Sistemas informáticos multiusuario e en rede/Placa base

En Galilibros, o Wikibooks en galego.
Saltar ata a navegación Saltar á procura


A placa base é unha estrutura plana de fibra de vidro que soporta toda a arquitectura que compón o computador. O factor de forma determina o tamaño da placa base, os compoñentes que van montados nela e o lugar no que van.

A placa base fíxase con parafusos ao chasis, se ben antigamente utilízanse uns separadores de plástico ou metal. Segundo o modelo do que se trate, colocarase en formato vertical ou horizontal.

A placa base recibe enerxía da fonte de alimentación mediante uns conectores, que dependen do tipo de placa do que se trate. O seu consumo adoita estar entre os 15 e os 20 watts.

BIOS[editar]

A BIOS é a encargada do proceso de arranque do computador, está situada na placa e pode dividirse en tres compoñentes:

ROM-BIOS[editar]

É unha memoria de só lectura onde se almacena o programa inicial de arranque do computador, o que entre outras cousas permite, mediante a pulsación dunha tecla, ver e modificar os valores configurados para o arranque do sistema que están almacenados na RAM-CMOS. Na actualidade esta memoria deixou de ser de só lectura, agora é unha memoria de tipo Flash, o que permite a actualización do programa de arranque. Este proceso coñécese popularmente coma flashear a BIOS, e é un proceso perigoso, no sentido de que un corte de electricidade durante o proceso deixaría a placa base inservible. Para solucionar este problema deseñáronse placas con DualBIOS (dobre BIOS) que teñen duplicada a BIOS para así poder recuperala en caso de que se produza algún fallo no momento da actualización.

RAM-CMOS[editar]

O programa de arranque do computador precisará algúns datos (dispositivo onde buscar o sistema operativo, data e hora, etc.). Estes datos almacénanse na memoria RAM-CMOS. Outrora estaba nun chip independente, pero hoxe en día a RAM-CMOS está integrada na BIOS. Ao ser unha memoria RAM precisa de enerxía para manter os datos en memoria, que é para o que serve a pila.

Pila[editar]

A pila ou batería é a fonte de enerxía para alimentar a memoria RAM-CMOS.

Secuencia de arranque[editar]

Ao acendermos un computador, este localiza mediante o hardware a ROM-BIOS e carga o programa de arranque. Este programa de arranque almacenado na ROM-BIOS ten tres funcións:

  • Comprobación de acendido. Compróbase o correcto funcionamento do hardware, e en caso de detectarse algún erro sinálase o tipo de erro por medio do altofalante do sistema (mediante un código de sons).
  • Detectar os dispositivos conectados e informar deles. Pódense consultar durante o arranque pulsando unha certa tecla.
  • Secuencia de arranque. En función do que configurásemos e almacenásemos na RAM-CMOS, localizarase e cargarase en memoria o sistema operativo correspondente.

Chipset[editar]

A placa base é a encargada de albergar todos os compoñentes dun computador. Para que todos os compoñentes se poidan comunicar facilmente dotouse ás placas base duns chipsets ─“ponte norte” e “ponte sur”─ encargados de regular as comunicacións entre todos os dispositivos. A ponte norte traballa cos dispositivos máis veloces e a ponte sur cos máis lentos.

Ponte norte[editar]

É a encargada de realizar as comunicacións entre o microprocesador, a memoria RAM, a tarxeta de vídeo e a ponte sur. Tamén se lle chama MCH.

O bus que comunica o procesador coa ponte norte chámase FSB.

Ponte sur[editar]

É a encargada de realizar as comunicacións coa ponte norte, a BIOS e os distintos compoñentes de entrada e saída. Tamén se lle chama ICH.

Hypertransport[editar]

É unha idea de AMD para eliminar o FSB e comunicar directamente o procesador coa memoria RAM. Deste xeito elimínase a ponte norte e o bus da tarxeta gráfica pasa a estar conectado ao chipset restante.

Conectores[editar]

MINI-DIN[editar]

Estes conectores utilizábanse para o teclado (morado) e mailo rato (verde), pero a día de hoxe utilízanse portos USB no seu lugar ─hai adaptadores entre dispositivos MINI-DIN e USB (ambos sentidos)─. O cable ten 6 saíntes, en contraposición cos 5 do cable DIN (utilizado nas placas AT).

Porto paralelo[editar]

O porto paralelo, tamén denominado LPT ou DB-25, utilízase para aparellos tales coma impresoras, escáneres, etc. Existen dúas modalidades, unha con 25 saíntes e outra con 36 (Centronics). Transmítense 8 bits en paralelo. Como máximo poden xestionarse tres portos paralelos ao mesmo tempo, e a lonxitude máxima do cable é de 3 metros.

Nas placas ATX colóranse granate.

Porto serie[editar]

O porto serie, tamén chamado COM, utilízase para módems, routers, switchs xestionables, configurar TPV mediante telnet, sintonizadores TDT, etc. Existen dúas versións, unha con 25 saíntes e outra con 9. Os bits transmítense en serie, un tras o outro. A lonxitude máxima do cable é de 60 metros. Existen adaptadores de USB a serie.

RJ45[editar]

Conector de rede.

USB[editar]

Utilízanse para unha grande variedade de dispositivos, e están substituíndo a algúns dos outros conectores. Está conformado por catro fíos, dos de alimentación (ata 5 voltios) e dous de información. Permite a conexión mentres o equipo está acendido, a conexión de ata 127 dispositivos por conectores deste tipo. A lonxitude do cable debería estar arredor dos 3 metros.

Existen varias versións deste tipo de conector, cada nova versión compatible coas anteriores, sendo a última versión a 3.0, que permite unha transmisión de 4,8 Gbps. Asemade, existen distintos tipos de conectores USB (A, B e micro).

Para aumentar o número de conectores deste tipo nun equipo, existen dúas opcións:

  • Poñer un HUB nun dos portos existentes. Logo conectaremos distintos dispositivos ao HUB, que terá máis de unha entrada USB.
  • Engadir á placa base unha tarxeta de portos USB.

FireWire[editar]

O conector FireWire, tamén chamado IEEE 1394, é un porto de alta velocidade de transmisión que utiliza seis fíos, permite realizar conexións mentres o computador está acendido, permite conectar ata 63 dispositivos nun mesmo equipo, e que pode ofrecer alimentación de ata 40 voltios (1,5 amperios). Serve para conectar redes, consolas, cámaras de vídeo dixitais, etc.

Para aumentar o número de conectores deste tipo nun equipo, existen dúas opcións:

  • Poñer un HUB nun dos portos existentes. Logo conectaremos distintos dispositivos ao HUB, que terá máis de unha entrada FireWire.
  • Engadir á placa base unha tarxeta de portos FireWire.

Son[editar]

Conectores para os altofalantes, micrófonos, etc. O seu número vai xeralmente de 3 a 6 conectores, e seguen un código de cores que sinala o tipo de dispositivo que vai conectado a cada un deles. Entre outros:

  • Azul: entrada de liña.
  • Verde: saída dos altofalantes.
  • Rosa: entrada do micrófono.

Vídeo[editar]

Existen diversos conectores de vídeo: VGA, RCA (o de vídeo é o cable amarelo), S-Video, DVI e HDMI. A miúdo as tarxetas de vídeo teñen máis dun destes portos. Actualmente o conector máis estendido é o HDMI, e anteriormente o VGA (aínda bastante presente).

Código de cores[editar]

Nas placas ATX, os distintos conectores (portos) están colorados seguindo un código de cores estandarizado, que permite distinguir facilmente os distintos conectores. Salientan:

  • Azul: monitor.
  • Laranxa: porto de xogos, MIDI.

Rañuras de expansión[editar]

Son os conectores que permiten aumentar os dispositivos dunha máquina mediante a instalación de tarxetas (tarxeta gráfica, tarxeta de rede, tarxeta de son, etc.). Estas rañuras están deseñadas en base a uns estándares denominados segundo o bus ao que se conectan (ISA, PCI, AGP, PCI Express, etc.).

Bus ISA[editar]

Siglas de Industry Standard Arquitecture, arquitectura industrial estándar. Deseñouse para a aparición en 1984 do primeiro “PC AT” de IBM que dispuña dun procesador 80286 cuxas características eran un bus de datos de 16 bits e unha frecuencia de 8,33 MHz.

Coa aparición dos procesadores 80386 e 80486, que traballaban cun bus de datos de 32 bits e frecuencuas superiores a 30 MHz, introduciuse un novo estándar, o bus EISA (Extended ISA, ISA estendido) para poder traballar con buses de datos de 32 bits pero a frecuencia non se aumentou para permitir a compatibilidade das tarxetas de expansión que os usuarios xa tiñan.

Na actualidade xa non se fabrican placas base con estes buses. Pouco a pouco foron desaparecendo e substituíndose por novos buses. Antes da súa total desaparición deseñábanse placas cos novos buses pero que aínda mantiñan un bus EISA (para o aproveitamento de tarxetas vellas).

Bus PCI[editar]

Siglas de Peripheral Component Interconnet, interconector de compoñentes periféricos.

Deseñouse en 1992 por parte de Intel. Inicialmente traballaba cun bus de datos de 32 bits e unha frecuencia de 33 MHz. O ancho de banda era de 133MB/s. Existen distintas actualizacións.

O ancho de banda do bus repártese entre os dispositivos que están conectados. Na actualidade o bus PCI permite ter 10 dispositivos, 5 para tarxetas de expansión e o resto para dispositivos da placa base (tarxeta gráfica, tarxeta de son, ponte PCI/ISA, etc.).

A ponte PCI/ISA utilízase para incorporar dispositivos ISA na placa base. Está na ponte sur e xestiona a diferencia de frecuencias entre buses. O bus PCI, a diferencia dos anteriores, ten configuración automática para as tarxetas instaladas.

Bus AGP[editar]

Siglas de Advanced Graphics Port, porto de gráficos avanzado. Está deseñado para traballar con tarxetas de vídeo de altas prestacións (3D).

Inicialmente traballaba cun bus de datos de 32 bits e unha frecuencia de 66 MHz, e neste modo de traballo denominábase “AGP 1x”. Ao ser un único porto, non comparte o ancho de banda.

Unha gran vantaxe con respecto ao PCI é o feito de poder acceder directamente dende o procesador da tarxeta de vídeo á memoria RAM do sistema (por exemplo, para almacenar texturas en tres dimensións) liberando así dunha carga importante ao procesador principal.

Bus MR/AMR[editar]

Deseñouse para tarxetas de son e módems. Na actualidade non se utiliza dado que ditos compoñentes adoitan formar parte das placas base.

Bus PCI.Express[editar]

Este bus traballa sempre á mesma frecuencia: 2,5 GHz. A diferencia dos anteriores buses, traballa en serie, pero acada altos anchos de banda debido á súa alta frecuencia. Dado que é un bus en serie, os bytes transmítense bit a bit pola mesma canle, pero hai que engadir por cada byte que se transmite dous bits de redundancia (para control de erros).

As súas altas prestacións convérteno nun bus ideal para as tarxetas gráficas actuais.