II. Placa Madre:

También Motherboard es donde se encuentran las conexiones básicas para todos los componentes de la computadora, los cuales giran en torno al CPU (procesador). Es básicamente la que permite o no el futuro crecimiento de las habilidades de cualquier computadora, una tarjeta con una arquitectura muy cerrada terminará con la vida de todo el equipo en el momento que ésta requiera una reparación o upgrade (mejora) del PC.

Una placa base típica ofrece un aspecto similar al siguiente:

 

A continuación se explicara los principales partes que incluye una placa madre:

CHIPSET

El "chipset" es el conjunto (set) de chips que se encargan de controlar determinadas funciones del ordenador, como la forma en que interacciona el CPU (procesador) con la memoria o la caché, o el control de los puertos y slots ISA, PCI, AGP, USB

Antiguamente estas funciones eran relativamente sencillas de realizar y el chipset apenas influía en el rendimiento del ordenador, por lo que el chipset era el último elemento al que se concedía importancia a la hora de comprar una placa base, pero los nuevos y muy complejos CPU, junto con un muy amplio abanico de tecnologías en materia de memorias, caché y periféricos que aparecen y desaparecen casi de mes en mes, han hecho que la importancia del chipset crezca enormemente.

 

De la calidad y características del chipset dependerán:

Entre las empresas que fabrican CHIPSET, podemos mencionar:

  • INTEL
  • VIA
  • ALI
  • SIS

 

 

 

Ejemplo de características técnicas de Chipsets para Pentium 4

Chipset Comparison Table- Intel 845 family:

845

845G

845GL

845E

845GE

845PE

845GV

Front Side Bus

400MHz

400/ 533MHz

400MHz

400/ 533MHz

400/ 533MHz

400/ 533MHz

400/ 533MHz

Integrated Graphic

x

Yes/ 200MHz

Yes/ 200MHz

x

Yes / 266MHz

x

Yes/ 200MHz

AGP Slot

AGP4X (1.5v)

AGP4X (1.5v)

x

AGP4X (1.5v)

AGP4X (1.5v)

AGP4X (1.5v)

x

SDR Supported

PC133

PC133

PC133

x

x

x

PC133

DDR Supported

DDR200/ 266

DDR200/ 266

DDR200/ 266

DDR200/ 266

DDR266/ 333

DDR266/ 333

DDR200/ 266

Max Memory Size

DDR - 2GB Max
SDR - 3GB Max

2GB Max

2GB Max

2GB Max

2GB Max

2GB Max

2GB Max

ECC Correction

v

x

x

v

v

v

v

FSB/ Memory
Supported

400MHz/ PC133
400MHz/ DDR200
400MHz/ DDR266
----------
----------
----------

----------
400MHz/ DDR200
400MHz/ DDR266
533MHz/ DDR200
533MHz/ DDR266
----------

400MHz/ PC133
400MHz/ DDR200
400MHz/ DDR266
533MHz/ DDR200
533MHz/ DDR266
----------

----------
400MHz/ DDR200
400MHz/ DDR266
533MHz/ DDR200
533MHz/ DDR26
----------

----------
400MHz/ DDR200
400MHz/ DDR266
----------
533MHz/ DDR266
533MHz/ DDR333

----------
400MHz/ DDR200
400MHz/ DDR266
----------
533MHz/ DDR266
533MHz/ DDR333

400MHz / PC133
400MHz/ DDR200
400MHz/ DDR266
533MHz/ DDR200
533MHz/ DDR266
----------

 

BIOS:

"Basic Input-Output System", sistema básico de entrada-salida. Programa incorporado en un chip de la placa base que se encarga de realizar las funciones básicas de manejo y configuración del ordenador.

En la bios se almacena información básica para el funcionamiento del PC, como por ejemplo; el tipo de disco duro que posee, la frecuencia del procesador, si tiene conectado unidades lectoras de CD, etc..

Entre las funciones que realiza se puede destacar:


1.- Inhabilita cualquier deposito configurable en la tarjeta madre o en las tarjetas adaptadoras.

2- Identifica cualquier PCI de Plug and Play o dispositivos ISA.

3- Compila un mapa inicial de asignación de recursos para los puertos IRQ DMA y memoria.

4- Activa los dispositivos de E-S.

5- Examina los ROM de los dispositivos ISA.

6- Configura los controladores de la carga inicial del programa (IPL), los cuales se utilizan más tarde para arranca el sistema.

7- Activar a los dispositivos configurables al informarles qué recursos se han designado para ellos.

8- Inicia el cargador de rutinas de arranque.

9- Transfiere el control al sistema operativo.

 

 

Zócalo del CPU (procesador)

Es el lugar donde se inserta la CPU. Generalmente tiene una forma física general a un rectángulo o cuadrado donde la CPU, se introducía con mayor o menor facilidad; acepción del zócalo Slot 1, que tiene una forma distinta.

Los modelos de zócalos mas importantes que se han desarrollado son:

Apareció en la época del 486 y sus distintas versiones (sockets 3, 5 y 7, principalmente) , algunos de los socket desarrollados bajo este formato son:

 

Instalación de un procesador con Zero Insertion Force (socket)

 

 

Slots para tarjetas de expansión

Son unas ranuras de plástico con conectores eléctricos (slots) donde se introducen las tarjetas de expansión (tarjeta de vídeo, tarjeta de fax/modem, tarjeta de sonido, etc..).

Según la tecnología en que se basen presentan un aspecto externo diferente, con diferente tamaño y a veces incluso en distinto color, principalmente podemos identificar las siguientes ranuras o slot:

Ranuras ISA

Son las más veteranas, un legado de los primeros tiempos del PC. Funcionan a unos 8 MHz y ofrecen un máximo de 16 MB/s, suficiente para conectar un módem o una tarjeta de sonido, pero muy poco para una tarjeta de vídeo. Miden unos 14 cm y su color suele ser negro; existe una versión aún más antigua que mide sólo 8,5 cm.

EISA

El bus EISA corresponde a una extensión del bus ISA, es un sistema de arquitectura abierta basado en la idea de controlar el bus desde el CPU (procesador) y ensanchar la ruta de datos hasta 32 bits. Sin embargo EISA mantuvo compatibilidad con las tarjetas de expansión ISA ya existentes lo cual le obligo a funcionar a una velocidad de 8 Mhz (exactamente 8.33). Esta limitación fue a la postre la que adjudico el papel de estándar a esta arquitectura, ya que los usuarios no veían factible cambiar sus antiguas tarjetas ISA por otras nuevas que en realidad no podían aprovechar al 100%.

Esta arquitectura de bus permite multiproceso, es decir, integrar en el sistema varios buses dentro del sistema, cada uno con su procesador. Si bien esta característica no es utilizada más que por sistemas operativos como UNIX o Windows NT.

 

 

Ranuras Vesa Local Bus:

El VL es una expansión homogeneizada de bus local que funciona a 32 bits, pero que puede realizar operaciones a 16 bits. VESA presentó la primera versión del estándar VL-BUS en agosto de 1992. Se empezó a usar en los 486 y se dejó de usar en los primeros tiempos del Pentium. Son un desarrollo a partir de ISA, que puede ofrecer unos 160 MB/s a un máximo de 40 MHz. Son larguísimas, unos 22 cm, y su color suele ser negro, a veces con el final del conector en marrón u otro color.

 

Ranuras PCI:

En el año 1992 Intel presentó un nuevo bus local llamado PCI, que aunque no mejoró el rendimiento del VLB (VESA LOCAL BUS) superó las carencias que presentaba este bus que estaba orientado al diseño de los procesadores 80486. Así pues el PCI se desarrolló como un bus de futuro. La velocidad de este bus era inicialmente de 20 Mhz y funcionaba a 32 bits, aunque en la actualidad su velocidad de transferencia alcanza los 132 MB/s a 33 Mhz y su ancho de banda llega hasta los 64 bits, con lo cual lo hace compatible con la mayoría de las aplicaciones a excepción de las nuevas tarjetas de video.

Entre otras características de estas ranuras son


Ranuras AGP:

El bus AGP (Advanced Graphics Port) es relativamente nuevo (desde1998 que existe), y es un puerto especialmente diseñado para ser utilizado sólo con tarjetas gráficas (lleven estas aceleradora 3D o no).

Gracias a su gran velocidad de transferencia de datos, el rendimiento comparado con un bus PCI es superior en todo. Hoy en día todas las placas base llevan incorporado uno, que está encima de los PCI, y es de color marrón. Sólo queda mencionar que el bus AGP evoluciona más y más a medida que pasa el tiempo, alcanzando velocidades muy altas.

Según el modo de funcionamiento puede ofrecer 264 MB/s o incluso 528 MB/s. Mide unos 8 cm y se encuentra bastante separada del borde de la placa.

USB

Este bus es muy nuevo, tiene muy pocos años de haber aparecido, es un bus muy interesante por las características que presenta.

En la línea del bus va incluida una línea de corriente, por lo que al conectar el bus con la computadora y el dispositivo, comienza a funcionar al instante, sin cables adicionales.

Otra característica, es que al momento de que se conecta el periférico, la computadora se configura automáticamente y se prepara para usar el software estándar o instalado previamente, esta característica hace que este tipo de bus sea realmente un "PLUG and PLAY" (conecte y use).

Además de las altas velocidades que es capaz de alcanzar, a la línea de entrada de la computadora es posible conectar un concentrador con capacidad de doce entradas mas, y es posible que en cada una de estas entradas se pueda conectar otros concentradores sin que el rendimiento baje, conectados de esta forma es posible soportar hasta 125 periféricos conectados simultáneamente.

Se conectaran a este bus periféricos como: mouse, teclado, monitores, scaner, impresoras, grabadores externos, unidades zip, entre otros.

El ancho de banda original de los conectores USB era de 1,5 MBytes/s, lo cual servia para utilizarlo con impresoras o mouse, pero no permita utilizarlo en aplicaciones que requiera mayor velocidad de transferencia (disco duros, grabadores ext. Rápidos), por lo cual se desarrollo USB 2.0 para suplir esta carencia. Tarea averiguar las especificaciones técnicas del puerto USB 2.0

 

Conectores internos

Bajo esta denominación englobamos a los conectores para dispositivos internos, como puedan ser la disquetera, el disco duro, el CD-ROM y la alimentación eléctrica.

En la siguiente la foto de abajo hacia arriba, el primer conector es el correspondiente a la disquetera; tiene 34 pines, y equivale al de menor tamaño de la foto del comienzo de este apartado (FDD); el siguiente es el de disco duro, que en las placas actuales es doble (uno para cada canal IDE); tiene 40 pines (a veces sólo 39, ya que el pin 20 carece de utilidad) y equivale a uno de los otros dos que aparecen en la foto siguinete.

El resto de conectores (para puertos serie, paralelo y joystick) pueden ser directamente externos (caso de las placas ATX) o bien internos para conectar un cable que termina en el adaptador correspondiente, que es el que asoma al exterior (caso de las placas Baby-AT o aquellas que usan tarjetas de I/O como la de la foto). Como ejemplo, el siguiente conector sería para el puerto de juegos o puerto para joystick, con 16 pines, puerto que actualmente suele venir incorporado a la tarjeta de sonido, mientras que el último conector, el situado más a la derecha con sólo 10 pines, se utilizaría para conectar un cable para uno de los puertos serie (el otro puerto serie es precisamente el conector que asoma por el lado derecho de la imagen).

En esta clase de conectores, resulta de vital importancia conocer la posición del pin número 1, que vendrá indicada mediante un pequeño 1 o una flecha, y que corresponderá al extremo del cable marcado por una línea roja.

Los led (luz)y botones correspondientes al panel frontal del gabinete, van conectados a la placa madre, en un solo panel en el cual generalmente se encuentran las siguientes opciones:

  • Botón de encendido (Power Switch)
  • Botón de Reseteo (Reset Switch)
  • Led de encendido (Power Led)
  • Led de Disco Duro (HDD Led)
  • Parlantes internos (Speaker)
 

 

Conector eléctrico

Es donde se conectan los cables para que la placa base reciba la alimentación proporcionada por la fuente.

En las placas Baby-AT los conectores son dos, si bien están uno junto al otro, mientras que en las ATX es único.

Cuando se trata de conectores Baby-AT, deben disponerse de forma que los cuatro cables negros (2 de cada conector), que son las tierras, queden en el centro.

El conector ATX suele tener formas rectangulares y trapezoidales alternadas en algunos de los pines de tal forma que sea imposible equivocar su orientación.

Conector de Poder AT

Conector de Poder ATX

 

 

Conectores Externos

Se trata de los conectores para periféricos externos: teclado, ratón, impresora... En las placas Baby-AT lo único que está en contacto con la placa son unos cables que la unen con los conectores en sí, que se sitúan en la carcasa, excepto el de teclado que sí está adherido a la propia placa.

En las ATX los conectores están todos agrupados entorno al de teclado y soldados a la placa base. Los principales conectores son:

 

 

Dispositivo

Color

Mouse

Verde

Teclado

Morado

P. Serial

Verde

P. Paralelo

Fucsia

Vídeo

Azul

Parlantes

Verde claro

Micrófono

Rosado

Audífono

Celeste

PS2 - Mouse

PIN

SIGNAL

DESCRIPTION

1

Mouse DATA

Mouse DATA

2

NC

No connection

3

GND

Ground

4

VCC

+5V

5

Mouse Clock

Mouse Clock

6

NC

No connection

PS2 - Teclado

PIN

SIGNAL

DESCRIPTION

1

Keyboard DATA

Keyboard DATA

2

NC

No connection

3

GND

Ground

4

VCC

+5V

5

Keyboard Clock

Keyboard Clock

6

NC

No connection

USB Port Description

PIN

SIGNAL

DESCRIPTION

1

VCC

+5v

2

-Data 0

Negative Data Channel 0

3

+Data 0

Positive Data Channel 0

4

GND

Ground

5

VCC

+5V

6

+Data 1

Positive Data Channel 1

7

-Data 1

Negative Data Channel 1

8

GND

Ground

Puerto Serial 9 pines

PIN

SIGNAL

DESCRIPTION

1

DCD

Data Carry Detect

2

SIN

Serial In or Receive Data

3

SOUT

Serial Out or Transmit Data

4

DTR

Data Terminal Ready)

5

GND

Ground

6

DSR

Data Set Ready

7

RTS

Request To Send

8

CTS

Clear To Send

9

RI

Ring Indicate

Puerto Paralelo 25 pines

PIN

SIGNAL

DESCRIPTION

1

STROBE

Strobe

2

DATA0

Data0

3

DATA1

Data1

4

DATA2

Data3

5

DATA3

Data4

6

DATA4

Data5

7

DATA5

Data6

8

DATA6

Data7

9

DATA7

Acknowledge

10

ACK#

Busy

11

BUSY

Paper End

12

PE

Select

13

SELECT

Automatic Feed

14

AUTO FEED#

Error

15

ERR#

Initialize Printer

16

INIT#

Select In

17

SLIN#

Ground

18

GND

Ground

19

GND

Ground

20

GND

Ground

21

GND

Ground

22

GND

Ground

23

GND

Ground

24

GND

Ground

25

GND

Ground1

Analog Video Display Connector

PIN

SIGNAL

1

Red

2

Green

3

Blue

4

Not used

5

Ground

6

Ground

7

Ground

8

Ground

9

Not used

10

Ground

11

Not used

12

SDA

13

Horizontal Sync

14

Vertical Sync

15

SCL

 

 

Ranuras de memoria

Son los conectores de la memoria principal del ordenador, la RAM.

Antiguamente, los chips de RAM se colocaban uno a uno sobre la placa, de la forma en que aún se hace en las tarjetas de vídeo, lo cual no era una buena idea debido al número de chips que podía llegar a ser necesario y a la delicadeza de los mismos; por ello, se agruparon varios chips de memoria soldados a una plaquita, dando lugar a lo que se conoce como módulo.

Estos módulos han ido variando en tamaño, capacidad y forma de conectarse; al comienzo los había que se conectaban a la placa mediante unas patitas muy delicadas, lo cual se desechó del todo hacia la época del 386 por los llamados módulos SIMM, que tienen los conectores sobre el borde del módulo.

Los SIMMs originales tenían 30 conectores, esto es, 30 contactos, y medían unos 8,5 cm. Hacia finales de la época del 486 aparecieron los de 72 contactos, más largos: unos 10,5 cm. Este proceso ha seguido hasta desembocar en los módulos DIMM, de 168 contactos y 13 cm.

 

Estándares de Placa

Las placas base existen en diferentes formas y con diversos conectores para periféricos. Para abaratar costes permitiendo la intercambiabilidad entre placas base, los fabricantes han ido definiendo varios estándares que agrupan recomendaciones sobre su tamaño y la disposición de los elementos sobre ellas. Los tipos más comunes son:

ATX

Corresponde a las placas se venden en la actualidad

Posee conector USB

Tienen el teclado y ratón en formato mini-DIN

Reciben la electricidad mediante un conector formado por una sola pieza.

Baby-AT

Fue el estándar absoluto durante años (hasta pentium II).

El tamaño físico de la placa era de unos 220x330 mm.

El conector eléctrico se encuentra dividido en dos piezas.

Teclado DIN y mouse Serial

Sus principales carencias:

LPX

Estas placas son de tamaño similar a las Baby-AT, aunque con la peculiaridad de que los slots para las tarjetas de expansión no se encuentran sobre la placa base, sino en un conector especial en el que están colnectado, la riser card.

De esta forma, una vez montadas, las tarjetas quedan paralelas a la placa base, en vez de perpendiculares como en las Baby-AT; es un diseño típico de ordenadores de sobremesa con caja estrecha (menos de 15 cm de alto), y su único problema viene de que la riser card no suele tener más de dos o tres slots, contra cinco en una Baby-AT típica.