A placa mãe

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A placa mãe

um sistema computacional, seja ele simples ou complexo, sempre irá existir uma placa de circuitos integrados que reúne e integra todos os demais componentes eletrônicos do microcomputador, fazendo com que o sistema funcione com estabilidade.

Apesar de o microprocessador ser o principal componente de um microcomputador, encontramos também os demais periféricos, como as memórias, discos rígidos, placas de vídeo e placas de rede que sob seu comando desempenham várias funções essenciais. A função da placa-mãe é de criar meios para que o microprocessador possa comunicar-se com todos os componentes com a maior velocidade e confiabilidade possíveis.

Formato da placa mãe
Hoje é possível encontrar à venda tanto placas no formato AT, que vêm sendo utilizado desde os primeiros PCs, quanto no formato ATX, o mais atual. Os dois padrões diferenciam-se basicamente pelo tamanho: as placas adeptas do padrão ATX são bem maiores, o que permite aos projetistas criar placas com uma disposição mais racional dos vários componentes, evitando que fiquem amontoados. 

Outra vantagem é que nas placas ATX as portas seriais e paralelas, assim como conectores para o teclado, portas USB e PS/2, formam um painel na parte traseira da placa, eliminando a tarefa de conectá-las à parte de trás do gabinete por intermédio de cabos e minimizando problemas de mau contanto. Algumas placas com som e rede onboard também trazem no painel os conectores para estes periféricos.

Apesar de ainda podermos encontrar à venda placas-mãe em ambos os padrões, as placas AT vem se tornando cada vez mais raras, tendendo a serem completamente substituídas pelas placas ATX.

Componentes da placa mãe

Independentemente de seu formato ou modelo, encontramos basicamente sempre os mesmos componentes em uma placa mãe.

Encontramos: slots ISA, PCI, AGP e AMR, para o encaixe de placas de vídeo, de som, modems e outros periféricos, soquetes para o encaixe de módulos de memória e também do processador; portas seriais e paralelas, controladora de drives de disquetes, interfaces IDE, conectores para o teclado e fonte de alimentação, portas USB, reguladores de tensão e, é claro, o BIOS e o Chipset. 

Normalmente, você encontrará um diagrama nas primeiras páginas do manual da sua placa mãe. Este diagrama é bem útil na hora de montar um micro, pois permite localizar facilmente os encaixes e jumpers da placa.

A placa mãe propriamente dita não é formada por uma única placa de circuito impresso, sendo, na verdade, um sanduíche constituído por várias placas prensadas. Cada uma dessas placas contém alguns dos contatos necessários para conectar todos os componentes e em vários pontos temos contatos que fazem a comunicação entre elas.

Essa técnica, chamada de MPCB ou Multiple Layer Printed Circuit Board (placa de circuito impresso com várias camadas), exige tecnologia de ponta e um projeto desenvolvido cuidadosamente, pois um mínimo erro na posição dos componentes ou contatos pode gerar problemas elétricos ou interferências, colocando em risco toda a estabilidade do sistema. A qualidade do projeto e as técnicas de produção usadas na fabricação da placa de circuito impresso são alguns dos fatores que diferenciam boas placas de placas mais baratas, de qualidade inferior.

O que é chipset?
O chipset é um dispositivo muito importante acoplado à placa mãe, pois é ele quem comanda todo o fluxo de dados entre o processador, as memórias e os demais componentes. Os barramentos ISA, PCI e AGP, assim como as interfaces IDE, portas paralelas e seriais, além da memória e do cache, são todos controlados pelo chipset.

O chipset pode ser dividido em “ponte norte” (northbridge, controlador de memória, alta velocidade) e “ponte sul” (southbridge, controlador de periféricos, baixa velocidade). A ponte norte faz a comunicação do processador com as memórias e em alguns casos com os barramentos de alta velocidade AGP e PCI Express. Já a ponte sul abriga os controladores de HDs (ATA/IDE e SATA), portas USB, paralela, PS/2, serial, os barramentos PCI e ISA, que já não são usados mais em placas-mãe modernas.

BIOS – Basic Imput Output System


Quando ligamos o microcomputador há uma série de informações de hardware que o sistema precisa encontrar e checar para poder gerenciá-lo. Essas informações são iniciadas pelo BIOS do micro. É a primeira camada de software do sistema computacional e está gravada em ROM.

O que é setup?


É um programa de configuração que todo micro tem e que está gravado dentro da memória ROM (que, por sua vez, está localizada na placa-mãe). Normalmente para chamarmos esse programa pressionamos a tecla Del durante a contagem de memória.

No setup nós alteramos parâmetros que são armazenados na memória de configuração. Há uma confusão generalizada a respeito do funcionamento do setup. Como ele é gravado dentro da memória ROM do micro, muita gente pensa que setup e BIOS são sinônimos, o que não é verdade.

Dentro da memória ROM do micro há três programas distintos armazenados: BIOS (Basic Input Output System ou Sistema Básico de Entrada e Saída), que é responsável por “ensinar” ao processador da máquina a operar com dispositivos básicos, como a unidade de disquete, o disco rígido e o vídeo em modo texto; POST (Power On Self Test ou Autoteste), que é o programa responsável pelo autoteste que é executado toda a vez em que ligamos o micro (contagem de memória, por exemplo); e setup (configuração), que é o programa responsável por alterar os parâmetros armazenados na memória de configuração (CMOS).

Outra confusão comum é achar que as configuração alteradas no setup são armazenadas no BIOS. Como o BIOS é uma memória do tipo ROM, ela não permite que seus dados sejam alterados. Todas as informações manipuladas e modificadas no setup são registradas única e exclusivamente na memória de configuração (CMOS) do micro. Dessa forma, quando chamamos o setup não “entramos” no BIOS muito menos alteramos os valores do BIOS, como muitas pessoas dizem erroneamente. Na verdade entramos no setup e alteramos os valores da memória de configuração.


Interfaces de Disco

Uma interface de disco nada mais é do que um meio de comunicação, uma estrada por onde podem trafegar os dados que entram e saem do disco rígido. De nada adianta um disco rígido muito veloz se a interface não permite que ele se comunique com o restante do sistema, usando toda a sua velocidade.

Tipos de Interfaces de Disco

Podemos classificar as interfaces de disco em:


A) IDE (Integrated Drive Electronics): é uma interface que foi criada para conectar dispositivos ao computador. Um controlador ou adaptador de disco rígido IDE basicamente conecta diretamente o barramento ISA ao cabo de 40 pinos padrão IDE. Um máximo de dois discos rígidos pode ser conectado a um mesmo controlador.

As taxas de transferência de dados variam de 1 a 3 Mbytes/s e são normalmente limitadas pelo barramento ISA (as taxas de transferência de dados nos dispositivos IDE são normalmente valores em torno de 5 Mbits/s, sendo assim, não são eles os responsáveis por eventuais demoras de transferência).

B) SATA: É uma tecnologia de transferência de dados entre um computador e dispositivos de armazenamento em massa (mass storage devices), como unidades de disco rígido e drives ópticos. Diferentemente dos discos rígidos IDE, que transmitem os dados por meio de cabos de 40 ou 80 fios paralelos, o que resulta num cabo enorme, os discos rígidos SATA transferem os dados em série. A atual especificação SATA pode apoiar as taxas de transferência de dados tão elevadas quanto 3,0 Gbit/s por aparelho.

C) Portas seriais e paralelas

A diferença principal é que em uma porta serial apenas um pino é usado para a transmissão de dados, sendo os bits transmitidos um a um, em série, daí o nome serial. Já nas portas paralelas são usadas oito vias de dados, permitindo o envio de 8 bits de cada vez, o que as torna muito mais rápidas que as seriais. No caso de placas-mãe que não trazem slots ISA, e consequentemente não possuem esse barramento, as portas são conectadas diretamente ao barramento PCI.

Os cabos seriais e paralelos, assim como os cabos IDE acompanham a placa-mãe, sendo os cabos seriais especialmente importantes, pois existem várias combinações de posições dos fios internos neste tipo de cabo, fazendo com que, muitas vezes, o cabo serial de uma placa não funcione em outra. Muitas placas padrão AT também acompanham cabos PS/2 ou USB.



O que são os jumpers?


Os jumpers são pequenas peças plásticas, internamente metalizadas para permitir a passagem de corrente elétrica, sendo encaixadas em contatos metálicos encontrados na placa-mãe ou em vários outros tipos de placas. Os jumpers permitem a passagem de corrente elétrica entre dois pinos, funcionando como uma espécie de interruptor.

Alternativas na posição de encaixe dos jumpers permitem programar vários recursos da placa-mãe, como a voltagem, tipo e velocidade do processador e memória usados, além de outros recursos. Ao montarmos um micro, os jumpers da placa-mãe devem ser corretamente configurados, caso contrário podemos, em casos extremos, até mesmo danificar alguns componentes.


Conectores do Painel do Gabinete

Em uma das extremidades da placa-mãe você encontrará um conjunto de encaixes que se destinam à conexão das luzes e botões do painel frontal do gabinete. Aqui são ligados os botões reset, turbo, o keylock e os leds de power, disco rígido e turbo. Nem todas as placas-mãe possuem esses conectores. A chave do teclado e o botão turbo, por exemplo, quase não são mais usados, justamente por não terem mais utilidade atualmente.

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