Apunte El Hardware - TICs

1. Tecnología de la Información y las Comunicaciones
La PC Conceptos Básicos
Introducción
Una computadora o PC es un conjunto de elementos electrónicos que interactúan entre sí (hardware) para
procesar y almacenar información de acuerdo a una serie de instrucciones (software).
El hardware es la parte física o dura de la computadora, mientras que el software (programas) es el conjunto
de órdenes o instrucciones, que administran y dirigen los componentes físicos (hardware).
EL HARDWARE
FUENTES DE ALIMENTACIÓN
La fuente de alimentación es un componente fundamental en una PC, ya que
suministra tensión a cada uno de sus componentes.
La función básica de una fuente de alimentación consiste en rectificar la tensión
alterna del toma corriente (220V) a tensión continua y generar los voltajes
requeridos para el funcionamiento de los dispositivos de la PC.
Factores y formas
A la forma y diseño físico general de un componente se le denomina factor de forma. El factor de forma de
la fuente de alimentación que usa un sistema en particular se basa en el diseño del gabinete. Se verán los dos
tipos más populares de gabinete y fuentes de alimentación estándar de la industria. Estos son: el tipo AT y el
ATX.
El tipo AT
Fue el estándar tradicional. Actualmente es reemplazado por el ATX.
Esta fuente posee dos conectores llamados P8 y P9, con 6 pines cada uno, que se conectan
a la placa madre.
En el momento de conectar las fichas P8 y P9 recuerde que los cables de color negro, deben quedar en el
centro de la conexión.
El resto de los conectores con 4 pines cada uno, se utilizan para dar energía a los diferentes medios de
almacenamiento (discos rígidos, unidades de CD-ROM, etc.).
ATENCIÓN : Los cables llevan una tensión alterna de 220V. ¡Usted podría electrocutarse si toca los
extremos de estos cables estando conectada la fuente de alimentación!. Asegúrese siempre de que la fuente
esté desconectada antes de conectar o desconectar el interruptor del gabinete.
Las fuentes de alimentación poseen una etiqueta, en la cual se indica como se deben colocar los cables.
El tipo ATX
Es el estándar en el mercado actual. Esta fuente cubre dos problemas fundamentales de la línea AT. Uno de
ellos consiste en que la fuente tiene dos conectores que se enchufan dentro de la placa madre. El problema
es que si enchufan estos conectores fuera de su secuencia normal, ¡se quemará la placa madre!.
Para resolver este problema, el factor de forma ATX incluye un nuevo conector. Éste comprende 20 pines y
sólo se puede conectar en una forma. La fuente ATX genera tensión de 3.3V, lo que permite eliminar de la
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2. placa madre unos elementos electrónicos llamados reguladores de voltaje, que se encargan de disminuir
tensión, para dar energía al CPU u otros circuitos.
Además de las señales de 3.3V, existe otro conjunto de señales Power On y Standby.
Power On es una señal de las placas madres que se utiliza para apagar el sistema mediante software. Esto
permitirá también el uso opcional del teclado para encender de nuevo el sistema.
La señal de Standby siempre está activa dando a la placa madre una fuente de energía limitada incluso
cuando está apagada.
Conector para la placa madre
En cuanto a los conectores para las unidades de almacenamiento, son idénticos a la fuente AT.
Potencia de una fuente de alimentación
En las etiquetas de las fuentes aparece indicado la potencia máxima que puede entregar. Las fuentes actuales
poseen una potencia de 250, 300 o 350 watt.
La cantidad de conectores para los dispositivos de almacenamientos que posee la fuente depende de la
potencia que esta pueda entregar.
Nunca agregue a la fuente conectores extras para dispositivos de almacenamiento, ya que de esa forma
exigirá más potencia a la fuente de la que ésta puede entregar provocando la destrucción de la misma.
Administración de Energía
Los sistemas Energy Star
El EPA (Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos) inicia un programa de certificación para
PCS y periféricos eficientes en el consumo de energía. Para ser un miembro de este programa, la PC o
monitor debe descender a un consumo de energía de 30 watts o menos durante los períodos de inactividad.
A los sistemas que se apegan a esta especificación se les permite exhibir el logotipo Energy Star.
Sistemas de protección de tensión
Los sistemas de protección de tensión, hacen lo que su nombre implica: protegen a su equipo de los efectos
de sobrecargas y fallas de tensión. En particular un pico de tensión puede dañar la computadora, y una
perdida de tensión dar como resultado una perdida de datos. En la siguiente sección se explicará los
diferentes dispositivos de protección.
Supresores de pico
Estos dispositivos se insertan entre la línea y el sistema. Su función es absorber los altos voltajes transitorios
producidos por rayos que caen cerca y por las variaciones que en algunas zonas son muy frecuentes.
Protectores de pico en la línea telefónica
Si usa un módem que esté conectado al sistema telefónico, cualquier sobrecarga o pico que viaje por la línea
telefónica puede, dañar su sistema.
Existen varios protectores de pico sencillos que se conectan entre su módem y la línea telefónica.
Estabilizadores de tensión
Un estabilizador se encarga de mantener estable la tensión proporcionada a un elemento conectado al
mismo, es decir si la tensión de la línea cae, debe elevarla y si aumenta debe disminuirla. Es importante
aclarar que las variaciones deben estar dentro de los rangos admitidos por el aparato.
Sistema de alimentación de reserva (SPS)
Al SPS se le conoce como un dispositivo fuera de línea: sólo funciona cuando se interrumpe la energía
normal. Un sistema SPS emplea un circuito especial que puede detectar la línea de tensión alterna. Si el
sensor detecta una pérdida de la energía en la línea, el sistema se cambia automáticamente a un circuito
llamado inversor, que convierte la tensión continua de una batería de 12V en alterna.
Sistemas de alimentación ininterrumpibles (UPS)
A los UPS se les conoce como sistemas en línea, ya que continuamente funcionan y suministran
energía a un sistema de computadoras.
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3. Muchos fabricantes suelen anunciar a los SPS como UPS pasivas.
En un UPS verdadero o activo como se suelen llamar generalmente, el sistema siempre opera desde la
batería, con un circuito (inversor) para convertir corriente continua en alterna. Un cargador de batería
conectado a la línea mantiene cargadas las baterías.
Cuando la tensión de línea desaparece, el sistema continúa funcionando. La batería comienza entonces a
descargarse en proporción directa a la energía consumida por el sistema, la cual le da suficiente tiempo para
ejecutar el apagado del sistema en forma ordenada.
En el mercado existe una gran variedad de UPS con diferentes tiempos de autonomía, claro está que cuanto
mayor sea su tiempo de autonomía, mayor será el valor del equipo.
Veamos algunos conceptos:
Antes de continuar con las partes del Hardware de un sistema de computación veamos algunas definiciones:
BIT: (dígito Binario): proviene de la palabra Binary Digit, y hace referencia a un 0 o un 1. En la
computadora un Bit es físicamente un circuito por el cual puede pasar electricidad (1) o no (0). Como en un
sistema de circuitos integrados lo único que podemos representar es una de estas dos situaciones, las que
lógicamente y para ser interpretado por nosotros, lo vinculamos con dos dígitos , el cero y el uno. Pero
como podemos imaginar con solo dos dígitos no podemos representar todas la letras de nuestro abecedario ,
todos los números y todos los símbolos de nuestro alfabeto, necesitamos una combinación de 0 y 1.
A esta combinación de 8 BIT necesarios para representar nuestro alfabeto lo denominamos una palabra o un
BYTE. Por lo que un BYTE es una combinación de 8 BITs o bien 8 circuitos.
A partir de las unidades comentadas surge la necesidad de establecer múltiplos de las mismas para hacer
referencia a medidas de gran magnitud, lo vemos en una tabla
Nombre Símbolo Binario Número de bytes Equivale
kilobyte KB 2^10 1.024 =
megabyte MB 2^20 1.048.576 1.024KB
gigabyte GB 2^30 1.073.741.824 1.024MB
terabyte TB 2^40 1.099.511.627.776 1.024GB
petabyte PB 2^50 1.125.899.906.842.624 1.024TB
exabyte EB 2^60 1.152.921.504.606.846.976 1.024PB
zettabyte ZB 2^70 1.180.591.620.717.411.303.424 1.024EB
yottabyte YB 2^80 1.208.925.819.614.629.174.706.176 1.024ZB
El Código ASCII
El término ASCII significa American Standard
Code Information Interchange, «Código Estándar
Americano para Intercambio de Información».
El código ASCII permite asignar a todas las
combinaciones de ocho ceros y unos un carácter
especifico, es decir cada carácter está compuesto
por ocho bits. Con este código se podrán
representar 256 caracteres.
Recuerde que los sistemas electrónicos digitales no
son capaces de manejar internamente un carácter,
pero sí una combinación de ceros y unos.
Si utiliza una computadora para escribir un libro,
todos los caracteres correspondientes a él serán
interpretados por la computadora como
combinaciones de ocho ceros y unos. Ahora bien,
si quisiera saber el tamaño del libro en bits,
llegaría a la conclusión que el bit no es una unidad
de medida práctica, ya que le quedaría un tamaño
representado en un número muy grande, por tal
motivo se crea las unidades de medidas antes
mencionadas, Kb, Mb, Gb, Tb, etc.
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4. Hertz: Frecuencia de vibraciones eléctricas (ciclos) por segundo. La computadora es una máquina
electrónica que ejecuta instrucciones, estas se realizan en sincronismo con impulsos electrónicos, los cuales
suceden a razón de millones de ellos por segundo y son generados por un reloj destinado a tal fin. Esto
impulso electrónicos tienen una determinada duración y se repiten cíclicamente en el tiempo. Así, un ciclo
por segundo indica que el reloj emite un pulso o una señal por cada segundo. La computadora para realizar
una instrucción, puede requerir varios pulsos de reloj, así se comprenderá que cuanto mayor sea la cantidad
de ciclos o pulsos por segundo que emita el reloj, mayor será la velocidad de procesamiento. Resulta
entonces que el Hertz se utiliza como unidad de medida para la velocidad de procesamiento de una
computadora. Además conocemos al MegaHertz = MHZ = 10002 Hertz, GigaHetz = 10003 Hertz = 1000
MHZ.
LA MOTHERBOARD
Se denomina MOTHERBOARD a la placa madre de una PC (Computadora Personal), y es una plancha de
circuito impreso formada por un conglomerado de capas entre las que se intercalan los distintos circuitos
eléctricos que forman las líneas de conexión que intercomunican todos los elementos. En general , todas
estas lineas de comunicación integran físicamente los buses datos. Sin embargo la placa base no es
únicamente una placa de circuito impreso. En su superficie se concentran los distintos elementos que
gestionan y determinan su funcionamiento, como el zócalo en el que está situado el microprocesador, las
ranuras para lo módulos de memoria, entre otros componentes.
Toda la estructura física de una computadora descansa sobre la placa base o motherboard siendo esta el
elemento central sobre el que se construye toda la arquitectura de una PC.
La placa base es probablemente la parte más importante de la arquitectura de una computadora ya que
maneja todas las transferencias de datos entre la CPU (Central Procesing Unit= Unidad central de proceso),
y los periféricos.
Existen muchos modelos de placas madres, el diagrama siguiente corresponde a uno de ellos donde vemos
la fotocopia del manual de la placa madre y una foto de la placa propiamente dicha.
Es muy importante conservar los manuales de nuestras placas y periféricos ya que son de gran utilidad al
momento de cambiar componentes o determinar que tipo de elementos puede soportar nuestra PC.
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5. DESCRIPCIÓN DE LAS PARTES DE UNA MOTHERBOARD
Factores de forma y estándares
Existen dos tipos principales de placas,las correspondientes al estándar AT y las que pertenecen al estándar
ATX (actual).
Las dos
arquitecturas se
diferencian
fundamentalmente en la disposición de sus componentes y por los tipos de componentes que integran.
Disposición del estándar AT
Para identificar una placa correspondiente al estándar AT, se deben observar los siguientes elementos:
1-Conector del teclado (Conector DIN),
2-Los conectores para la alimentación del mother, provenientes de la fuente de alimentación en este
estándar son dos denominados (P8 y P9), cada conector posee 6 cables.
Zócalo para los conectores P8 y P9 Conectores (P8 Y P9) Conector DIN
Disposición
del estándar
ATX
A diferencia
del estándar anterior, el ATX integra mas
conectores, (por ejemplo incluye el USB).
Con respecto al teclado en este estándar se lo conecta a través de un Conector mini-DIN o PS-2, al
igual que el mouse.
En cuanto a la alimentación de la placa base esta es provista (por la fuente de alimentación) por medio de un
conector del tipo molex de 20 pines que posee un solo modo de conexión.
Conectores USB y MINI DIN o PS-2 Conector para la fuente de alimentación principal
El
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6. microprocesador
CPU (microprocesador) Unidad Central de Proceso
El microprocesador es el chip más importante del ordenador. Sin él, no podría funcionar.
Constituye el centro neurálgico desde donde se controla todo lo que ocurre dentro de un ordenador. Está
unido directa o indirectamente con todos los demás componentes de la placa base (y por tanto con todos los
componentes del ordenador). Actúa como el conductor y supervisor de los componentes de hardware del
sistema.
La misión de un microprocesador es la de controlar y coordinar todas las operaciones del sistema. Para ello
extrae las instrucciones del programa que esta en ejecución, las analiza y emite las órdenes necesarias para
su completa realización.
Para comprender cómo funciona el microprocesador podrá considerarlo dividido en tres grandes bloques:
Unidad de decodificación. Interpreta la instrucción a realizar. •
Unidad de ejecución. Ejecuta las instrucciones. •
Unidad aritmético-lógica (ALU). Realiza las operaciones matemáticas •
Voltaje / Potencia.
Tanto el voltaje como la potencia han ido descendiendo mediante las mejoras tecnológicas implementadas y
a la necesidad de disminuir la cantidad de calor a disipar, para que los microprocesadores no se deterioren
por el efecto de las altas temperaturas
Temperatura máxima
La temperatura máxima de trabajo de los microprocesadores se encuentra alrededor de los 60 grados, lo que
implica que éstos tengan que disponer de una buena refrigeración, dado que el aumento de la frecuencia de
los microprocesadores y la densidad de integración de los transistores implica un aumento de la temperatura
que podría deteriorar a los procesadores.
Es sumamente importante que el disipador con el cooler instalado sobre el microprocesador, sea el
adecuado, ya que de lo contrario este se sobrecalentara provocando un deterioro o incluso la destrucción del
mismo.
Diferentes tipos de disipadores con cooler (ventilador)
Cuando una PC se reinicia o se tilda lo primero que debemos verificar es si el cooler esta funcionando
adecuadamente y de ser así, si este basta para refrigerar al microprocesador.
Cooler
Microprocesador
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7. Frecuencia de Reloj y Cantidad de Instrucciones por Ciclo
Una de las características que le permitirá evaluar el rendimiento de un microprocesador es lo que
habitualmente se denomina «frecuencia del microprocesador», Esta (frecuencia) se determina en MHz
(mega hertz) o GHz (giga hertz).
Para coordinar todas las acciones del microprocesador, éste necesita una señal denominada «señal de reloj».
Los MHz o GHz hacen referencia a la frecuencia de dicha señal.
Un ciclo es el período después del cual, la señal vuelve a tener el mismo valor y sentido.
La frecuencia es la cantidad de ciclos que realiza la señal en un segundo. Se mide en Hertz [Hz].
Es importante destacar que la cantidad de instrucciones por ciclo de reloj, es un dato que proporciona el
fabricante del microprocesador y varía de un fabricante a otro.
Si busca las especificaciones técnicas de un microprocesador, como por ejemplo, el Pentium 4 de INTEL,
podrá observar en la hoja de datos que dicho microprocesador ejecuta 6 instrucciones por ciclo de reloj.
Si tiene dos micros Pentium 4 de frecuencias diferentes, por ejemplo, uno de 3 GHz y el otro de 3.2 GHz. Es
este caso podrá afirmar que el de mayor velocidad (3.2 GHz) es el que funciona más rápido, ya que los dos
ejecutan la misma cantidad de instrucciones por ciclo de reloj.
Un sistema con un microprocesador funcionando a ciclos más altos en MHz o GHz que otro, puede no
resultar más rápido, incluso puede resultar más lento, dependiendo de la arquitectura de los
microprocesadores.
Microprocesadores y Zocalos
ZÓCALOS ZIf O SLOT
Estamos acostumbrados a nombrar un equipo como Pentium 4 , o ADM, etc. y es solo el nombre de una
parte integrante de nuestra PC que es el Microprocesador. El modelo del microprocesador es lo que
comercialmente le da el nombre al equipo de computación.
La primera Computadora personal apareció en el año 1979 creada por IBM, y estaba basada en un modelo
de microprocesador 8088.
Este micro evolucionó pasando por el 80186, luego por 80286 y hasta llegar en el año 1993 al 80586, desde
aquí en adelante se comenzaron a denominar PENTIUM, hasta la actualidad que encontramos el PENTIUM
VI. Todos estos modelos son de la empresa INTEL.
Paralelamente, la empresa AMD ha sacado sus microprocesadores similares a los INTEL, (más económicos
en el mercado) denominados AMD Duron, AMD Athlon,
En lo que respecta al modelo de conexión en la placa madre podemos diferenciar:
Los microprocesadores que se insertan en un zócalos de la placa base, de forma cuadrada denominado,
zócalo ZIF (Zero Inserción Force o fuerza de inserción cero) también denominado SOCKET xxx ( donde
xxx es un número que se identifica el modelo de zócalo) o bien en un zócalo o ranura rectangular
denominado Slot-1. En la siguiente figura vemos los dos modelos de micros y ranuras o zócalos.
MICRO PARA RANURAS SLOT –1 MICRO PARA RANURA SOCKET xxx
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8. Dispositivos de entrada y salida:
La entrada y salida es la forma en que la computadora toma y envía datos hacia y desde el microprocesador.
Esto incluye lo que se escribe en el teclado y lo que la computadora muestra en la pantalla o imprime en la
impresora.
Cada vez que la computadora está tomando o enviando datos, usa dispositivos de E/S que también son
llamados dispositivos periféricos. A su vez, éstos dispositivos de E/S tienen sus propios circuitos de apoyo
alojados en la motherboard.
Los dispositivos de E/S son una interface entre el usuario y la computadora. Todos los dispositivos de E/S
se conectan a la Motherboard a través de los conocidos puertos seriales, paralelos, circuitos controladores de
disco, placas de expansión , etc.
Toda conexión a la PC se hace a través de controladoras o canales de E/S y el dispositivo en sí se llama
periférico de E/S. En función de la complejidad o no del periférico, el controlador o canal de entrada salida
puede alojarse en la propia placa base, o bien incorporarse a través de una plaqueta independiente que se
inserta en uno de los denominados zócalos de expansión .
EL BUS
El bus está conformado por un conjunto de conectores eléctricos (líneas de circuito impreso) distribuidas
estratégicamente en la motherboard. Estas líneas corresponden a circuitos que interconectan a los distintos
bloques de la PC. (microprocesador, memorias RAM, dispositivos de I/O, etc)
Los distintos bloques de la Pc intercambian distintos tipos de señales entre sí. Las señales intercambiadas
(que genéricamente son datos) corresponden a tres tipos diferentes:
• Señales de datos
• Señales de control
• Señales de direccionamiento.
Veamos un ejemplo: Supongamos que el microprocesador debe enviar un dato a una celda de memoria, para
esto el micro debe enviar dos tipos de señales una correspondiente al dato y otra a la dirección de memoria
donde se guardará el dato. Las señales correspondiente al dato y las direcciones de memoria no pueden ser
enviadas por las mismas líneas. Si además este datos fuera enviado a una unidad de almacenamiento , se
deberá enviar a través del bus de control las señales para el dispositivo en particular. Cada tipo de señal
debe ser interpretada por un circuito especializado. Por esto debe haber un bus dedicado a cada tipo de
señal.
Además Todos los componentes electrónicos montados en la motherboard reciben alimentación eléctrica,
proveniente de una fuente de alimentación montada en el gabinete.
Por esto es común decir que una computadora tiene cuatro tipo distintos de Buses que son:
• Bus de datos
• Bus de direcciones
• Bus de control
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9. • Bus de alimentación
BUS de I/O
El bus de I/O es un canal o ruta común entre dispositivos del hardware. El bus de I/O le permite a la CPU
comunicarse con los componentes que no están integrados en la motherboard, como por ejemplo el monitor,
un scanner, el disco rígido, etc.
Dispositivos On-Board
Las dispositivos que ya vienen incorporadas a la Motherboard, se denominan on-board (sobre la placa) esto
significa que los circuitos integrados encargados del funcionamiento de dicho dispositivo están integrados a
la placa madre y por lo tanto no hace falta la incorporación de una placa externa que regule su
funcionamiento. En algunos equipos podemos encontrar como placas on-board: al audio y sonido o en
otros casos la red o el video.
En la figura siguiente vemos como se conecta un dispositivo ON-BOARD desde la placa madre hacia el
exterior, por medio de los cables de datos que observamos en la imagen.
PLACAS DE EXPANSION
En cambio las placas que deben incorporarse a la Motherboard ( las que se denominan Placas de
Expansión) lo hacen a través de ranuras que se encuentran sobre la placa madre y se denominan Slots de
expansión o zócalos de expansión.
Por lo tanto cualquier tarjeta que se enchufe en una ranura ( slots o zócalos) puede comunicarse con
cualquier parte de la PC a través del Bus, incluidas la memoria y el procesador.
Por ejemplo el siguiente diagrama muestra como la CPU puede comunicarse a través de los BUS que tiene
incorporados, con la placa de video y ella transmitir la información al monitor.
Placa Adapta-
dora de Video
BUS CPU
Placas de Expansión Vs Conexiones On-Board.
Es interesante evaluar el por qué de ambos tipos de conexiones viendo las ventajas y desventajas de cada
uno.
Las conexiones de las interfaces a los periféricos mediante placas de expansión que se insertan en los slots,
ofrece mayor flexibilidad que las conexiones integradas a la motherboard. El uso de una placa
independiente nos permite elegir que marca y modelo vamos a utilizar. Además ante un nuevo
requerimiento de algún programa a utilizar, o la posibilidad de optimizar la Pc, podemos reemplazar muy
fácilmente una tarjeta de interfaz por otra nueva. Las interfaces más sofisticadas y de mejor calidad se
encuentran en el mercado como placas independientes.
Las motherboard con conexiones on-board no presentan la posibilidad del reemplazo físico, ya que no
pueden removerse los dispositivos integrados. Esto resulta ser una seria desventaja cuando se trata de
cambiar interfaz dañada o se la quiere actualizar. Si bien no se la puede remover físicamente existe la
posibilidad de deshabilitarla (mediante software o hardware) y colocar luego en slots disponible una placa
de interfaz que la sustituya.
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10. En resúmen:
CONEXIONES CON PLACAS
• Mayor facilidad de reemplazo ante fallas
• Elección de interfaces según las necesidades del usuario
• Se puede lograr la calidad global deseada.
CONEXIONES ON BOARD
• Menor costo
• Dificultad de actualización de interfaz
• Calidad intermedia de las interfaces.
ANCHO DEL BUS
El ancho del bus es el término que define la cantidad de líneas de datos que el mismo posee. El bus trasmite
los datos en paralelo, por eso mismo, si tenemos en cuenta que un byte está formado por 8 bits, resulta que
el bus de menor ancho posible tiene 8 bits.
En este caso si se debe trasmitir información en un bus de 8 bits, solo podrá enviar un dato por vez.
Existen distintos tipos de Zócalos de expansión estándares que se diferencian entre si por la cantidad de
datos que pueden conducir y además se distinguen por su color.
TIPOS DE ZOCALOS
BUS PCI
BUS ISA
BUS AGP
ISA: Arquitectura Industrial Estándar. Este bus era el estándar hasta hace
muy poco tiempo de todos modos se incorpora en casi todos los modelos
de mother por compatibilidad, es decir en los modelos nuevos de
Motherboard se incorporan por lo menos uno de estos zócalos para
aquellos casos en que se cuente con alguna placa vieja que tena este tipo de
conexión y se desee conectar a este equipo. La máxima capacidad de
transferencia de datos es de 8 a 16 MB/seg. Es de color negro y su
velocidad de transferencia es de 8 Mhz.
PCI: Peripheral Component Interconnet. El bus PCI tiene mayor capacidad de transferencia de datos y
velocidad que el ISA su capacidad máxima para transferir datos es de 132 MB/seg y su velocidad es de 33
Mhz. Es de color Blanco.
AGP= Puerto de gráficos acelerados. Este bus es específico de gráficos y soporte de video. Por lo que existe
un único bus AGP ya que conectamos una sola placa de video. Su velocidad máxima de transferencia de
datos es de 266 MB/seg y su velocidad es de 66 Mhz. Es de color Marrón.
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11. Resumimos esta información en el cuadro siguiente:
Las plaquetas debes tomarlas por los bordes para quitarlas
de su slot. Deben salir naturalmente. En la figura siguiente
vemos como se quita una placa de expansión de un zócalo
ISA.
AMR, CNR Y ACR (conectados al Bus PCI)
El audio/modem rise, también conocido como slot AMR es una ranura de expansión en la placa madre para
dispositivos de audio (como tarjetas de sonido) o modems lanzada en 1998 y presente en placas de Intel
Pentium III, Intel Pentium IV y AMD Athlon. Fue diseñada por Intel como una interfaz con los diversos
chipsets para proporcionar funcionalidad analógica de Entrada/Salida permitiendo que esos componentes
fueran reutilizados en placas posteriore sin tener que pasar por un nuevo proceso de certificación de la FCC
(con los costes en tiempo y económicos que conlleva).
Cuenta con 2x23 pines
divididos en dos bloques, uno de 11 (el más cercano al borde de la placa madre) y otro de 12, con lo que es
físicamente imposible una inserción errónea, y suele aparecer en lugar de un slot PCI, aunque a diferencia
de este no es plug and play y no admite tarjetas aceleradas por hardware (sólo por software) esto significa
que son dispositivos que no tienen todos los circuitos necesarios para funcionar sino que son reemplazados
por cálculos realizados por la CPU.
En un principio se diseñó como ranura de expansión para dispositivos económicos de audio o
comunicaciones ya que estos harían uso de los recursos de la máquina como el microprocesador y la
Tipos de Zócalos memoria RAM. Esto tuvo
Nombre Color Velocidad Transferencia Ancho del bus poco éxito ya que fue
ISA Negro 8 Mhz 16 Mb/seg 16 bits lanzado en un momento en
PCI Blanco 33 Mhz 133 Mb/seg 32 bits que la potencia de las
AGP Marrón 66 Mhz 264 Mb/seg 32 bits máquinas no era la
adecuada para soportar
esta carga y el mal o escaso soporte de los drivers para estos dispositivos en sistemas operativos que no
fuesen Windows.
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12. Placa de MODEM
Zócalo AMR Para zócalo AMR
Tecnológicamente ha sido superado por el Advanced Com munications Riser y el Communications and
Networking Riser de Intel. Pero en general todas las tecnologías en placas hijas (riser card) como ACR,
AMR, y CNR, están hoy obsoletas en favor de los componentes embebidos y los dispositivos USB.
Datos transmitidos en SERIE o en PARALELO
Si queremos establecer la transmisión de ciertos datos entre un punto A (Transmisor) y un punto B
(Receptor) podemos hacerlo de cualquiera de las dos formas: en Serie o en Paralelo.
En Serie : en este caso el transmisor envía los datos uno detrás del otro y el receptor los irá recibiendo de a
uno en forma secuencial.
TRASMISOR RECEPTOR
En Paralelo: En este sistema los datos se envían al mismo tiempo por líneas separadas. Para transmitir los
mismos datos que en el formato Serie, en el caso Paralelo se necesita un
canal para cada dato.
TRASMISOR RECEPTOR
TRASMISOR RECEPTOR
TRASMISOR RECEPTOR
Evidentemente el método paralelo es más rápido que el método serie pero necesitamos mayor cantidad de
canales para establecer una comunicación.
PUERTOS
La función de los puertos es comunicar los dispositivos externos a la computadora.
Mediante un cable se comunica el dispositivo al Bus de I/O y éste al microprocesador.
Puerto del teclado DIN
1 COM2
2 COM1
3
LPT1
Puertos Seriales: Son puertos que trasmiten datos en formato Serie y son conocidos como puertos de
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13. COMunicación , por lo que se los denominan COM . Todas las
computadoras cuentan con dos puertos series, identificados como COM1 y
COM2, cuyos conectores pueden ser DB25 y DB9 machos (D es por el
formato de paralelogramo y el nro representa la cantidad de agujas con que
cuenta el conector).
En equipos más modernos es común ver los dos conectores series como DB9
por conveniencia en el tamaño.
El COM1 habitualmente es utilizado por el mouse, y el COM2 por módems
externos. Otros pueden ser Notebooks, PCs, dispositivos de backup,
registradoras fiscales, etc.
No todos los Mouse poseen conector DB9 hembra para un puerto COM1 ,
también existe un tipo de conector para Mouse denominado PS2,
(físicamente igual al del teclado mini-DIN). Su nombre PS2 proviene de las
computadores de la línea PS2 de IBM que fueron las primeras que incorporaron este formato. Otro tipo de
conexión para Mouse puede ser un puerto USB que describiremos más adelante.
2
DB-9 macho COM1
3
Modem externo
DB-25
macho COM2
Puertos Paralelos: Son puertos que trasmiten datos en formato paralelo .
Habitualmente denominados LPT por Line PinTer, posee un conector D25 hembra (tiene formato de
paralelogramo y con 25 orificios distribuidos en dos filas) también se lo llama puerto de la impresora, ya
que tiempo atrás era utilizado sólo por este dispositivo.
Hoy hay muchos dispositivos que pueden ser conectados a este puerto como ser un protector electrónico de
software, dispositivos de backup, PCS, camaras Web, etc. Podemos ver en la figura 3 el conector extremo
de la impresora con una ficha macho D, de 25 agujas.
Como vimos en el concepto básico de trasmisión de datos en paralelo, es trasmitir datos por varios
conectores simultáneamente , en el caso particular del puerto paralelo de las computadoras, las líneas de
datos son 8.
En una PC normalmente existe un solo puerto paralelo que se denomina LPT1 pero pueden agregarse otros
denominados , LPT2 etc.
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14. Puertos USB: Uno de los grandes problemas que han sufrido las computadoras desde sus inicios es la
cantidad de formatos de conexión para diferentes periféricos (COM1,COM2, LPT, etc) Por tal motivo las
grandes compañías fabricantes decidieron unirse y crear una conexión sensilla , fiable y que sirviera de
standard para la industria.: el puerto USB (Universal Serial Bus).
Este puerto elimina la necesidad de instalar plaquetas que ocupan valiosos slots, proporcionando, además de
la conexión de datos, la alimentación eléctrica necesaria para evitar que los periféricos dependan de una
fuente de alimentación independiente para cada uno. Para instalar un dispositivo con conexión USB no hace
falta abrir la computadora e instalar tarjetas especiales, tampoco es necesario reiniciar el equipo para que los
reconozca, esto se denomina conexión en caliente, lo que comúnmente se conoce como dispositivos Plug &
Play ( enchufar y usar). La computadora reconocerá el periférico sin necesidad de configurarlo.
Las computadoras actuales suelen traer de 2 a 4 puertos USB que son pequeñas fichas hembra planas de
cuatro contactos.
Puerto para teclado: (keyboard) Todas los teclados (a excepción de
los USB) se conectan a una ficha hembra DIN o mini-DIN y vienen 1
casi siempre soldadas al motherboard. La ficha hembra o conector
hembra DIN tiene cinco contactos. El conector mini-DIN es de la
misma forma que el DIN pero más pequeño. Los teclados tienen este
mismo tipo de fichas DIN o mini-DIN pero de tipo macho
Existen adaptadores de conectores esto posibilita conectar una PC con
conector DIN y un teclado mini-DIN o viceversa
Los equipos modernos utilizan conectores mini-DIN ya que existe una
tendencia a utilizar los conectores más pequeños posibles.
BANCOS DE MEMORIA RAM
La memoria RAM (Random Memory Access = Memoria de acceso al azar) es una memoria volátil ( esto es
que cuando se termina el suministro de energía a la PC se piede toda la
información) y es el lugar donde la computadora carga sus programas y datos
en forma transitoria para trabajar, se denomina también memoria de lectura y
escritura.
Los bancos de memoria RAM generalmente se ubican en la parte superior de la
mother, por encima de los bus de E/S. La capacidad de la memoria RAM se
mide en MB. Los bancos de memoria son plaquetas externas a la Motherboard
y se identifican por las siglas SIMMs o DIMMs.
Los módulos SIMMs tienen 72 pines o contactos y son modelos de memorias Ram que ya no se fabrican, en
las actuales placas madres ya no encontramos zócalos para este tipo de memorias. Como ya se han dejado
de fabricar , no es tan fácil conseguirlas, por lo que , si necesitamos este tipo de memoria para reemplazar en
alguna máquina vieja , debemos recurrir a bancos de memorias usados que algún proveedor pueda tener.
Además este tipo de memorias se consiguen de 16 Mb como máximo.
En cambio los DIMMs tienen 168 pines, y son los que en la actualidad encontramos en las placas madres.
Estas memorias se consiguen de diferentes capacidades es decir: de 128 Mb, 256 Mb, 512 Mb etc. por lo
que con un solo banco de memoria ya completamos la capacidad que deseamos que tenga nuestra PC.
SIMM DIMM
En la siguiente figura vemos como se colocan las memorias DIMM en la placa madre
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15. CONEXIONES DE DISCOS , CD Y DISKETTES
Los discos rígidos y las unidades de CD ( ya sean lectoras o grabadoras) se conectan a los zócalos de la
placa madre denominados IDE1 e IDE2. El IDE1 debe ser el primero en utilizar es decir si nuestro equipo
tiene un disco rígido este ocupa el IDE1, si además tiene otros discos , lectoras o Grabadoras de CD pueden
incorporarse por medio de conexiones adicionales que tiene la manguera de datos que comunica estas
unidades con la Placa madre o bien conectarse al IDE2.
Las disketteras se conectan por medio de una manguera de datos ( cuyo ancho es inferior a las mangueras de
datos que conectan los discos rígidos y unidades de CD), a la placa madre en un zócalo denominado FDC o
Floppy (cuya denominación corresponde a Floppy disk , o discos flexibles, que es como se denominan los
diskettes) .
IDE1
IDE2
CONECTA DISCOS, CD..
CONECTA DISKETTES
MANGUERAS DE DATOS
Vistos en la placa madre:
BATERÍA
La pila es fundamental para mantener funcionando el reloj interno de la Pc cuando ésta se encuentra
apagada. También mantiene los datos de la ROM del BIOS ( encargado de mantener programas de inicio y
reconocimiento de dispositivos al iniciar el equipo).
BATERÍA
BIOS
Todas las Madtherboard tienen un chip especial que contienen el software (programas) que denominamos
BIOS (Basic Imput-Ouput System – Sistema Básico de entrada salida) o ROM BIOS.
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16. El BIOS contiene los Programas y Drivers que sirven de interface entre el Harware y el Sistema Operativo.
Estos programas y drivers se cargan al arrancar la PC. El bios es el primer software que corre la PC.
Las funciones del Bios son:
1- POST : es el primer programa que lee la Pc al arrancar. El post es un programa que testea el micro,
la memoria, la placa de video , los discos, y otros componentes cruciales.
2- El Bios Setup: Es un programa de configuración del sistema. Generalmente es un programa a base
de menús que por los que podemos ingresar e indicar las diferentes características de nuestra PC,
como discos, fecha , hora, modo de arranque, pastword etc. El lugar donde se almacena toda esta
información es en la CMOS- RAM, la cual se mantiene gracias a la pila interna que contiene la placa
madre.
Se puede acceder al programa Bios Setup pulsando la tecla Del o Supr durante el Post.
LOS CHIPSET
Los chipset son conjunto de Chips cuya función es la de “controlar” el trafico de información de la pc, entre
sus funciones podemos enumerar las siguientes :
- Controlador de bus
- Controlador de memoria
- Buffer de datos y direcciones
- Controlador de caché externa
- Controlador de dispositivos
Está conformado por dos Chip’s:
•El “Puente Norte”, y
•El “Puente Sur”.
MEMORIA CACHÉ
Es una memoria complementaria que permite aumentar el rendimiento del Microprocesador. Esta memoria
se implementa de dos maneras:
a) La cache interna, dentro del microprocesador
b) La cache externa (cache L2), fuera del microprocesador.
Esta última provee de forma inmediata al procesador de los datos que frecuentemente utiliza.
LOS JUMPERS
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17. Los jumpers son pequeños puentes metálicos recubiertos de plástico que activa y desactivan contactos. De
este modo se modifican determinadas características de los dispositivos. Los Jumpers en el micro se
simbolizan con las letras JP.
Configuración del Hardware
Chip de Memoria ROM (BIOS)
• La memoria ROM (Read Only Memory)
Es una memoria de sólo lectura , únicamente se puede leer, no permite ningún acceso de escritura, es
secuencial , porque ejecuta los programas que
posee
siguiendo
siempre el
mismo orden
y es no
volátil ,
porque no
necesita ningún tipo de
alimentación, (para
mantener los datos que
contiene).
El contenido de esa
memoria es fijo, a los
programas grabados en una
memoria ROM se los
denomina FirmWare
(software grabado en una
memoria de sólo lectura).
Estos programas son
grabados en la memoria ROM, por el fabricante del mother, donde finalmente se colocará el chip de memoria
ROM (BIOS), y no se puede modificar a través de los métodos habituales.
Diferentes formatos de Chips de memoria ROM (BIOS)
• El POST (Power On Self Test)
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18. Consiste en una rutina de chequeo de los componentes hardware, este test incluye una comprobación del
microprocesador, controla la placa de video, verifica el estado de la memoria y determina la cantidad
existente de la misma (conteo de memoria), luego controla a las unidades de disco rígido.
Si durante la ejecución de esta rutina (POST), la misma encuentra algún error lo marcará mediante una serie
de beeps (código sonoro) y si
el error se produce luego de
ejecutado el video la serie de
beeps será acompañada por un
mensaje en pantalla,
determinando de esta manera
la naturaleza del error.
Después de efectuar la
comprobación POST, de los
componentes del hardware de
la PC, el programa de
arranque incluido en el chip
de la memoria ROM
comprobará el orden de
(booteo) y verificará según el
orden establecido en el
SETUP y cargado en la
memoria CMOS –RAM, donde procederá a ir en busca de la unidad que contenga los archivos que permiten
la carga del sistema.
• El BIOS (Basic Input Output System o sistema básico de entrada / salida) Es un programa (FirmWare)
que proporciona las funciones de control básicas y se encuentra grabado en la memoria ROM. Este es un
programa, indispensable para
realizar el proceso de
inicialización de la PC y
controlar todos los
dispositivos de hardware
instalados. También
proporciona el soporte
necesario para el procesador,
la memoria, los dispositivos
de entrada y salida. El BIOS,
permanentemente esta en
funciones, a estas tareas se las
denomina servicios del BIOS.
• El SETUP
Se trata de otro programa alojado en la memoria ROM, este hace posible generar los ajustes para la
configuración física del equipo. Las variables modificadas mediante el uso del programa SETUP son
almacenadas en una memoria volátil denominada CMOS RAM.
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19. Para acceder al SETUP,
en el momento del
arranque de la PC
debemos presionar la
tecla “Supr”.
• CMOS-RAM (Complementary Metal Oxido Semiconductor Random Access Memory) Es una memoria
que posee 64 renglones, de 8 bits cada uno, de muy bajo consumo y recargable. Su función es la de contener
los datos declarados en el programa Setup, ejemplo: cantidad y tipo de discos, cantidad y tipo de disqueteras,
orden de booteo, etc.... Esta memoria es volátil y necesita ser alimentada por una pila para mantener los datos
que posee, cuando el equipo se encuentra apagado.
La Pila
Es la encargada de mantener la alimentación de la memoria CMOS RAM. Las baterías son de litio, su
duración es de dos a cinco años.
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