ligar a placa de CPU nas placas de expansão,

são fisicamente representados por

conectores, que são chamados de slots.

Barramento PCI

Slots de cor

Branca

A figura do slide anterior,mostra os conectores usados no barramento PCI (Peripheral Component Interconnect).

Nas placas de CPU modernas podemos encontrar 3, 4, 5 ou 6 slots PCI. Em

algumas placas mais simples, tipicamente aquelas que têm “tudo on-board”,

podemos encontrar apenas um ou dois slots PCI.

Placas de expansão PCI: uma placa de vídeo e uma controladora SCSI.

Nos slots PCI, conectamos placas de expansão PCI. Alguns exemplos típicos de

placas de expansão PCI são:

Placa de vídeo (SVGA)

Placa de interface SCSI

Placa de rede

Placa digitalizadora de vídeo

Placa de fax/modem

É importante notar que Barramento PCI não é sinônimo de Slot PCI.

O Barramento PCIBarramento PCI é um local destinado à passagem de conjuntos de sinais digitais que partem do chipset e do processador, e atingem tanto as placas de expansão, através dos slots, como circuitos da placa de CPU.

BARRAMENTO SLOT

Barramento ISA

Slots de Slots de cor cor

PretaPreta

O Barramento ISA (Industry Standard Architecture) surgiu no início dos anos 80. Foi criado pela IBM para ser utilizado no IBM PC XT (8 bits) e no IBM PC AT (16 bits). Apesar de ter sido lançado há muito tempo, podemos encontrar slots ISA em praticamente todos os PCs produzidos nos últimos anos. Apenas a

partir do ano 2000 tornaram-se comuns novas placas de CPU que aboliram completamente os

slots ISA.

No tempo em que não existiam barramentos mais avançados, as placas de

CPU possuíam 6, 7 e até 8 slots ISA. Depois da

popularização do barramento PCI, as placas

de CPU passaram a apresentar apenas 2 ou 3 slots ISA. As raras placas

produzidas atualmente que possuem slots ISA,

apresentam apenas um ou dois desses slots.

Os slots ISA são utilizados para várias placas de expansão, entre as quais:

•Placas fax/modem

•Placas de som

•Placas de interface para scanner SCSI

•Interfaces proprietárias

•Placas de rede

Placas de expansão ISA: placa fax/modem e placa de som.

Barramento AGP

Slots de cor Marrom

Este barramento foi lançado em 1997 pela Intel, especificamente para acelerar o

desempenho de placas de vídeo em PCs equipados com o Pentium II e processadores

mais modernos. Trata-se do

Acelerated Graphics Port.

É formado por um único slot, como o mostrado na figura.

Observe que este slot é muito parecido com os utilizados no barramento PCI,

mas existem diferenças sutis do ponto de vista mecânico. Fica um pouco mais

deslocado para a parte frontal do computador, além de possuir uma

separação interna diferente da existente no slot PCI. Desta forma, é impossível encaixar neste slot, uma placa que não

seja AGP.

O AGP é um slot solitário, usado exclusivamente para placas de vídeo

projetadas no padrão AGP. Muitos modelos de placas de vídeo são produzidas nas

versões PCI e AGP. A principal vantagem do AGP é a sua taxa de transferência, bem

maior que a verificada no barramento PCI. Podemos ver um slot AGP na figura a seguir:

Slot AGP.

A figura abaixo, mostra uma placa de vídeo AGP. Observe a posição do seu

conector, mais afastado da parte traseira da placa, o que não ocorre no padrão PCI.

AGP Pro

Slot AMR

Este tipo de slot (AMR = Audio Modem Riser) é encontrado em várias placas de CPU de fabricação recente. Serve para a instalação de placas AMR, que

são placas de baixo custo, com circuitos de som e modem. Apesar de muitas placas de CPU possuírem slot

AMR, são poucas as placas de expansão AMR disponíveis no mercado.