mother board

LA PLACA BASE

La " placa base " ( mainboard ) ), es el eje de la configuración del sistema informático. Elemento principal de todo ordenador, en el que se encuentran o al que se conectan todos los demás aparatos y dispositivos. Está formada por un circuito impreso que se asienta sobre múltiples capas de cobre aisladas entre sí mediante resina. Sobre las láminas de cobre se graban fotoquímicamente los circuitos. A estos circuitos se conectan los diversos elementos que constituyen su configuración.

Las empresas que fabrican placas base siguen unas pautas generales para la ubicación de los conectores, zócalos de la CPU, los puertos, las conexiones del ventilados de la CPU, a estas pautas estándar se le denominan factores de forma .

El factor de forma ATX domina el mercado actual de los PC. Una placa base moderna y típica ofrece un aspecto similar al siguiente:

LOS COMPONENTES DE LA PLACA BASE

1. - ZÓCALO DEL MICROPROCESADOR

Es el lugar donde se inserta la CPU. El “ socket ” (zócalo) es el elemento estándar de comunicación entre micro-placa. La CPU necesita de un ventilador especial para mantener la refrigeración el cual dispone de una fuente de alimentación para poder funcionar

2.- RANURAS DE MEMORIA

Las placas base ATX tienen dos, tres o cuatro ranuras negras cerca de la CPU para la memoria. Se denominan genéricamente ranuras de memoria. Pueden ser ranuras DIMM para las placas SDRAM de 168 pines y DDR SDRAM de 184 pines y ranuras RIMM para las placas de RDRAM . Las ranuras tienen pasadores en ambos lados para evitar que los DIMM o los RIMM se suelten.

3.- CONECTOR DE ALIMENTACIÓN (P1 POWER CONECTOR)

Una placa base no puede hacer nada sin alimentación eléctrica. Debe haber una conexión entre el enchufe de la pared y la CPU y otros componentes del ordenador. En una placa base ATX esta conexión se efectúa a través del conector de alimentación P1. Este conector de alimentación eléctrica alimenta a objetos del panel como la CPU y la memoria pero no a los discos ni al CD-ROM ni a la disquetera. Existen otros conectores de alimentación en el ordenador para conectar la fuente de alimentación a dichos dispositivos.

4.- PUERTOS EIDE Y FDD

En el borde de la placa, cerca de las ranuras de RAM, se encuentran las conexiones de los puertos de Electrónica integrada en la unidad EIDE mejorada ( E nbanced I ntegrated D rive E lectronic) y el puerto de la unidad de disquetes FDD ( F loppy D isk D rive).

El EIDE proporciona una interfaz estándar para los discos duros, las unidades de medios CD y otros dispositivos EIDE. Cada puerto EIDE de 40 pines puede admitir dos dispositivos EIDE. Cada puerto FDD de 34 pines puede admitir dos disqueteras. Normalmente el puerto FDD suele ser negro.

5. CONJUNTO DE CHIPS

Los dos conjuntos de chips facilitan la comunicación entre la CPU y otros dispositivos en el sistema y por lo tanto se ubican relativamente centrados en la placa base. El chip Northbridge ayuda a la CPU a trabajar con la RAM, como suelen trabajar mucho suelen tener sus propios difusores de calor.

El Sourthbridge controla algunos dispositivos de expansión y unidades de almacenamiento masivo, como discos duros y disqueteras. Se sitúa entre las ranuras de expansión y los controladores EIDE y FDD y suele mostrar el fabricante

6. RANURAS DE EXPANSIÓN

Forman un banco de ranuras cercano al lateral de la placa. Este banco forma parte del bus de expansión. Un bus de expansión no es más que una ranura o puerto que permite añadir dispositivos hardware al ordenador, no son específicas a ninguna pieza de hardware.

Según la tecnología en que se basen presentan un aspecto externo diferente, con diferente tamaño y a veces incluso en distinto color.

· Ranuras del Elevador de comunicaciones y redes CNR (Comunication and Networking Riser): se usan para tarjetas de red y módem, suele ser de color marrón.

· Ranuras PCI de Interconexión de componentes periféricos ( Peripherics Components Interconexión ) : son ranuras de 32 bits y de 33 MHz generalmente son blancas. Se pueden ver una gran variedad de tarjetas de expansión en estas ranuras que están diseñadas para permitir comunicación rápida entre complementos de hardware internos y la CPU.

· Ranura AGP del puerto acelerado de gráficos: ( Advanced Graphics Port ) : se dedica exclusivamente a conectar la tarjeta de vídeo. Proporcionan conexiones de 66 MHz y 32 bits. Se encuentra cerca del Northbridge.

¿Cómo se proporciona a un dispositivo lento como una tarjeta de sonido la capacidad de conectarse al bus de datos externo y al bus de direcciones?

En los sistemas modernos el Northbridge tiene a su cargo las ranuras de expansión de la placa base. Éste proporciona un conjunto independiente de cables del bus de datos externos y de bus de direcciones sólo para los dispositivos conectados a las ranuras de expansión. Ésta combinación de cables especiales del Northbridge y ranuras de expansión se denomina bus de expansión.

El simple hecho de colocar un dispositivo en el ordenador no es suficiente para que funcione, la CPU necesita un software que pueda usar para comunicarse con el dispositivo, esto programas se denominan controladores de dispositivos. Aunque la mayoría de los controladores de dispositivos se instalan desde un disquete o desde un CD-ROM, algunos dispositivos son tan comunes que sus controladores se guardan en el chip ROM (Read Only Memory) del sistema (en la BIOS), como por ejemplo los del disco duro, disquetes, teclado, RAM y conjunto de chips. Normalmente un dispositivo que se encuentra dentro del ordenador tiene que realizar tres tareas:

1. Tiene que comunicarse con la CPU.

2. Tiene que informar a la CPU que ha realizado algún tipo de acción para que la CPU pueda iniciar su comunicación.

3. Tiene que solicitar a la RAM espacio para guardar la codificación del programa y los datos que está usando y generando. Estas necesidades inherentes a los dispositivos se conocen conjuntamente como recursos del sistema.

- Comunicarse con la CPU, direcciones E/S : el bus de direcciones no sólo se conecta entre la CPU y el Northbridge sino que también se conecta a las ranuras de expansión.

Así como el bus de datos externos es la ruta principal de datos en el PC, el bus de direcciones es la ruta principal de comunicación entre la CPU y los dispositivos del ordenador. Cuando la CPU desea comunicarse con un dispositivo carga un cable especial llamado IO/MEM. Todos los elementos del PC se conectan a éste cable. Los dispositivos que usa actualmente la CPU revisan el cable IO/MEM para comprobar si está cargado. Si los dispositivos no encuentran carga en el cable, saben que la CPU está usando el bus de direcciones para comunicarse con la RAM, por lo que pueden ignorar las señales desde la CPU en el bus de direcciones. Cuando la CPU carga el cable IO/MEM, el dispositivo sabe que ahora la CPU está utilizando el bus de direcciones para comunicarse con uno de ellos, por lo que deben prestar atención. Todos los dispositivos del ordenador se identifican en el bus de direcciones mediante 16 patrones distintos de 16 ceros y unos. Cada uno de estos patrones de unos y ceros enviados por la CPU a través del bus de direcciones a un dispositivo se denomina dirección E/S, y cada dirección E/S corresponde a un comando. Por ejemplo, el teclado usa cuatro direcciones E/S:

• 0000 0000 0100 0000 = envía la última tecla pulsada al bus de datos externos pero no los borra de la memoria del teclado.

• 0000 0000 0110 0001 = envía la última tecla pulsada al bus de datos externos y la borra de la memoria del teclado.

• 0000 0000 0110 0010 = comprueba el estado de las tecla Control y Alt.

• 0000 0000 0110 0011 = comprueba el estado de los indicadores del teclado.

Como se ve estas direcciones están muy relacionadas con el sistema hexadecimal.

En resumen: todos los dispositivos en el PC tienen un rango de direcciones de entrada y salida y todos los patrones en realidad son comandos que la CPU envía al dispositivo. Por ejemplo, el rango de direcciones E/S para el teclado es 0060h-0063h.

Los sistemas actuales tienen una gran opción denominada Plug and Play (PnP). PnP significa que cuando se encaja una tarjeta de expansión se comunica con el BIOS y el sistema operativo y se establece a si misma un rango de direcciones E/S sin usar.

7. PILA

La pila del ordenador, o más correctamente el acumulador , se encarga de conservar los parámetros de la BIOS cuando el ordenador está apagado. Sin ella, cada vez que encendiéramos tendríamos que introducir las características del disco duro, del chipset, la fecha y la hora.

8. FLASH ROM

Todas las placas base tienen un pequeño conjunto de códigos que permite que la CPU se comunique correctamente con los dispositivos integrados en la placa base. Estos códigos de programación se denominan sistema básico de entradas y salidas: BIOS ( Basic Imput-Output System ) y se guardan en un pequeño chip denominado chip de flash ROM.

Además, la BIOS conserva ciertos parámetros como el tipo de disco duro, la fecha y hora del sistema, etc., los cuales guarda en una memoria denominada CMOS ( Complementary Metal-Oxide Semiconductor ) memoria de tipo permanente y de muy bajo consumo que es mantenida con una pila cuando el ordenador está desconectado.

9. CONECTORES EXTERNOS DEL PANEL FRONTAL

Todas las placas base tienen varios conectores para diversos elementos en la parte frontal de la unidad del sistema, como los botones de encendido y reinicio, las luces de actividad de alimentación y disco duro y el diminuto altavoz del PC. Estos conectores aparecen en filas de dos cables de ancho de aproximadamente 8 a 10 cables en el borde de la placa base apuesto al bus de expansión.

10. PUERTOS EXTERNOS

Las placas base ATX tienen una serie de conexiones de puertos externos en un borde que asoman por la parte trasera de la caja del PC. Estos conectores permiten unir dispositivos externos al PC como el ratón, teclado,

Estos puertos están situados en una tarjeta de expansión o controladora que está conectada mediante una ranura de expansión a la placa base. Para que la CPU pueda controlar un periférico cualquiera, necesita las instrucciones que el fabricante proporciona al comprar el dispositivo. Este software se denomina controlador o driver .

Existen tres tipos de puertos comunes a todos los ordenadores, que suelen ser utilizados por los periféricos:

• Los puertos serie : transfieren la información de forma lenta, por lo que se utilizan para conectar el ratón u otros dispositivos que no necesiten transferir mucha información a la vez. Se utilizan para conectar los módems. Los puertos serie se nombran como COM1, COM2, ….

• Los puertos paralelo : permiten transferir una mayor cantidad de información al mismo tiempo. Se utilizan para conectar las impresoras. Se nombran como LTP1, LPT2…

• Los puertos USB (Universal Serial Bus): son puertos de gran velocidad a los que se pueden conectar hasta 127 periféricos en cadena.

• Puerto de red: las placas base tienen una conexión directa a la red local o a Internet a través de un puerto estándar RJ-45.

• Puertos de sonido y de juegos: color verde para los altavoces, color rosa para el micrófono y la entrada de línea azul para conectar un sistema estéreo en el ordenador.