Componentes y Tecnologías de Placas Base: Una Guía Completa

Componentes y Funciones de una Placa Base

Velocidad de Transferencia de la Tarjeta Gráfica AGP

1. Velocidad de transferencia de tarjeta gráfica AGPx8: f=66 MHz, bus de datos de 32 bits. 66*10⁶ * 4*4 = 1056 MB/s

El MCH (Controlador de Memoria del Puente Norte)

2. ¿Qué es el MCH? Es el puerto norte que comunica la CPU con el resto del sistema.

Funciones del Puente Norte

3. Indica 3 funciones típicas del puente norte de una placa base. Comunica la CPU con el resto del sistema, para lo que contiene:

• Interfaz con el bus externo del micro (bus del sistema).
• Controlador de memoria (bus de memoria).
• Interfaz con el sistema gráfico (bus gráfico).
• Interfaz con el puente sur (bus de enlace).

Funciones del Puente Sur

6. Indica 5 funciones típicas del puente sur. Su misión básicamente se ciñe a la comunicación de la CPU con los periféricos a través de los buses de expansión, puertos, etc., para lo cual contiene:

• Interfaz con el puente norte (bus de enlace).
• Interfaz con el bus de expansión: Controlador PCI, (PCI-Express).
• Dispositivos PCI integrados: controladora USB (Interfaz USB-PCI), Controladora IDE (discos duros y unidades ópticas), etc.
• Dispositivos estándar heredados (controlador).
• Otras funciones de gestión de periféricos.

El Bus de Enlace

7. ¿Cuál es la función del bus de enlace de una placa base? Enlazar el puerto norte con el sur.

El Bus PCI como Bus de Enlace

8. ¿Se puede utilizar el bus PCI como bus de enlace en una placa base? En los primeros chipsets para Pentium, el puente norte y el sur estaban enlazados mediante un bus PCI.

Transferencia de Datos con Periféricos

Técnicas de Transferencia de Datos

10. Explica las 3 técnicas básicas más utilizadas para realizar la transferencia de datos de/hasta un periférico.

• E/S Programada: (programmed I/O (PIO)) esta técnica se basa en la ejecución de instrucciones E/S como la IN y OUT del repertorio del 8086. La CPU, quien debe ocuparse de comprobarlo, consume mucho tiempo de CPU.
• Interrupciones: Cada dispositivo pide servicio a través de una línea de interrupción. Las interrupciones no las trata directamente la CPU, sino un controlador.
• DMA (Acceso directo a memoria): (Direct Memory Access) permite transferir datos entre un dispositivo y memoria o de una zona de memoria a otra sin la intervención del micro. El bus PCI ya contempla entre sus características la posibilidad de acceder a memoria.

Bus Mastering

11. Explica el mecanismo de transferencia denominado Bus Mastering. El iniciador activa la señal REQ# (REQuest=petición) para indicar al controlador PCI que desea tomar el control del bus. El controlador PCI confirma la propiedad del bus activando la señal GNT# (GraNT=cesión) convirtiendo al iniciador en lo que se conoce como Bus master.

Limitaciones de las Ranuras PCI Slave

12. ¿Qué limitación tiene una ranura PCI slave en una placa base? Cada slot PCI tiene sus propias líneas REQ# y GNT# que van unidas al controlador PCI.

Compartir IRQs

13. ¿Es posible que dos dispositivos compartan la misma IRQ? Los dispositivos pueden utilizar las líneas INTx# de las ranuras PCI que son redirigidas a las IRQs por el enrutador según una tabla que reside en la BIOS PCI. Los dispositivos PCI pueden entonces usar su línea INTx# para generar la IRQ y mantener así la compatibilidad con el software antiguo.

Ventajas de PCI 2.3 sobre PCI 1.0

14. ¿Qué ventajas incorpora PCI 2.3 respecto a PCI 1.0? PCI 1.0: Bus de datos de 32 bits y frecuencia 33 MHz.

• PCI 2.3: Bus de datos de 64 bits.
• Aumento de la frecuencia a 66 MHz.
• Mejora las propiedades eléctricas referidas a las EMI.
• Voltaje único de 3.3 V.

Fuentes de Alimentación

Características de una Fuente de Alimentación

15. Características de una fuente de alimentación:

• a. Hold-up time: Es el tiempo que aguanta la tensión sin que haya tensión en la entrada sin apagarse.
• b. Load regulación: Indica la capacidad de la fuente de controlar la tensión de salida DC ante los incrementos/decrementos de consumo de la carga. Para poner las tarjetas se va aumentando la tensión.

Identificación de Características de una Tarjeta PCI

15. ¿Si tenemos una tarjeta PCI, cómo podemos saber el ancho del bus PCI y la tensión de alimentación a la que funciona sin llegar a instalarla? Por el conector a la placa base.

Velocidad de Transferencia PCI-Express x16

17. ¿Cuál es la velocidad de transferencia en una tarjeta PCI-EXPRESS x16? 2,5 Gbit/s x 16 canales = 40 Gbit/s = 5 GByte/s. Si contamos la transferencia simultánea en ambas direcciones: 80 Gbit/s = 10 GByte/s.

USB

Diferencias entre USB 1.1 y USB 2.0

20. ¿Qué diferencia hay entre la versión USB v1.1 y v2.0?

• V1.1 (1998): f=12 MHz, velocidad de transferencia = 12 Mbps = 1,5 MB/s y alcance máximo de 5 m.
• V2.0 (2000): f=480 MHz, velocidad de transferencia = 480 Mbps = 60 MB/s y alcance 5 m.

Niveles de Cobertura para un Dispositivo USB 2.0

22. ¿Qué 3 niveles de cobertura debe tener el ordenador para que funcione un dispositivo USB 2.0?

• Hardware: El puente sur de la placa base determina el tipo de versión de USB que soporta.
• Firmware: La BIOS debe tener un controlador mínimo que haga las funciones de driver para poder utilizar un dispositivo USB sin el uso del S.O. Ejemplo: si tenemos un teclado USB, este no nos permitirá hacer cambios en la BIOS si esta no tiene habilitado este controlador.
• Software: El S.O. debe poseer el correspondiente driver que controle todas las prestaciones del PC.

Conectores

Tipos de Conectores

¿Cuántos tipos de conectores podemos encontrar en el mercado, en qué se diferencian? - Conectores (IDE, FLOPPY) cerca de unidades de almacenamiento para acortar cables. - Conectores llamados jumpers que abren o cierran una conexión. ¿Quién lo controla? COM1, COM2, ...

Conectores PCMCIA

25. Indica los tipos y características de conectores PCMCIA que podemos encontrar en el mercado.

• Tipo I: tiene un grosor inferior a 3,3 mm y se suele utilizar para memorias RAM, FLASH y EPROM.
• Tipo II: Con un grosor de 5 mm se suele utilizar para módem y tarjetas de red.
• Tipo III: Tiene un grosor de 10,5 mm y se utiliza para discos duros, discos flexibles y CDROM.

Super I/O

Dispositivos Controlados por el Chip Super I/O

27. Indica 5 dispositivos controlados por el chip Super I/O.

• Teclado y ratón.
• Puertos serie RS-232.
• Puerto paralelo IEEE 1284.
• Disquetera.
• Infrarrojos.

Monitorización de la Placa Base

Ejemplos de Monitorización en una Placa Base

28. Monitorización: 4 ejemplos a monitorizar en una placa base. Permite predecir un problema antes de que suceda. La disponibilidad del equipo informático recae en elementos mecánicos de diseño, habitualmente, poco cuidados como los ventiladores. La monitorización de parámetros que puedan delatar fallos inminentes como la temperatura surge como herramienta para el mantenimiento predictivo. La función de estos circuitos integrados es la de ofrecer información al usuario de parámetros vitales para el buen funcionamiento del sistema:

• Tensiones proporcionadas por la fuente de alimentación.
• Funcionamiento de los ventiladores: r.p.m.
• Temperatura y tensión de alimentación del microprocesador.
• Temperatura ambiente (del sistema) y de otros elementos susceptibles de fallo por calentamiento.

Función de un Chip con Terminales TACH IN, PWM OUT, DXP y DXN

29. Indica para qué sirve el siguiente chip. ¿Cuál es la función de los siguientes terminales?

• TACH IN: Entrada. Permite contar los pulsos que proporciona el tacómetro del ventilador.
• PWM OUT: Salida que conectada al ventilador permite variar su velocidad de giro.
• DXP, DXN: Entradas que se conectan al diodo térmico del chip.

Señales de la Fuente de Alimentación

30. Siguientes señales:

• a. PS_ON: Es la entrada para el encendido (se colocaría un puente entre este y el común para que la fuente esté encendida), es la que suministra corriente. Encender o apagar.
• b. 5VSB: Es la salida para el funcionamiento stand-by de las tarjetas de sistema. Se puede encender el ordenador a través de red. Encender el ordenador desde la tarjeta de red o teclado.
• c. PW_OK: Salida: la fuente de alimentación mantiene esta señal a nivel alto indicando que las salidas de +5 v y 3,3 v se encuentran dentro de los límites permitidos. Indica que las tensiones de salida están bien.