PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSO – CHILE

ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

TAREA N°2

TAR

JETA MADRE

EDUARDO LARENAS LEON

JOSE MARTINEZ FUENZALIDA

CRISTIAN VERA MOYA

INGENIERÍA CIVIL ELÉCTRICA

PROF. JUAN VIGNOLO BARCHIESI

23 DE MARZO DE 2015

I NT RO DUCCIÓ N

A lo largo de la historia se puede apreciar cómo han ido evolucionando los sistemas computacionales, los que a su vez son cada vez más necesarios para la vida cotidiana. Toda la circuitería básica y componentes requeridos para una PC para funcionar se monta cualquiera directamente en la tarjeta madre o en una tarjeta de expansión enchufada en una ranura de expansión de la tarjeta madre.A continuación se entrara en detalle en el funcionamiento y componentes de la tarjeta madre.

DES ARROLL O

La tarjeta madre es el componente más importante de un computador. Es el dispositivo que funciona como la plataforma o circuito principal de una computadora, integra y coordina todos los sus demás elementos. También es conocida como placa base, placa central, placa madre, tarjeta madre o board.

La tarjeta madre debe realizar básicamente las siguientes

tareas: Conexión física.Administración, control y distribución de energía eléctrica. Comunicación de datos.Temporización. Sincronismo.Control y monitoreo.

Estructura placa madre

La tarjeta madre es un módulo base al que se conectan otros módulos para formar un sistema mayor, capaz de cumplir funciones que cada parte por sí sola no puede realizar.Existen variantes en el diseño de una placa madre, de acuerdo con el tipo de microprocesador que va a alojar y la posibilidad de recursos que podrá contener, sin embargo, todas las tarjetas madre constan de las siguientes secciones: series de circuitos integrados, entre los que se encuentra el chipset, que sirve como centro de conexión entre el procesador, la memoria RAM, la ranura de la CPU y los buses de expansión entre los dispositivos más importantes.La placa base, además, incluye un software llamado BIOS, que le permite

realizar las funciones básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo.

Ranura del procesador

El microprocesador (o simplemente procesador) es el circuito integrado central y más complejo de un sistema informático ( se le suele llamar “El cerebro del computador”). Es un circuito integrado constituido por millones de componentes electrónicos. Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador. Dependiendo del tipo de procesador y su velocidad se obtendrá un mejor o peor rendimiento.Es el encargado de ejecutar los programas; desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.Existen, hoy en día tres marcas de procesadores: AMD, Cyrix e Intel. .

Chipset

Circuito integrado auxiliar o chipset, es un circuito integrado que se encarga de manejar todas las señales lógicas que van al microprocesador o salen de este dispositivo.Tradicionalmente, el chipset se divide en dos bloques: el “puente norte” , que tiene a su cargo la comunicación de la memoria RAM con el puerto AGP y con otros circuitos de alta velocidad; y el “puente sur”, que reduce la velocidad para comunicarse con las ranura PCI, con la interfaz IDE, con los puertos I/O, etc.Antiguamente estas funciones eran relativamente sencillas de realizar y el chipset apenas influía en el rendimiento del ordenador, por lo que el chipsetera el último elemento en considerar en el momento de comprar una placa base, pero hoy en día esto ha cambiado, ya que con los nuevos micros ,

junto a un amplio abanico de tecnologías en materia de memorias, caché, etc, han hecho que la importancia del chipset crezca enormemente.

BIOS

El BIOS (Sistema básico de entrada y salida) es el programa que se utiliza como interfaz entre el sistema operativo y la placa madre.La BIOS almacena la información básica de la computadora. Guarda los datos del día y la hora, el caché, claves, etc. Esta valiosísima información al apagar la computadora no se pierde, ya que se utilizan memorias tipo CMOS.Tradicionalmente, el BIOS venía en una memoria de sólo lectura (ROM); por eso era muy difícil modificarlo, en caso de que apareciera una actualización. Pero en tarjetas madres modernas, el BIOS viene en una memoria tipo flash; y esta si se puede modificar.

El reloj y pila CMOS

El reloj en tiempo real (o RTC) es un circuito cuya función es la de sincronizar las señales del sistema. Está constituido por un cristal que, cuando vibra, emite pulsos (denominados pulsos de temporizador) para mantener los elementos del sistema funcionando al mismo tiempo. La frecuencia del temporizador (expresada en MHz) no es más que el número de veces que el cristal vibra por segundo, es decir, el número de pulsos de temporizador por segundo. Cuanta más alta sea la frecuencia, mayor será la cantidad de información que el sistema pueda procesar.Un circuito electrónico denominado CMOS (Semiconductor de óxido metálico complementario), conserva algunos datos del sistema, como la hora, la fecha del sistema y algunas configuraciones esenciales del sistema.El CMOS se alimenta de manera continua gracias a una pila (pila tipo botón) o bien a una pila ubicada en la placa madre. La información sobre el hardware en el ordenador (como el número de pistas o sectores en cada disco duro) se almacena directamente en el CMOS. Como el CMOS es un tipo de almacenamiento lento, en algunos casos, ciertos sistemas suelen proceder al copiado del contenido del CMOS en la memoria RAM (almacenamiento rápido); el término "memoria shadow" se utiliza para describir este proceso de copiado de información en la memoria RAM.

MEMORIA CACHE

La memoria cache forma parte de la tarjeta madre y del procesador (Hay dos tipos) y se utiliza para acceder rápidamente a la información que utiliza el procesador. Existen cache primario (L1) y cache secundario (L2). El cache primario está definido por el procesador y no lo podemos quitar o poner. En cambio el cache secundario se puede añadir a la tarjeta madre.

RAM

La RAM (memoria de acceso aleatorio) se utiliza para almacenar datos mientras se ejecuta el ordenador; sin embargo, los contenidos se eliminan al apagarse o reiniciarse el ordenador, a diferencia de los dispositivos de almacenamiento masivo como los discos duros, que mantienen la información de manera segura, incluso cuando el ordenador se encuentra apagado. Esta es la razón por la que la memoria RAM se conoce como "volátil".Los dos tipos de memoria RAM se diferencian en la tecnología que utilizan para guardar los datos ,la memoria RAM dinámica necesita actualizarse miles de veces por segundo (más común) , mientras que la memoria RAM estática no necesita actualizarse, por lo que es más rápida, aunque también más cara. Ambos tipos de memoria RAM son volátiles, es decir, que pierden su contenido cuando se apaga el equipo.

Ranuras de expansión

Una de las razones principales del éxito de las PC, es su enorme capacidad de crecimiento, esto se debe a las tarjetas auxiliares que se conectan en ranuras de expansión (slots) especiales.Hay usualmente un número de ranuras de tarjeta de expansión para permitir dispositivos periféricos y tarjetas para ser insertadas. Cada ranura es compatible con una o más estándares bus de industria. Comúnmente buses disponibles incluyen: ISA (Industry Standard Architecture), EISA (extended ISA), MCA (Micro Channel Architecture), VESA (Video Electronic Standards Association), PCI (Peripheral Component Interconnect), y AGP (Advanced Graphics Port).A continuación, se detallan las ranuras más utilizadas:

Ranura AGP

Esta ranura, especialmente diseñada para conectar la tarjeta video, posee la suficiente velocidad y ancho de banda como para manejar el enorme flujo de datos que requieren las modernas aplicaciones multimedia; por ejemplo, los juegos o las películas en DVD o los archivos VCD.En la actualidad, se ha convertido en estándar la ranura AGP-8X. Esto significa que teóricamente puede manejar datos a una velocidad ocho veces superior a la frecuencia normal del bus AGP.

Ranura PCI

Es la ranura de expansión que más se utiliza en la actualidad, porque proporciona una adecuada velocidad de transferencia de datos sin grandes costos.

En un sistema normal, el bus PCI se usa para manejar el disco duro, el CD- ROM, los puertos I/O, la tarjeta de sonido, el módem, la tarjeta de red, etc. Pero esta ranura ya se está volviendo lenta (trabaja a una frecuencia máxima de "sólo" 33MHz), comparada con las velocidades de los microprocesadores y tarjetas madre actuales; aun así, sigue siendo adecuada para muchas aplicaciones.

Ranura ISA-16

Se trata de un verdadero "fósil viviente", porque apareció con la segunda generación de computadoras personales; y desde entonces, fue un estándar usual para casi todos los sistemas de tercera, cuarta e incluso quinta generación (aunque con ésta, aparece la ranura PCI).

Ranura CNR

Estándar propuesto por Intel, facilita la conexión de un modem con una tarjeta de audio (CNR ´´tarjeta para comunicaciones’’).No es muy común el uso de esta ranura, porque cada vez con mayor frecuencia la tarjeta de sonido se coloca sobre la placa base.

Conectores I/O (Entrada/salida)

La placa madre contiene un cierto número de conectores de entrada/salida reagrupados en el panel trasero.

Para comunicarnos con elementos externos, la plataforma PC dispone de una amplia variedad de puertos de entrada y salida de datos

Puertos seriales: Permiten la comunicación con dispositivos de baja velocidad, un ejemplo sería un modem externo, un mouse, etc.Cabe destacar que estos puertos son los más lentos utilizados en un PC.

Puertos Paralelos: Aunque son más rápidos que los puertos seriales, estos puertos paralelos tienen una grave limitación en su velocidad de transferencia. Se utilizan para conectar la impresora, escáner, discos externos, etc.

Puertos USB: Permiten comunicarse rápidamente con los elementos externos. Superan ampliamente a los puertos seriales y paralelos.

Puerto de teclado y mouse: Son conectores que reciben las señales

provenientes del teclado y mouse.

Conector RJ45 :(denominado LAN o puerto Ethernet) permite conectar el ordenador a una red.

Conector VGA (denominado SUB-D15) permite conectar el monitor, además de interactuar con la tarjeta gráfica integrada.

Conectores de audio permite conectar altavoces, o bien un sistema de sonido de alta fidelidad o un micrófono.

Tipos de tarjetas

Las tarjetas madres o principales existen en varias formas y con diversos conectores para dispositivos, periféricos, etc. Los tipos más comunes de tarjetas son:

ATX

Son las más comunes y difundidas en el mercado, se puede decir que se están convirtiendo en un estándar son las de más fácil ventilación y menos enredo de cables, debido a la colocación de los conectores ya que el microprocesador suele colocarse cerca del ventilador de la fuente de alimentación y los conectores para discos cerca de los extremos de la placa. Además, recibenla electricidad mediante un conector formado por una sola pieza.

AT ó Mini-AT

Fue el estándar durante años con un formato reducido, por adaptarse con mayor facilidad a cualquier caja, pero sus componentes estaban muy juntos, lo que hacía que algunas veces las tarjetas de expansión largas tuvieran problemas.

CO NCL USIO N

Al concluir este tema que trato sobre la tarjeta madre, se logra la comprensión de esta, y cómo influye en los ordenadores, ya que aquí se localizan los circuitos más importantes del computador y que le dan vida a este.Al momento de elegir una tarjeta madre debemos tener en cuenta el tipo y velocidad del procesador que ocuparemos, ya que se relaciona directamente con la eficiencia del sistema. Las placas se pueden clasificar de acuerdo a diferentes características que estas poseen.Uno de los aspectos más representativos es el zócalo, otro punto a considerar es el chipset, los tipos de ranura, buses, y el formato de zócalos de memoria.

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