Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Hardware Sumário Capítulo 1. Eletrização e Métodos de Proteção ...................................................................1 1.1. Descargas eletrostática (ESD) e Eletrização...............................................................1 1.1.1. Eletrização por Contato ......................................................................................1 1.1.2. Eletrização por Atrito...........................................................................................2 1.1.3. Eletrização por Indução.......................................................................................2 1.2. Quais os perigos das descargas eletrostáticas (ESD)?................................................3 1.3. Lei de OHM, disjuntores e fusíveis..............................................................................3 1.3.1. Lei de OHM..........................................................................................................3 1.3.2. Disjuntores e fusíveis ..........................................................................................4 1.4. O multímetro...............................................................................................................4 1.5. Aterramento, fio terra e a tomada tripolar..................................................................5 1.6. Filtros de linha, estabilizadores e nobreaks.................................................................6 1.6.1. Filtros de Linha....................................................................................................6 1.6.2. Estabilizadores e módulos isoladores...................................................................7 1.6.3. Nobreaks (UPS)...................................................................................................8 1.7. Fontes..........................................................................................................................9 1.8. Exercícios de fixação.................................................................................................10 Capítulo 2. O PC (Personal Computer) e Seus Periféricos....................................................11 2.1. O que é um PC?.........................................................................................................11 2.2. Componentes de um PC............................................................................................11 2.3. Impressoras...............................................................................................................12 2.3.1. Impressoras a jato de tinta.................................................................................12 2.3.1.1.Esquema de cores das jato de tinta..............................................................13 2.3.2. Impressoras a laser............................................................................................13 2.4. Scanners....................................................................................................................13 2.4.1. Resolução e conexões .......................................................................................14 2.5. Gabinetes AT e ATX ..................................................................................................14 2.5.1. Padrão AT...........................................................................................................14 2.5.2. Padrão ATX.........................................................................................................15 2.6. Fontes de Alimentação ATX e AT ..............................................................................15 2.6.1. Conectores AT e ATX..........................................................................................16 2.7. Fontes........................................................................................................................16 2.8. Exercícios de fixação ................................................................................................17 Capítulo 3. Placasmãe e Barramentos.................................................................................18 3.1. Placasmãe e suas caraterísticas ...............................................................................18 3.1.1. Item A – processador.........................................................................................18 3.1.2. Item B – Memória RAM.....................................................................................19 3.1.3. Item C – Slots de expansão................................................................................19 3.1.4. Item D – Plug de alimentação............................................................................19 3.1.5. Item E – Conectores IDE e drive de disquete.....................................................20 3.1.6. Item F – BIOS e bateria.....................................................................................20 3.1.7. Item G – Conectores de teclado, mouse, USB, impressora e outros...................20 3.1.8. Item H – Furos de encaixe................................................................................20 3.1.9. Item I – Chipset..................................................................................................21 3.2. Placasmãe onboard .................................................................................................21 3.3. Barramentos (ISA, AGP, PCI, PCI Express, AMR)......................................................22 3.3.1. Barramento PCI (Peripheral Component Interconnect).....................................22 3.3.2. Barramento PCIX (Peripheral Component Interconnect Extended)..................22 3.3.3. Barramento AGP (Accelerated Graphics Port)...................................................22 3.3.4. Barramento PCI Express.....................................................................................23 3.3.5. Barramentos AMR, CNR e ACR..........................................................................24 3.4. Fontes........................................................................................................................24 3.5. Exercícios de fixação.................................................................................................25 Capítulo 4. Portas de Comunicação e Dispositivos de Entrada/Saída..................................26 4.1. Portas Seriais.............................................................................................................26 4.2. Portas paralelas.........................................................................................................26 4.3. Tecnologia USB (Universal Serial Bus)......................................................................27 4.3.1. Vantagens do padrão USB..................................................................................27 4.3.2. USB's 1.1, 2.0 e 3.0............................................................................................28 4.4. O que são dispositivos de entrada/saída ..................................................................28 4.5. Mouses e suas características ...................................................................................28 4.5.1. Mouses com esfera.............................................................................................29 4.5.2. Mouses ópticos...................................................................................................29 4.5.3. Conexão dos mouses ao computador.................................................................29 4.6. Teclado......................................................................................................................30 4.7. Monitores CRT e resolução ......................................................................................30 4.7.1. Monitor CRT .....................................................................................................30 4.7.2. Resolução dos monitores...................................................................................314.8. Monitores LCD (Liquid Crystal Display) ...................................................................31 4.8.1. Tecnologia LCD e telas de plasma......................................................................31 4.8.2. Tamanho e resolução de tela..............................................................................31 4.9. Fontes........................................................................................................................32 4.10. Exercícios de fixação...............................................................................................33 Capítulo 5. Processadores e Refrigeração.............................................................................34 5.1. Funções dos processadores........................................................................................34 5.2. Clock interno ............................................................................................................35 5.3. Bits dos processadores, memória cache e vários núcleos..........................................36 5.3.1. Bits dos processadores.......................................................................................36 5.3.2. Memória cache...................................................................................................36 5.3.3. Processadores com dois ou mais núcleos...........................................................37 5.4. Encapsulamentos e soquetes dos processadores.......................................................37 5.5. Refrigeração..............................................................................................................39 5.5.1. Dissipadores de Calor e Coolers ........................................................................39 5.5.2. Pasta térmica......................................................................................................40 5.6. Fontes........................................................................................................................40 5.7. Exercícios de fixação.................................................................................................41 Capítulo 6. Memórias RAM e ROM.......................................................................................42 6.1. Memória ROM...........................................................................................................42 6.2. Memória RAM ..........................................................................................................42 6.3. Encapsulamentos de memória..................................................................................43 6.4. Módulos de memória................................................................................................44 6.5. Memórias SDRAM e DDR..........................................................................................44 6.5.1. A memória SDRAM............................................................................................44 6.5.2. Memórias DDR...................................................................................................45 6.6. Memória DDR2.........................................................................................................45 6.7. DDR3.........................................................................................................................45 6.8. Fontes........................................................................................................................46 6.9. Exercícios de fixação.................................................................................................46 Capítulo 7. Placas de Expansão............................................................................................47 7.1. Placas de Vídeo.........................................................................................................47 7.1.1. Os padrões VGA e SVGA...................................................................................48 7.2. Placas de som ...........................................................................................................48 7.2.1. Conversores ADC e DAC....................................................................................49 7.2.2. Sintetizadores, MIDI e Conexões.......................................................................49 7.3. Modems.....................................................................................................................50 7.3.1. Conexão e funcionamento................................................................................50 7.3.2. Velocidade..........................................................................................................51 7.4. Placa de rede.............................................................................................................51 7.5. Fontes........................................................................................................................51 7.6. Exercícios de fixação.................................................................................................52 Capítulo 8. Dispositivos de Armazenamento........................................................................53 8.1. Hard Disk..................................................................................................................53 8.1.1. Componentes de um HD....................................................................................53 8.1.2. Interfaces IDE ...................................................................................................53 8.1.3. Tecnologias DMA e UDMA.................................................................................54 8.1.4. Capacidade real de armazenamento..................................................................54 8.2. Serial ATA .................................................................................................................55 8.2.1. Serial ATA x Paralell ATA....................................................................................55 8.3. Drives de CDROM....................................................................................................56 8.3.1. A conexão ao computador.................................................................................56 8.4. O DVD ......................................................................................................................56 8.4.1. HDDVD e BlueRay...........................................................................................56 8.5. Cartões de memória Flash.........................................................................................57 8.5.1. Memória Flash...................................................................................................57 8.6. Fontes........................................................................................................................57 8.7. Exercícios de fixação.................................................................................................58 Capítulo 9. BIOS, POST, BOOT e SETUP..............................................................................59 9.1.1. BIOS, POST e BOOT..........................................................................................59 9.1.1.1.Inicializando o Computador........................................................................59 9.1.1.2.O BOOT.......................................................................................................60 9.1.1.3.O POST........................................................................................................61 9.2. Setup, CMOS E Extensible Firmware Interface (EFI)................................................61 9.2.1. O EFI..................................................................................................................61 9.3. Fontes........................................................................................................................629.4. Exercícios de fixação ................................................................................................62 Capítulo 10. Formatação e particionamento de discos rígidos e dicas de manutenção........64 10.1. Por que HD's precisam ser formatados?..................................................................64 10.2. Partições e o Particionamento de Discos rígidos......................................................65 10.2.1. Os Particionadores de discos ...........................................................................65 10.3. A atualização do BIOS Como e por que atualizar.................................................65 10.3.1. BIOS – Quando atualizar? E possíveis riscos?..................................................65 10.3.2. Como atualizar o BIOS....................................................................................66 10.4. Zerar as informações do BIOS.................................................................................66 10.5. Como testar uma fonte sem conectála num computador?.....................................68 10.6. Fontes......................................................................................................................68 10.7. Exercícios de Fixação..............................................................................................69 Capítulo 11. Orçamento, problemas e soluções de hardware...............................................70 11.1. Principais problemas na fonte de alimentação........................................................70 11.1.1. Computador sem nenhum sinal de “vida” no gabinete ou monitor.................70 11.2. A relação do diagnostico de problemas na memória RAM e os Bips da BIOS.........72 11.2.1. O Bip da placamãe ........................................................................................72 11.2.2. Evitando danos por ESD..................................................................................72 11.2.3. Como testar alguns tipos de placamãe apenas retirando a RAM ...................73 11.2.4. Os bips e a limpeza da memória......................................................................73 11.2.5. Por que uma simples limpeza pode solucionar problemas?.............................74 11.3. Problemas nas placas de expansão..........................................................................75 11.3.1. Diagnosticando problemas em placas de vídeo................................................75 11.3.2. Diagnosticando problemas em placas de som..................................................76 11.3.3. Diagnosticando e solucionando problemas de acesso a rede e Internet .........76 11.4. Solucionando problemas com Disco rígidos e Drivers de CD/DVD ........................78 11.4.1. Como proceder com erros de disco..................................................................78 11.4.2. Solucionando problemas com leitoras/gravadoras de CD/DVD......................79 11.5. Problemas em placasmãe.......................................................................................80 11.6. Problemas com processadores.................................................................................80 11.7. Opções de orçamentos ...........................................................................................81 Hardware: Eletrização e Métodos de Proteção 1 Capítulo 1. Eletrização e Métodos de Proteção Saudações, sou o professor Tux Ciço e ajudarei vocês a aprender sobre manutenção de comutadores. Assim, começaremos estudando eletricidade. Mas professor, eu quero aprender a concertar um computador, “mexer” com peças. Por que temos que estudar eletricidade? Ora meu jovem aluno in plumado, um computador somente funciona graças a energia elétrica, e um bom técnico em informática deve ser capaz de conhecer um pouco de eletricidade, e um pouco mais, por assim dizer. Vamos começar conhecendo a ESD e a eletrização. 1.1. Descargas eletrostática (ESD) e Eletrização Figura 1 O raio, uma descarga elétrica A eletricidade estática surge quando ocorre a acumulação de cargas elétricas em matérias, sejam estes condutores, isolantes ou mesmo semicondutores. No isolante, independente do material, a eletricidade estática surge quando ocorre um desequilíbrio entre cargas negativas e positivas. Nos condutores, esse desequilíbrio altera o potencial elétrico, fazendo aparecer uma diferença de potencial entre o condutor carregado e a Terra. Logo, o equilíbrio pode gerar descargas elétricas. Os raios (Figura 1), por exemplo, são descargas elétricas gerados pelo contato entre nuvens de chuva ou entre uma destas nuvens e a terra. Mas professor, como ocorre esse tal acúmulo? Isso ocorre no nosso dia a dia?Isso é perigoso? Esse acúmulo de cargas elétricas chamase eletrização. Assim, quando objetos estão carregados, não importa a polaridade, estes estão eletrizados. A eletrização pode ocorrer por indução, atrito e contato. 1.1.1. Eletrização por Contato Quando temse um corpo eletrizado que é encostado num outro corpo neutro, este (corpo eletrizado) cede uma parte de sua carga ao corpo neutro, deixandoo com carga de mesmo sinal que o primeiro. Note que o balão (Figura 2) está eletrizado negativamente e as duas esferas estão neutras. Quando as esferas e o balão entram em contato, os elétrons em excesso no balão espalhamse pelo conjunto balão e esferas. Projeto eJovem Módulo II Figura 2 Eletrização por contato Hardware: Eletrização e Métodos de Proteção 2 Após o contato, o balão continua carregado, mas com um menor número de elétrons em excesso e as esferas inicialmente neutras foram eletrizadas negativamente. Lembrando a Lei de Atração e Repulsão: as esferas e o balão estão eletrizadas com cargas de mesmo sinal, elas se repelem saindo do contato. 1.1.2. Eletrização por Atrito Figura 3 Eletrização por atrito Podese eletrizar um corpo atritandoo a outro, fazendo com que um deles perca elétrons, logo deixao com carga elétrica (positiva ou negativa). A carga dos corpos eletrizados dessa forma possuem carga de sinais opostos. No exemplo acima (Figura 3), temos dois corpos neutros (pedaço de seda e bastão de vidro), ao serem atritados, o bastão de vidro sede elétrons à seda, assim o bastão fica com cargas positivas e a seda com cargas negativas (pois elétrons do bastão foram transferidos para a seda). 1.1.3. Eletrização por Indução Figura 4 Indutor e Corpo neutro Figura 5 A eletrização por Indução Já a eletrização por indução ocorre quando um corpo eletrizado redistribui cargas de um condutor neutro (Figura 4). O corpo eletrizado (o indutor) é colocado próximo ao corpo neutro (o induzido). Assim, as cargas do indutor atraem ou repelem as cargas negativas do corpo neutro, devido à Lei de Atração e Repulsão entre as cargas elétricas. (Figura 5) A distribuição de cargas no corpo induzido mantêmse apenas na presença do corpo indutor. Para eletrizar o induzido, devese colocálo em contato com outro corpo neutro e de dimensões maiores, antes de afastálo do indutor. A eletrização ocorre em nosso dia a dia, e muitas vezes nem nos damos conta. Outras vezes, quando saímos de um carro, ou tocamos uma geladeira, sentirmos um pequeno choque, e aí sim, sentimos seus efeitos. Assim, a eletricidade estática surge por esses processos de eletrização. Agora, veremos quais são os perigos dessa eletricidade acumulada. Projeto eJovem Módulo II Hardware: Eletrização e Métodos de Proteção 3 1.2. Quais os perigos das descargas eletrostáticas (ESD)? A eletricidade estática é muito mais perigosa do que você pensa, ela é perigosa tantono céu como na terra. Em aviação, por exemplo, ela pode comprometer a segurança de aeronaves, como aviões e helicópteros. Assim, estas aeronaves devem descarregar a eletricidade estática armazenada na fuselagem após a aterrissagem. Os meios de transportes também podem sofrer com o acúmulo de cargas elétricas, assim pode surgir o acúmulo de eletricidade estática quando estes veículos se movimentam em grandes velocidades ao ar seco. É por isso, que os passageiros ou o motorista as vezes, ao entrar ou sair do veículo, “levem um choque”. Já vi na TV casos de incêndios em postos de gasolina quando as bombas de combustível eram manuseadas, provocados por faíscas. Acho que estas faíscas devem ter sido criadas por essas descargas eletrostáticas. Mas e os perigos dessa eletricidade estática nos computadores? Técnicos de hardware e suporte devem estar atentos aos danos provocados pelas ESD, pois estes podem ser vários, mas igualmente danosos, e em alguns casos provocar problemas que torna difícil diagnosticar a causa, como o PC travando aleatoriamente, programas com um funcionamento sem motivos, dentre outros. Alguns problemas podem ocorrer aleatoriamente, ou seja, ocorre um problema, mas noutra ocasião tudo está normal para algum tempo depois o problema aparecer novamente. Esses problemas, muito provavelmente, foram provocados por má manipulação de placas de extensão, pentes de memória, processadores, dentre outros. Agora, estudaremos a lei de OHM, e saberemos a importância de disjuntores e fusíveis. 1.3. Lei de OHM, disjuntores e fusíveis 1.3.1. Lei de OHM Para aqueles que trabalham dispositivos elétricos e/ou eletrônicos, conhecer a primeira lei de Ohm é de suma importância para um exercício profissional adequado. A Primeira Lei de Ohm indica que a diferença de potencial (V) entre dois pontos de um condutor é proporcional à corrente elétrica (I) que o percorre: Projeto eJovem Módulo II Figura 8 – Corrente elétrica Figura 6 ESD e a segurança de aeronaves Figura 7 A movimentação no ar seco pode acumular eletricidade estática Hardware: Eletrização e Métodos de Proteção 4 V=R.I, onde: V → medida em Volts corresponde à diferença de potencial elétrico (também denominada tensão). R → medida em Ohms, referese à resistência elétrica no circuito. Entendese como resistência, a propriedade de corpos que se opõem à corrente elétrica que passe através deles, somente se houver uma diferença de potencial presente. I → medida em Ampéres corresponde à intensidade da corrente elétrica. Logo, quando se conhece duas das grandezas envolvidas na Lei de Ohm, é fácil calcular a terceira: 1.3.2. Disjuntores e fusíveis Disjuntor (Figura 10) é um dispositivo eletromecânico que permite proteger instalações elétricas contra curtocircuitos e sobrecargas. Sua principal característica é a capacidade de se “disparar” quando ocorrem sobrecargas na rede elétrica. Desse modo, o disjuntor “corta” essa corrente mais alta que o suportado, e que poderia danificar as instalações elétricas por ele protegidas. Já o fusível (Figura 11), também é um componente de proteção contra sobrecorrente, mas é utilizado em circuitos elétricos e eletrônicos, mas diferente do disjuntor, que “dispara”, o fusível é inutilizado ao realizar a proteção dos circuitos. 1.4. O multímetro O Multímetro é um aparelho específico para medir basicamente grandezas elétricas como: voltagem, corrente e resistência elétricas, podendo ser: analógicos (utiliza ponteiros) (Figura 12) e digitais. Multímetros são muitíssimo utilizados por técnicos em eletrônica e eletrotécnica, pois são os instrumentos mais usados na pesquisa de defeitos em aparelhos eletroeletrônicos, devido a sua simplicidade de uso e, normalmente, portabilidade. Projeto eJovem Módulo II Figura 12 – Multímetro analógico Figura 13 Medindo a tesão Figura 9 Circuito elétrico e a Lei de Ohm Figura 10 Disjuntor Figura 11 Fusível Hardware: Eletrização e Métodos de Proteção 5 Há modelos destinados ao uso doméstico (onde o risco de um acidente é menor) e modelos destinados ao uso em ambiente industrial (que, devido às maiores correntes de curto circuito, apresentam maior risco). Não imaginava que a eletricidade poderia ser tão perigosa, tanto para pessoas quanto para computadores. Veja os principais meios de proteger seu computador. 1.5. Aterramento, fio terra e a tomada tripolar Existem vários meios de proteção, tanto para nós, como para nossos computadores. Um dos meios mais recomendados é utilizando o aterramento. Devemos sempre lembrar que quase tudo dentro de um computador funciona graças à eletricidade. Ela é convertida em processamento, gera os laseres responsáveis pela leitura e gravação de DVDs, o monitor a utiliza para gerar a luz, etc. Por isso, é importante que o aterramento seja feito. E ele é apenas um conjunto de condutores enterrados, cujo objetivo é realizar o contato entre o circuito elétrico e o solo. Os sistemas mais comuns são: hastes cravadas verticalmente, condutores horizontais, ou um conjunto de ambos. Mas professor, como isso impede que “tomemos” choques e protege o computador? Ora, lembrese que cargas elétricas (sejam negativas ou positivas) sempre procuram um caminho para encontrar cargas contrárias. Assim, ligar essas cargas elétricas à terra, evita que a corrente elétrica circule pelas pessoas, evitando choques elétricos, isso é o que conhecemos de fio terra. Logo, percebese a principal função do aterramento que é o “escape” para um local seguro da energia “dispensável”. Um sistema de aterramento possui como benefícios: prevenção de choques elétricos, aumento da vida útil de equipamentos eletroeletrônico, redução de ruídos em sistemas de áudio e Home Theaters, além da melhoria do funcionamento de computadores. Figura 14 Cem Terra, ESD e interferências provenientes da rede elétrica são descarregadas pelo aterramento Figura 15 Sem Terra, ESD e interferências provenientes da rede elétrica atingem o PC Com o aterramento (Figura 14), a eletricidade estática e qualquer interferência da rede são descarregadas através do fio terra. Projeto eJovem Módulo II Hardware: Eletrização e Métodos de Proteção 6 Sem o aterramento (Figura 15), a eletricidade estática e qualquer interferência da rede não são descarregadas, permanecem no computador, ocasionando choques e até mesmo danificando componentes do computador. Grosseiramente falando, o aterramento nada mais é do que uma ou mais hastes de cobre enterradas e ligadas a um fio ou cabo, que se estende até a(s) tomada(s) (Figura 16). Na(s) tomada(s) esse fio ou cabo será ligado ao terceiro orifício, que é destinado ao terra (nome popular). A tomada que aceita aterramento e tem conector para o fio terra é a tomada TRIPOLAR; ela possui três orifícios: o da fase + o do neutro + orifício do terra. Este é o padrão adotado por vários países e atualmente adotado por arquitetos na construção da rede elétrica dos imóveis brasileiros, pois este é o padrão de tomada tripolar indicada pelas normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Entendi. A mesma eletricidade que mantém os computadores funciona ndo pode ser também danificálo. Isso mesmo, mas existe outros meios de proteção, que nós vamos conhecer agora como filtros de linhas, estabilizadores e nobreaks. 1.6. Filtros de linha, estabilizadorese nobreaks 1.6.1. Filtros de Linha Um filtro de linha (Figura 17) é um dispositivo de proteção que é alocado entre um equipamento e uma linha externa para atenuar interferências. O filtro de linha possui várias funções: ● Protege os seus equipamentos ao remover ruídos e picos de tensão provenientes da rede elétrica; ● Expande o número de tomadas disponíveis para conectar outros periféricos; ● Protege contra curtocircuitos e sobrecargas de tensão na rede. O filtro de linha fornece aos dispositivos conectados a mesma tensão que recebe da fonte de energia, antes de o usuário conectálo a uma tomada de tensão de saída de 230 V, ele mandará para os periféricos 230 V. Projeto eJovem Módulo II Figura 16 Tomada Tripolar Figura 17 Filtro de linha Hardware: Eletrização e Métodos de Proteção 7 Os filtros de linha são os dispositivos de proteção mais simples, geralmente baseados em um fusível e um ou mais MOVs ("metaloxide varistors" ou, simplesmente, varistores (Figura 18), como são mais popularmente chamados, que oferecem alguma proteção, a um custo baixo. Os filtros de linha mais baratos servem mais como extensões, do que como dispositivos de proteção. Eles podem, no máximo, ser usados como uma primeira linha de defesa, colocada entre a tomada e o nobreak ou estabilizador. Desta forma, aumentase a chance deles sobreviverem a um raio ou desastre semelhante. Todos os filtros de linha baratos utilizam designs semelhantes, que oferecem pouca ou nenhuma proteção. No exterior, é comum que eles sejam vendidos como simples extensões (power strip), de forma a não serem confundidos com filtros de linha de verdade. Uma boa dica é tomar nota dos fabricantes que vendem esse tipo de componente como "filtro de linha" e evitálos. 1.6.2. Estabilizadores e módulos isoladores Os próximos passos na cadeia evolutiva são os estabilizadores (power line conditioners, em inglês) e módulos isoladores (Figura 19) que, além de protegerem contra raios, protegem o equipamento contra oscilações, indo além do oferecido por um filtro de linha. A principal função de um estabilizador é, como o nome sugere, "estabilizar" a tensão da rede elétrica, absorvendo variações e entregando sempre 110V ou 220V para o equipamento. Você deve estar se perguntando: o que é estabilizar a tensão? E o que são variações na energia? Vamos começar explicando o que é corrente alternada (Figura 20). Corrente alternada é uma corrente elétrica cujo sentido varia no tempo, ao contrário da corrente contínua, cujo sentido permanece constante ao longo do tempo. A forma de onda usual em um circuito de potência CA é senoidal, por ser a forma de transmissão de energia mais eficiente. Adotadase a corrente alternada para transmissão de energia elétrica a longas distâncias, devido à facilidade relativa que esta apresenta para se obter o valor de sua tensão. Agora, analisaremos os três problemas mais comuns na rede elétrica, que são: os brownouts (subtensão), surtos (sobretensão) e spikes (descargas). Nos brownouts (Figura 21) (também chamados de sags) a tensão cai durante um certo período, o que pode ser causado, tanto pela própria rede elétrica, quanto pelo acionamento de um chuveiro ou outro aparelho elétrico que consuma muita energia. A maioria das fontes são capazes de funcionar com uma tensão um pouco mais baixa, mas isso aumenta a corrente (a fonte aquece mais que o normal). Se a fonte já estiver trabalhando próxima da sua capacidade máxima, ela pode queimar. Projeto eJovem Módulo II Figura 21 CA nominal em preto e o Brownouts em vermelho Figura 19 Módulo isolador Figura 20 Forma de onda CA Corrente Alternada Figura 18 Varistores em destaque no interior de um filtro de linha Hardware: Eletrização e Métodos de Proteção 8 Assim, quando presente, o estabilizador assume o trabalho de corrigir a tensão, entregando uma tensão de 110V ou 220V estabilizada, ao micro. Os surtos (Figura 22) são o problema mais comum, onde temos um aumento de até 100% na tensão, por um curto espaço de tempo. Devido a sua curta duração, os surtos são relativamente benignos, mas o estabilizador tem a tarefa de eliminar o risco, filtrando o excesso de tensão. Finalmente, temos os spikes (Figura 23), que são descargas maciças, porém de curta duração, também denominados picos de tensão. Eles surgem principalmente devido à ação de raios e queima de transformadores. Eles são especialmente perigosos, pois podem causar, desde danos aos pentes de memória, HD e outros componentes sensíveis, até queimar completamente o equipamento. 1.6.3. Nobreaks (UPS) UPS (Uninterruptible Power Supply) é um sistema de alimentação elétrica que, ao ocorrer uma interrupção no fornecimento de energia, alimenta os dispositivos a ele ligados. O NOBREAK (Figura 24) é o aparelho UPS mais comumente encontrado no mercado, utilizado em computadores de mesa/trabalho e até mesmo servidores. Sua alimentação é provida por uma bateria, que fica sendo carregada enquanto a rede elétrica está funcionando corretamente. Essa bateria possui uma autonomia que, em geral, não é muito grande (nos nobreaks mais comuns, essa autonomia é de algo entre 10 e 15 minutos, dependendo da quantidade de equipamentos utilizados e do modelo do nobreak), por isso é indicada a utilização em modo de bateria somente quando há falta de energia. Assim, é preciso manter sempre as baterias em carga máxima, para quando for necessária a sua utilização. (Figura 25) Existem vários tipos de nobreaks, dentre eles, temos: ● NOBREAKS OFFLINE ou nobreaks standby São a alternativa mais antiga e barata que o tipo online. Neles, a corrente elétrica é filtrada por um conjunto de circuitos e entregue diretamente aos equipamentos, como faria um estabilizador. Paralelamente, temos as baterias e o inversor, que assumem rapidamente em caso de queda na rede. Projeto eJovem Módulo II Figura 24 Nobreak Figura 22 CA nominal em preto e um surto em vermelho Figura 23 O SPIKE em vermelho Figura 25 Acima: Nobreak offline alimentado pela tomada (Inversor em vermelho aberto). Abaixo: Quando a tomada fica sem energia (Inversor em vermelho fecha), o nobreak passa a utilizar a energia da bateria Hardware: Eletrização e Métodos de Proteção 9 ● NOBREAKS ONLINE – São os mais seguros e mais caros, pois estes equipamentos possuem baterias carregadas de forma contínua, e o inversor permanece constantemente ligado, retirando energia das baterias e fornecendo aos equipamentos. Esse layout faz com que os equipamentos fiquem realmente isolados da rede elétrica, com os circuitos de entrada e as baterias absorvendo todas as variações. O problema é que os nobreaks online são muito caros e, por isso, pouco comuns, sendo mais usados em ambiente industrial ou em datacenters. Como é quase impossível distinguir os bons dos maus produtos, o melhor acaba mesmo seguir o conselho geral e comprar direto um nobreak (que cumpre com todas as funções que deveriam ser executadas pelo estabilizador, oferecendo também o backup contra quedas de energia), deixando equipamentos mais simples, onde o custo não é justificável, protegidos apenas por um filtro de linha. Recomendase nunca usar um estabilizador entre o nobreak e o PC, pois os estabilizadores são feitos para receberem a energia elétrica diretamente. Ao receber a energia repassada um por nobreak de baixa qualidade, o estabilizador vai aquecer e desperdiçar energia Em casos mais extremos, ele pode até mesmo queimar e/ou danificar os equipamentos ligados a ele. 1.7. Fontes ● Carlos E. Morimoto ○ http://www.guiadohardware.net/tutoriais/filtrosestabilizadoresnobreaks/● Thadeu Camargo ○ http://www.tccamargo.com/hardware/tutoriais/esd.htm ● Wikipédia ○ http://pt.wikipedia.org/wiki/Eletriza%C3%A7%C3%A3o#cite_note0 ○ http://pt.wikipedia.org/wiki/Corrente_alternada ○ http://pt.wikipedia.org/wiki/Indu%C3%A7%C3%A3o_eletrost%C3%A1tica ○ http://pt.wikipedia.org/wiki/Fonte_de_alimenta%C3%A7%C3%A3o_ininterrupta ○ http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Field_diagrams ○ http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Helicopters ○ http://pt.wikipedia.org/wiki/Filtro_de_linha ○ http://pt.wikipedia.org/wiki/Terra_%28eletricidade%29 ○ http://pt.wikipedia.org/wiki/Eletricidade_est%C3%A1tica ○ http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Multimeters ○ http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Modisoladorestab.jpg ○ http://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Ohm ○ http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Ohm%27s_law ○ http://pt.wikipedia.org/wiki/Fusível ○ http://pt.wikipedia.org/wiki/Disjuntor ○ http://en.wikipedia.org/wiki/Uninterruptible_power_supply Projeto eJovem Módulo II http://www.guiadohardware.net/tutoriais/filtros-estabilizadores-nobreaks/ http://pt.wikipedia.org/wiki/Eletricidade_est%C3%A1tica Hardware: Eletrização e Métodos de Proteção 10 1.8. Exercícios de fixação 1 – A eletricidade estática representa algum risco ao se manusear componentes eletro eletrônicos? 2 – Diferencie os três tipos de processos de eletrização estudados: eletrização por contato, atrito e indução. 3 – Explique com suas palavras: O que é a primeira lei de OHM? 4 – Segundo a primeira lei de OHM, o circuito a seguir está correto ou não? Como seria o circuito correto? 5 – Qual o motivo principal de utilização de disjuntores e fusíveis? Qual a diferença entre eles? 6 – O que é o multímetro? 7 – Defina aterramento? Quais as vantagens em utilizar uma estrutura elétrica com aterramento? 8 – O que é uma tomada tripolar? 9 – Dispositivos, como: filtros de linha, estabilizadores e módulos isoladores são realmente necessários para proteção de computadores? Por quê? 10 – Diferencie filtros de linha de estabilizadores. 11– Qual a função principal de um nobreak? Projeto eJovem Módulo II Hardware: O PC e Seus Periféricos 11 Capítulo 2. O PC (Personal Computer) e Seus Periféricos 2.1. O que é um PC? Um computador pessoal (Figura 26) é um computador de pequeno porte e baixo custo, que se destina ao uso pessoal, ou para uso de um pequeno grupo de indivíduos. A expressão "computador pessoal" (ou sua abreviação em inglês PC, de "Personal Computer") é utilizada para denominar computadores de mesa (desktops), laptops ou Tablet Pcs, executando vários Sistemas Operacionais, em várias arquiteturas. O PC, tal como o conhecemos hoje, foi desenvolvido pelo grupo da IBM que desenvolveu o IBM PC. Assim, o grupo de desenvolvedores da IBM definiram que o PC seria uma junção de várias peças construídas por várias empresas (dáse ao processo de junção dessas peças o nome de "integração"). Logo, as empresas que vendem computadores na verdade não os fabricam, mas apenas integram as peças compradas de várias outras empresas. Todo dia, as empresas de tecnologia competem umas com as outras pelo desenvolvimento de tecnologias superiores por preços acessíveis. Atualmente, temos uma segmentação do mercado, que criou os seguintes nichos: ● PC's de baixo custo (para mercados emergentes e pessoas que adquirem um computador pela primeira vez) e; ● Gamer (para jogadores profissionais que dispõem de recursos financeiros para investir em máquinas extremamente potentes). 2.2. Componentes de um PC Agora, conheceremos as principais partes do PC: Monitor de vídeo O monitor de vídeo do computador é um→ dispositivo de saída que oferece comunicação visual para o usuário, na medida em que permite a visualização dos dados e sua interação com eles. Teclado → O teclado de computador é um tipo de periférico utilizado pelo usuário para a entrada manual no sistema de dados e comandos. Possuem teclas que representam letras, números, símbolos e outras funções. Projeto eJovem Módulo II Figura 26 O computador pessoal (PC) Figura 27 Monitor de PC Figura 28 Teclado Hardware: O PC e Seus Periféricos 12 Mouse → O mouse é um periférico de entrada que se juntou ao teclado como auxiliador no processo de entrada de dados em programas com interface gráfica. Tem como função, movimentar o cursor (apontador, ponteiro) pela tela do computador. O formato mais comum do cursor é uma seta. Disponibiliza normalmente quatro tipos de operações: movimento, clique, clique duplo e arrastar e soltar (em inglês, drag and drop). Gabinete → O gabinete ou caixa do computador (muito confundido com CPU) é uma caixa, normalmente de metal, que aloja as principais peças do computador. Dentro do gabinete estão, por exemplo: a placamãe, o processador, as placas de memória RAM, o disco rígido, as placas auxiliares, como placa de vídeo, som, captura de vídeo, rede e os drives de disquete, CDRom e DVD. Não confunda GABINETE com CPU 2.3. Impressoras O mercado conta hoje com uma grande variedade de tecnologias de impressão, tudo para que seja possível passar para os mais diversos tipos de papel, trabalhos realizados em computadores ou máquinas especializadas. No que se refere ao segmento de PCs, as impressoras mais comuns são as impressoras: laser e jato de tinta. Mas professor, qual a diferença entre as impressoras laser e jato de tinta? Isso iremos conhecer agora, lembrese: um bom técnico de hardware deve conhecer periféricos como, impressoras e scanners. 2.3.1. Impressoras a jato de tinta As impressoras a jato de tinta são as mais utilizadas no ambiente doméstico e também são muito comuns nos escritórios, já que são capazes de oferecer impressões de excelente qualidade e fidelidade de cores aliadas a um custo (relativamente) baixo. A impressão é feita através da emissão de centenas de gotículas de tintas emitidas através de minúsculas aberturas existentes na cabeça de impressão. Essa cabeça é posicionada sobre um eixo que a permite se movimentar da esquerda para a direita, e vice versa (muito rapidamente). Projeto eJovem Módulo II Figura 31 Impressora jato de tinta Figura 29 Mouse Figura 30 O gabinete Hardware: O PC e Seus Periféricos 13 2.3.1.1. Esquema de cores das jato de tinta Muito estudo é dedicado na formação de cores nas impressões, especialmente nas tecnologias a jato de tinta. O esquema de cores mais usado nas impressoras é o CMYK, sigla para as cores ciano (Cyan), magenta (Magenta), amarelo (Yellow) e preto (blacK). Esse sistema é aplicado às impressoras porque a combinação de suas cores é capaz de gerar praticamente qualquer outra cor perceptível aos olhos humanos. É por essa razão que nas impressoras a janto de tinta, por exemplo, é comum encontrar cartuchos nas quatro cores mencionadas (Figura 32). Também é comum encontrar impressoras que trabalham apenas com dois cartuchos, sendo um para a cor preta e outro para as cores ciano, magenta e amarelo. 2.3.2. Impressoras a laser As impressoras a laser (Figura 33) também fazem parte da categoria de não impacto e são muito utilizadas no ambiente corporativo, já que oferecem impressões de excelente qualidade (pelo menos nas impressões em branco e preto), são capazes de imprimir rapidamente, trabalham fazendo pouco barulho e possibilitam um volume alto de impressões associado a um custo baixo. O funcionamento dessas impressoras é semelhante às fotocopiadoras, no Brasil, também conhecidas como "máquinas de xerox" (sendoque, na verdade, Xerox é a marca de um fabricante). Apesar da maioria das impressoras a laser trabalhar apenas com a cor preta, é cada vez mais comum o lançamento de impressoras do tipo que trabalham com cores. Como o trabalho com cores nas impressoras a laser é mais complexo, esse tipo de equipamento tem preço muito maior, se comparado às impressoras que imprimem apenas na cor preta. Muitos fabricantes utilizam a ppm (pages per minuto – páginas por minuto), como indicativo de velocidade de suas impressoras, isto é, quantas páginas ela é capaz de imprimir por minuto. Vale frisar, no entanto, que essa medida não é precisa, já que os fabricantes usam critérios diferentes para definila. Por exemplo, há aqueles que informam que uma impressora trabalha à X ppm, mas não deixa claro que esse valor só é atingido no modo de impressão econômica. 2.4. Scanners Scanner é um aparelho de leitura ótica que permite converter imagens, fotos, ilustrações e textos em papel, num formato digital que pode ser manipulado em computador. Por exemplo, é possível "passar" uma capa de revista ou uma fotografia para a tela de seu PC. Projeto eJovem Módulo II Figura 33 Impressora laser Figura 34 Toner de impressora laser Figura 32 Cartucho nas cores preto, ciano, magenta e amarelo Figura 35 Scanner de mesa Hardware: O PC e Seus Periféricos 14 Existem diversos tipos de scanners no mercado, o mais comum é o scanner de mesa (Figura 35), que parece muito com uma máquina copiadora. Outros tipos são: scanner de mão, scanner leitor código de barras, scanner de página e scanner para cartão de visita (Figura 36). 2.4.1. Resolução e conexões A resolução do scanner define a riqueza de detalhes que o aparelho é capaz de captar. A medição é feita em dpi, que significa pontos por polegadas. Quanto maior for o valor de dpi do scanner, mais detalhada será a imagem escaneada. Um outro termo que também é necessário saber é o pixel (picture element), ou seja, elemento de imagem. Uma imagem digital é dividida em linhas e colunas de pontos. O pixel consiste na interseção de uma linha com uma coluna. Veja abaixo, as formas mais comuns de conexão do scanner ao computador: ● Conexão por porta paralela → boa parte dos scanners existentes fazem sua conexão ao computador através da porta paralela. Este tipo de conexão é muito usada, pois praticamente todos os PC's possuem porta paralela. ● Conexão por porta USB (Universal Serial Bus) → muitos periféricos fazem uso do padrão USB. Um deles é o scanner, a instalação do scanner resumese ao ato de conectalo à entrada. É o tipo de instalação mais fácil; 2.5. Gabinetes AT e ATX Primeiro, devemos lembrar que as siglas AT e ATX também servem para identificar a placa mãe quanto ao tipo de gabinete que a mesma foi projetada. Outra informação relevante é que os padrões AT e ATX são usados tanto para gabinetes no formato torre, quanto para gabinetes em formato horizontal. 2.5.1. Padrão AT AT (Advanced Tecnology) é um tipo de gabinete já antigo, sendo cada vez mais difícil encontrar computadores novos que utilizem esse padrão. Seu uso foi constante de 1983 até 1996. Quando citamos "gabinete", nos referimos à caixa que envolve seu computador e protege os componentes internos do equipamento. Além disso, consideraremos a fonte de alimentação do computador, como parte integrante do gabinete, como se ambos fossem uma única peça. Os mais conhecidos tipos são: o AT e o ATX. Um dos fatos que contribuíram para que o padrão AT deixasse de ser usado (e o ATX fosse criado) foi por conta de seu espaço interno ser pequeno, o qual, com ajuda dos vários cabos do computador, dificultavam a circulação de ar, levando, em alguns casos, a danos na máquina. Isso exigia grande habilidade do montador para aproveitar o espaço disponível da melhor maneira. Projeto eJovem Módulo II Figura 37 O reduzido espaço interno do AT Figura 36 Scanner manual Hardware: O PC e Seus Periféricos 15 Além disso, o conector de alimentação da fonte AT, que deve ser ligada na placamãe, é composto por dois plugs (cada um com seis pinos), que devem ser encaixados lado a lado, sendo que os fios de cor preta de cada um devem ficar localizados no meio. Caso esse cabo seja ligada numa ordem errada, a placamãe terá grandes chances de ser queimada. 2.5.2. Padrão ATX ATX é a sigla para Advanced Tecnology Extendend. Pelo nome, é possível notar que se trata do padrão AT melhorado. O objetivo do ATX foi o de solucionar os problemas do padrão AT; o padrão apresenta uma série de melhorias em relação ao anterior, sendo portanto, amplamente usado atualmente. Praticamente todos os computadores novos vêm baseados nesse padrão. Entre as principais características do ATX, estão: o maior espaço interno, proporcionando um ventilação adequada (Figura 39); conectores de teclado e mouse no formato PS/2 (tratamse de conectores menores e mais fáceis de encaixar); conectores serial e paralelo ligados diretamente na placamãe, sem a necessidade de cabos; e, melhor posicionamento do processador, evitando que o mesmo impeça a instalação de placas de expansão por falta de espaço. 2.6. Fontes de Alimentação ATX e AT Essencialmente, as fontes de alimentação são equipamentos responsáveis por fornecer energia aos dispositivos do computador, convertendo corrente alternada (AC Alternate Current), grosseiramente falando, a energia recebida em nossas casas, em corrente contínua (DC Direct Current ou VDC Voltage Direct Current), uma tensão apropriada para uso em aparelhos eletrônicos. A fonte de alimentação ATX (Figura 40) trouxe melhoras significativas, a começar pelo conector de energia ligado à placamãe. Ao contrário do padrão AT, nele não é possível encaixar o plug de forma invertida. Cada "furo" do conector possui um formato, que impede o encaixamento errado. A fonte ATX ainda oferece um recurso muito útil: o de desligamento automático. Assim, basta executar os procedimentos de desligamento no sistema operacional e o computador será inteiramente desligado, sem a necessidade de apertar o botão Power, presente na frente do gabinete. Em outras palavras, é possível desligar o computador por meio de software. Projeto eJovem Módulo II Figura 40 Fonte chaveada Figura 39 O maior espaço interno do ATX Figura 38 Gabinete ATX Hardware: O PC e Seus Periféricos 16 2.6.1. Conectores AT e ATX Comparando os conectores das fontes AT e ATX notase que o único que muda entre um padrão e outro é o conector que alimenta a placamãe (Figura 41). No caso do padrão AT, esse conector possui 12 fios. No padrão ATX, esse conector possui 20 vias (há modelos com 24 vias) (Figura 42). Além disso, o encaixe do conector ATX é diferente, pois seus orifícios possuem formatos distintos para impedir sua conexão de forma invertida, além de um conector auxiliar. (Figura 43) No padrão AT, é comum haver erros, pois o conector é dividido em duas partes e é possível colocálos em ordem errada. A sequência correta é encaixar os conectores deixando os fios pretos voltados para o centro. Existe ainda o conector que alimenta drives de CD/DVD, HDs e alguns modelos de coolers. Há também o conector que alimenta o drive de disquete. Por fim, em alguns modelos (projetados principalmente para o processador Pentium 4) existe ainda um conector auxiliar de 6 pinos (com três vias em 0 V, duas em 3,3 V e uma em 5 V) e outro com 4 pinos denominado "conector 12V" (dois em 12 V e dois em 0 V). Esse esquema com 3 conectores para a placa mãe é denominado ATX12V. 2.7. Fontes ● Emerson Alecrim Infowester ○ http://www.infowester.com/impressoras.php○ http://www.infowester.com/impressoras2.php ○ http://www.infowester.com/scanners.php ○ http://www.infowester.com/atatx.php ○ http://www.infowester.com/fonteatatx.php ● http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Personal_computers ● http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Computer_mouse ● http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Computadora.jpg ● http://wiki.sintectus.com/bin/view/GrupoLinux/ConhecendoOComputador ● http://pt.wikipedia.org/wiki/Computador_pessoal ● http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Computer_cases ● http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Imaging_scanners ● http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Printers Projeto eJovem Módulo II Figura 42 Conector ATX 20+4 pinos Figura 43 Conector 12V Figura 41 Encaixe para o conector ATX na placasmãe http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Computer_mouse Hardware: O PC e Seus Periféricos 17 2.8. Exercícios de fixação 1 – O que é um computador pessoal? O que significa a sigla PC ? 2 – O gabinete de um PC é o mesmo que a CPU de um PC? Explique sua resposta. 3 – Diferencie monitor, teclado e mouse. 4 – Qual a relação entre uma fonte de alimentação e um gabinete? 5 – O que você aprendeu sob o gabinete AT? Realce alguns dos motivos que fizeram esse tipo de gabinete ser substituído. 6 – Descreva as vantagens de utilizar gabinetes ATX. 7 – Qual a principal função de uma fonte de alimentação de um computador? 8 – Cite algumas diferenças de uma fonte AT para um fonte ATX. Projeto eJovem Módulo II Hardware: Placas-mãe e Barramentos 18 Capítulo 3. Placasmãe e Barramentos 3.1. Placasmãe e suas caraterísticas Também conhecida como "motherboard" ou "mainboard", a placamãe é basicamente a responsável pela interconexão de todas as peças que formam o computador. O HD, a memória, o teclado, o mouse, a placa de vídeo, enfim, praticamente todos os dispositivos precisam ser conectados à placamãe para formar o computador. As placasmãe são desenvolvidas de forma que seja possível conectar todos os dispositivos quem compõem o computador. Para isso, elas oferecem conexões para o processador, para a memória RAM, para o HD, para os dispositivos de entrada e saída, entre outros. A foto exibe uma placamãe. As letras apontam para os principais itens do produto, que são explicados nos próximos parágrafos. Cada placamãe possui características distintas, mas todas devem possibilitar a conexão dos dispositivos que serão citados no decorrer deste texto. Figura 44 Visão geral de uma placamãe 3.1.1. Item A – processador O item A mostra o local onde o processador deve ser conectado. Também conhecido como socket, esse encaixe não serve para qualquer processador, mas sim, para um modelo ou modelos específicos. Cada tipo de processador tem características que o diferenciam de outros modelos. Essas diferenças consistem na capacidade de processamento, na quantidade de memória cache, na tecnologia de fabricação usada, no consumo de energia, na quantidade de terminais (as "perninhas") (Figura 45) que o processador tem, entre outros. Assim sendo, a placamãe deve ser desenvolvida para aceitar determinados processadores. Na aquisição de um computador, devese escolher primeiro o processador e, em seguida, verificar quais as Projeto eJovem Módulo II Figura 45 As "perninhas" de um processador Hardware: Placas-mãe e Barramentos 19 placasmãe que são compatíveis. À medida que novos processadores vão sendo lançados, novos sockets vão surgindo. É importante frisar que, mesmo quando um processador utiliza um determinado socket, ele pode não ser compatível com a placamãe relacionada, isso porque o chip pode ter uma capacidade de processamento acima da suportada pela motherboard. Por isso, essa questão também deve ser verificada no momento da montagem de um computador. 3.1.2. Item B – Memória RAM O item B (Figura 46) mostra os encaixes existentes para a memória RAM. Esse conector varia conforme o tipo. As placasmãe mais antigas usavam o tipo de memória popularmente conhecido como SDRAM. No entanto, o padrão mais usado atualmente é o DDR (Double Data Rate), que também recebe a denominação de SDRAM II (termo pouco usado). A placamãe da imagem acima possui um slot para encaixar memória DDR1 e outro slot DDR2. As memórias também trabalham em velocidades diferentes, mesmo quando são do mesmo tipo. 3.1.3. Item C – Slots de expansão Para que seja possível conectar placas que adicionam funções ao computador, é necessário fazer uso de slots de expansão. Esses conectores permitem a conexão de vários tipos de dispositivos. Placas de vídeo, placas de som, placas de redes, modems, etc, são conectados nesses encaixes. A placamãe apresentada anteriormente possui um slot AGP (item C2) e cinco slots PCI (item C1). 3.1.4. Item D – Plug de alimentação O item D (Figura 48) mostra o local onde deve ser encaixado o cabo da fonte que leva energia elétrica à placamãe. Para isso, tanto a placamãe como a fonte de alimentação devem ser do mesmo tipo. Existem, atualmente, dois padrões para isso: o ATX e o AT. A placamãe da foto usa o padrão ATX. É importante frisar que a placamãe sozinha consegue alimentar o processador, as memórias e a grande maioria dos dispositivos encaixados nos slots. No entanto, HDs, unidades de CD e DVD, drive de disquete e cooler (um tipo de ventilador acoplado ao processador que serve para manter sua temperatura em limites aceitáveis de uso) devem receber conectores individuais de energia. Projeto eJovem Módulo II Figura 47 Slots PCI Figura 48 Plug de alimentação Figura 46 Memória RAM Hardware: Placas-mãe e Barramentos 20 3.1.5. Item E – Conectores IDE e drive de disquete O item E2 mostra as entradas padrões: IDE (Intergrated Drive Electronics) e FDC, (Figura 49) onde devem ser encaixados os cabos que ligam HDs e unidades de CD/DVD à placamãe drives de disquetes, se necessário. Esses cabos, chamados de "flat cables", podem ser de 40 vias ou 80 vias (grosseiramente falando, cada via seria um "fiozinho"), sendo este último mais eficiente.Cada cabo pode suportar até dois HDs ou unidades de CD/DVD, totalizando até quatro dispositivos nas entradas IDE. Note também que E1 aponta para o conector onde deve ser encaixado o cabo que liga o drive de disquete à motherboard. Existe também, um tipo de HD que não segue o padrão IDE, mas sim, o SATA (Serial ATA). 3.1.6. Item F – BIOS e bateria O item F2 aponta para o chip FlashROM; e o F1, para a bateria que o alimenta (Figura 50). Esse chip contém um pequeno software chamado BIOS (Basic Input Output System), que é responsável por controlar o uso do hardware do computador e manter as informações relativas à hora e data. Cabe ao BIOS, por exemplo, emitir uma mensagem de erro quando o teclado não está conectado. Na verdade, quando isso ocorre, o BIOS está trabalhando em conjunto com o Post, um software que testa os componentes de hardware, após o computador ser ligado. Como mostra a imagem a seguir, placasmãe antigas usavam um chip maior para o BIOS. 3.1.7. Item G – Conectores de teclado, mouse, USB, impressora e outros O item G aponta para a parte onde ficam localizadas as entradas para a conexão do mouse (tanto serial, quanto PS/2), teclado, portas USB, porta paralela (usada principalmente por impressoras), além de outros que são disponibilizados, conforme o modelo da placamãe. Esses itens ficam posicionados de forma que, quando a motherboard for instalada em um gabinete, tais entradas fiquem imediatamente acessíveis pela parte traseira deste (Figura 51). 3.1.8. Item H – Furosde encaixe Para evitar danos, a placamãe deve ser devidamente presa ao gabinete. Isso é feito através de furos (item H) (Figura 52) que permitem o encaixe de espaçadores e parafusos. Para isso, é necessário que a placamãe seja do mesmo padrão do gabinete. Se este for AT, a placamãe deverá também ser AT. Se for ATX (o Projeto eJovem Módulo II Figura 49 Entradas: IDE (os dois maiores) e disquete FDC (o menor) Figura 52 Um furo de encaixe Figura 51 Entradas de teclado, mouse, som e portas USB Figura 50 FlashRom (a esquerda) e bateria (a direita) Hardware: Placas-mãe e Barramentos 21 padrão atual), a motherboard também deverá ser. Do contrário, o posicionamento dos locais de encaixe serão diferentes para a placamãe e para o gabinete. 3.1.9. Item I – Chipset O chipset é um chip responsável pelo controle de uma série de itens da placamãe, como acesso à memória, barramentos e outros. Principalmente nas placasmãe atuais, é bastante comum que existam dois chips para esses controles: Ponte Sul (I1) e Ponte Norte (I2): 1. Ponte Sul (South Bridge) → este geralmente é responsável pelo controle de dispositivos de entrada e saída, como as interfaces IDE ou SATA. Placasmãe que possuem som onboard (visto adiante), podem incluir o controle desse dispositivo também na Ponte Sul; (Figura 53) 2. Ponte Norte (North Bridge) → este chip faz um trabalho "mais pesado" e, por isso, geralmente requer um dissipador de calor para não esquentar muito. Repare que na foto da placamãe em que esse chip é apontado, ele, na verdade, está debaixo de uma estrutura metálica. Essa peça é o dissipador de calor. Cabe à Ponte Norte as tarefas de controle do FSB (Front Side Bus velocidade na qual o processador se comunica com a memória e com componentes da placamãe), da frequência de operação da memória, do barramento AGP, etc. Os chipsets não são desenvolvidos pelos fabricantes das placasmãe, e sim, por empresas como VIA Technologies, SiS e Intel (esta última é uma exceção, já que fabrica motherboards também). Assim sendo, é comum encontrar um mesmo chipset em modelos concorrentes de placasmãe. 3.2. Placasmãe onboard "Onboard" é o termo empregado para distinguir placasmãe que possuem um ou mais dispositivos de expansão integrados. Por exemplo, há modelos que têm placa de vídeo, placa de som, modem ou placa de rede na própria placamãe. Os conectores (Figura 56) desses dispositivos ficam juntos às entradas mostradas no item G, na placamãe estudada. A vantagem de se utilizar modelos onboard é a redução de custo do computador, uma vez que se deixa de comprar determinados dispositivos porque estes já estão incluídos na placa mãe. Projeto eJovem Módulo II Figura 55 Chipset Ponte Norte sem o dissipador Figura 54 O dissipador do Chipset Ponte Norte Figura 53 O Chipset Ponte Sul Figura 56 Áudio, vídeo, teclado, USB e rede numa placa onboard Hardware: Placas-mãe e Barramentos 22 Lembrese: quanto mais itens onboard uma placamãe tiver, mais o desempenho do computador será comprometido, isso porque o processador acaba tendo que executar as tarefas dos dispositivos integrados. Na maioria dos casos, placas de som e rede onboard não influenciam significantemente no desempenho, mas placas de vídeo e modems sim. As placas de vídeo, mesmo os modelos mais simples, possuem um chip gráfico que é responsável pela geração de imagens. Professor, eu não imaginava que uma placamãe era tão complicada. Então eu devo aprender o que são esse itens? Bem, um bom técnico deve ser capaz de reconhecer onde estão esses itens e qual a função de cada um deles, pois existem inúmeros modelos de placasmãe. 3.3. Barramentos (ISA, AGP, PCI, PCI Express, AMR) Barramentos (em inglês, bus) são, em poucas palavras, padrões de comunicação utilizados em computadores para a interconexão dos mais variados dispositivos. Conheceremos alguns dos principais barramentos presentes nos PCs, como: AGP, PCI, PCI Express e AMR. 3.3.1. Barramento PCI (Peripheral Component Interconnect) O barramento PCI (Figura 57) surgiu no início de 1990 pelas mãos da Intel. Os slots PCI são menores que os slots ISA, assim como os seus dispositivos, obviamente. Uma característica que tornou o padrão PCI atraente é o denominado Bus Mastering. Em poucas palavras, tratase de um sistema que permite a dispositivos que fazem uso do barramento ler e gravar dados direto na memória RAM, sem que o processador tenha que "parar" e interferir para tornar isso possível. Note que esse recurso não é exclusivo do barramento PCI. Outra característica marcante do PCI é a sua compatibilidade com o recurso Plug and Play (PnP), algo como "plugar e usar". Com essa funcionalidade, o computador é capaz de reconhecer automaticamente os dispositivos que são conectados ao slot PCI. 3.3.2. Barramento PCIX (Peripheral Component Interconnect Extended) Muita gente confunde o barramento PCIX (Figura 58) com o padrão PCI Express, mas ambos são diferentes. O PCIX nada mais é do que uma evolução do PCI de 64 bits, sendo compatível com as especificações anteriores. Figura 58 Barramento PCIX Projeto eJovem Módulo II Figura 57 O slot PCI Hardware: Placas-mãe e Barramentos 23 3.3.3. Barramento AGP (Accelerated Graphics Port) Se antes os computadores se limitavam a exibir apenas caracteres em telas escuras, hoje eles são capazes de exibir e criar imagens em altíssima qualidade. Mas, isso tem um preço: quanto mais evoluída for uma aplicação gráfica, em geral, mais dados ela consumirá. Para lidar com o volume crescente de dados gerados pelos processadores gráficos, a Intel lançou em 1996 o padrão AGP (Figura 59), cujo slot serve exclusivamente às placas de vídeo. O AGP 1.0 pode funcionar no modo 1x ou 2x. Com 1x, um dado por pulso de clock é transferido. Com 2x, são dois dados por pulso de clock. Depois, a Intel lançou o AGP 2.0 (opera a 4x ) e alimentação elétrica de 1,5 V (o AGP 1.0 funciona com 3,3 V). Algum tempo depois, surgiu o AGP 3.0, que conta com a capacidade de trabalhar com alimentação elétrica de 0,8 V e modo de operação de 8x. Há várias versões do AGP e variações nos slots também (o que é lamentável, pois isso gera muita confusão). Essas diferenças (Figura 60) ocorrem principalmente por causa das definições de alimentação elétrica existentes entre os dispositivos que utilizam cada versão. Há, por exemplo, um slot que funciona para o AGP 1.0, outro que funciona para o AGP 2.0, um terceiro que trabalha com todas as versões (slot universal), e assim por diante. O mercado também possui versões especiais: o AGP Pro, direcionadas à placas de vídeo que consomem grande quantidade de energia. Apesar de algumas vantagens, o padrão AGP acabou perdendo espaço e foi substituído pelo barramento PCI Express. 3.3.4. Barramento PCI Express O padrão PCI Express (ou PCIe ou, ainda, PCIEX) foi concebido pela Intel em 2004 e destacase por substituir tanto o PCI, como o AGP. Isso acontece porque o PCI Express está disponível em vários segmentos (Figura 61): 1x, 2x, 4x, 8x e 16x (há também o de 32x, ainda em testes). Quanto maior esse número, maior é a taxa de transferência de dados. Projeto eJovem Módulo II Figura 60 As variações do AGP Figura 61 Variações do PCI EXPRESS Figura 59 Um slot AGP Hardware: Placas-mãe e Barramentos 24 3.3.5. Barramentos AMR, CNR e ACR Os padrões AMR (Audio Modem Riser), CNR (Communications and Network Riser) e ACR (Advanced Communications Riser) são diferentes entresi, mas compartilham da ideia de permitir a conexão à placamãe de dispositivos Host Signal Processing (HSP), isto é, dispositivos cujo controle é feito pelo processador do computador. Para isso, o chipset da placamãe precisa ser compatível. Em geral, esses slots são usados por placas que exigem pouco processamento, como placas de som, placas de rede ou placas de modem simples. O slot AMR (Figura 62) foi desenvolvido para ser usado especialmente para funções de modem (Figura 63) e áudio. Seu projeto foi liderado pela Intel. Para ser usado, o chipset da placa mãe precisava contar com os circuitos AC'97 e MC'97 (áudio e modem, respectivamente). Se comparado aos padrões vistos até agora, o slot AMR é muito pequeno. O padrão CNR (Figura 64), por sua vez, surgiu praticamente como um substituto do AMR e também tem a Intel como principal nome no seu desenvolvimento. Ambos são, na verdade, muito parecidos, inclusive nos slots. O principal diferencial do CNR é o suporte a recursos de rede, além dos de áudio e modem. Em relação ao AMR, tratase de um padrão cujo desenvolvimento tem como principal nome a AMD. Seu foco principal são as comunicações de rede e USB (Figura 65). Esse tipo foi por algum tempo comum de ser encontrado em placasmãe da Asus e seu slot é extremamente parecido com um encaixe PCI, com a diferença de ser posicionado de forma contrária na placamãe, ou seja, é uma espécie de "PCI invertido". 3.4. Fontes ● Emerson Alecrim ○ http://www.infowester.com/motherboard.php ○ http://www.infowester.com/barramentos.php ○ http://www.infowester.com/pciexpress.php ● From Wikipedia, the free encyclopedia ○ http://en.wikipedia.org/wiki/PCI_Express ○ http://en.wikipedia.org/wiki/Communications_and_Networking_Riser ● http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cnr.jpg ● http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Amrslot.jpg ● http://commons.wikimedia.org/wiki/ATA Projeto eJovem Módulo II Figura 63 Modem AMR Figura 62 O slot AMR Figura 65 Modem CNR Figura 64 Slot CNR Hardware: Placas-mãe e Barramentos 25 ● http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Computer_buses ● http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:RAM ● http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:North_bridges ● http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:MSI_computer_motherboards ● http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:South_bridges 3.5. Exercícios de fixação 1 – Qual a função principal de um motherboard? 2 – O que são slots de expansão? 3 – Para que servem os furos de encaixe numa placamãe? 4 – Qual a função de um chipset numa placamãe? 5 – Diferencie o chipset Ponte Norte do chipset Ponte Sul. 6 – O que são placasmãe onboard? 7 – Cite vantagens e desvantagens de se utilizar placasmãe onboard. 8 – Defina em poucas palavras o que são os barramentos (bus). 9 – O que é o BusMastering? 10 – Escreva um pouco a respeito do barramento PCI Express? 11 – Quais as razões que motivaram o desenvolvimento do AGP? 12 – O que são AMR, CNR e ACR? Projeto eJovem Módulo II Hardware: Portas de Comunicação e Dispositivos de Entrada/Saída 26 Capítulo 4. Portas de Comunicação e Dispositivos de Entrada/Saída 4.1. Portas Seriais A interface serial ou porta serial é a tecnologia para comunicação utilizada em conexões de modems, mouses, algumas impressoras, scanners e outros equipamentos de hardware. Na interface serial, os bits são transferidos em fila, ou seja, um bit de dados de cada vez, por isso, o nome serial. A IBM, ao lançar computadores com uma porta RS 232, tornou esta interface bastante popular. Por muitos anos, o padrão para comunicação serial em quase todos os computadores era algum tipo de porta RS232, e continuou sendo utilizado em grande escala até o fim dos anos 90. O padrão especifica 20 diferentes sinais de conexão, e um conector em forma de D é comumente usado. São utilizados conectores machos (Figura 67) e fêmeas. Geralmente os conectores dos cabos são machos e os conectores de dispositivos são fêmeas; e estão disponíveis adaptadores mm e ff. Os mais conhecidos são os conectores em forma de D, com apenas 9 pinos, e dispositivos que utilizam conectores de 25 pinos. 4.2. Portas paralelas A porta paralela (Figura 68) é uma interface de comunicação entre um computador e um periférico. Quando a IBM criou seu primeiro PC, a ideia era conectar a essa porta a uma impressora, mas atualmente, são vários os periféricos que se podem utilizar desta conexão para enviar e receber dados para o computador (exemplos: scanners, câmeras de vídeo, unidade de disco removível, entre outros). Na comunicação em paralelo, grupos de bits são transferidos simultaneamente (em geral, byte a byte) (Figura 69), através de diversas linhas condutoras dos sinais. Desta forma, como vários bits são transmitidos simultaneamente a cada ciclo, a taxa de transferência de dados (throughput) é alta. Em geral, nos PC havia a limitação de termos apenas duas portas seriais e uma porta paralela. Projeto eJovem Módulo II Figura 67 Conector serial macho Figura 69 Transferência byte a byte em portas paralelas Figura 68 Porta paralela fêmea Figura 66 Na comunicação serial, os bits são transferidos um de cada vez Hardware: Portas de Comunicação e Dispositivos de Entrada/Saída 27 Na época em que se usava apenas um mouse e uma impressora isto era mais do que suficiente, mas atualmente temos vários outros periféricos, como: câmeras digitais, modems externos, scanners, etc, os quais nos obrigam a compartilhar a mesma porta entre vários periféricos diferentes, fora a lentidão. Para resolver este problema, surgiu o USB. 4.3. Tecnologia USB (Universal Serial Bus) USB é a sigla para Universal Serial Bus. Tratase de uma tecnologia que tornou mais simples, fácil e rápida a conexão de diversos tipos de aparelhos (câmeras digitais, HDs externos, pendrives, mouses, teclados, MP3players, impressoras, scanners, leitor de cartões, etc) ao computador, evitando assim o uso de um tipo específico de conector para cada dispositivo. 4.3.1. Vantagens do padrão USB Um dos principais motivos que levou à criação da tecnologia USB foi a necessidade de facilitar a conexão de variados dispositivos ao computador. Sendo assim, o USB oferece uma série de vantagens: ● Padrão de conexão → qualquer dispositivo compatível com o USB usa padrões definidos de conexão (ver mais no tópico sobre conectores), assim não é necessário ter um tipo de conector específico para cada aparelho; ● Plug and Play ("Plugar e Usar") → quase todos os dispositivos USB são concebidos para serem conectados ao computador e utilizados logo em seguida. Apenas alguns exigem a instalação de drivers ou softwares específicos. No entanto, mesmo nesses casos, o sistema operacional reconhecerá a conexão do dispositivo imediatamente; ● Alimentação elétrica → a maioria dos dispositivos que usam USB não precisa ser ligada a uma fonte de energia, já que a própria conexão USB é capaz de fornecer eletricidade. ● Conexão de vários aparelhos ao mesmo tempo → é possível conectar até 127 dispositivos ao mesmo tempo em uma única porta USB. Isso pode ser feito, por exemplo, através de hubs (Figura 71), dispositivos que utilizam uma conexão USB para oferecer um número maior delas. ● Ampla compatibilidade → o padrão USB é compatível com diversas plataformas e sistemas operacionais. O Windows, por exemplo, o suporta desde a versão 98. Sistemas operacionais Linux e Mac também são compatíveis. Atualmente, é possível encontrar portas USB em vários outros aparelhos, como televisores, sistemas de comunicação de carros e até aparelhos
Compartilhar