TARJETA MADRE O MAINBOARD

FUNDAMENTOS DE INFORMATICA 2011

SOLEDAD SOCORRO PEREZ PICHO

TARJETA MADRE O MAINBOARD

INTRODUCCION

Podemos considerar a la placa base (también llamada tarjeta madre) la pieza fundamental del ordenador, ya que a ella (de uno u otro modo) se conectan todos los periféricos y componentes de nuestro ordenador. Mediante la placa base, todos los componentes del ordenador van a poder comunicarse entre ellos, por lo que se puede decir que la placa base es el nexo de unión entre todas las partes que integran el ordenador.

Desde el punto de vista físico, la placa base no es más que un circuito impreso formado por un conglomerado de resina o baquelita (materiales clave para la fabricación de los chips), donde se sitúan distintos circuitos eléctricos, que forman líneas de conexión entre los distintos elementos de la placa base, y que integran los buses de datos.

Pero la placa base no sólo está compuesta por pistas que van formando un circuito impreso, sino que en su superficie se encuentran los distintos elementos que controlan y determinan el funcionamiento de ésta, como son el zócalo para el microprocesador, zócalos de memoria RAM, chipset, ranuras de expansión, etc.

1. DEFINICIÓN DE TARJETA MADRE

Una tarjeta madre es la plataforma sobre la que se construye la computadora, sirve como medio de conexión entre el microprocesador y los circuitos electrónicos de soporte de un sistema de cómputo en la que descansa la arquitectura abierta de la máquina (componentes de diferentes marcas), también conocida como la tarjeta principal o "Placa Central" del computador. Existen variantes en el diseño de una placa madre, de acuerdo con el tipo de microprocesador que va a alojar y la posibilidad de recursos que podrá contener. Integra y coordina todos los elementos que permiten el adecuado funcionamiento de una PC, de este modo, una tarjeta madre se comporta como aquel dispositivo que opera como plataforma o circuito principal de una computadora.

Físicamente, se trata de una placa de material sintético, sobre la cual existe un circuito electrónico que conecta diversos componentes que se encuentran insertados o montados sobre la misma,

2. CARACTERÍSTICAS TECNICAS

Existen muchas maneras de describir una placa madre, pero entre las principales podemos mencionar: Factor de forma de la placa madre: El término factor de forma normalmente se utiliza para hacer

referencia a la geometría, las dimensiones, la disposición y los requisitos eléctricos de la placa madre. Para fabricar placas madres que se puedan utilizar en diferentes carcasas de marcas diversas, se han desarrollado algunos estándares: AT miniatura, AT tamaño completo, ATX , BTX, ITX

El chipset: es un circuito electrónico cuya función consiste en coordinar la transferencia de datos entre los distintos componentes del ordenador (incluso el procesador y la memoria). Teniendo en cuenta que el chipset está integrado a la placa madre, resulta de suma importancia elegir una placa madre que incluya un chipset reciente para maximizar la capacidad de actualización del ordenador. Algunos chipsets pueden incluir un chip de gráficos o de audio, lo que significa que no es necesario instalar una tarjeta gráfica o de sonido.

Socket del procesador: El procesador (también denominado microprocesador) no es más que el cerebro del ordenador. Ejecuta programas a partir de un conjunto de instrucciones. El procesador se

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caracteriza por su frecuencia, es decir la velocidad con la cual ejecuta las distintas instrucciones. Esto significa que un procesador de 800 MHz puede realizar 800 millones de operaciones por segundo. La placa madre posee una ranura (a veces tiene varias en las placas madre de multiprocesadores) en la cual se inserta el procesador y que se denomina socket del procesador o ranura.

Capacidad de memoria RAM: Capacidad máxima de memoria soportada por la tarjeta madre. Los conectores de entrada y salida: La placa madre contiene un cierto número de conectores de

entrada/salida reagrupados en el panel trasero.

3. COMPONENTES DE UNA TARJETA MADRE

Muchos de los elementos fundacionales de la tarjeta madre siguen formando parte de ella (con sus respectivas mejoras), otros han pasado al exterior, y muchos otros se han incorporado. Los principales componentes son:

Conectores E/S: Son los conectores de entrada/salida que dependiendo del fabricante y modelo de la Tarjeta Madre.

Socket: La tarjeta principal viene con un zócalo de CPU que permite colocar el microprocesador. Es un conector cuadrado, la cual tiene orificios muy pequeños en donde encajan los pines cuando se coloca el microprocesador a presión.

Bancos de memoria: Son los conectores donde se inserta la memoria principal de una PC, llamada RAM. Estos conectores han ido variando en tamaño, capacidad y forma de conectarse.

Floppy o FDD: conector para disquetera, ya casi no se utilizan. Conectores IDE: aquí se conecta el cable plano que establece la conexión con los discos duros y

unidades lectoras de cd/cd-rw. Conectores Eléctricos: Es donde se le da vida a la computadora, ya que es allí donde se le

proporciona la energía desde la fuente de poder a la tarjeta madre o principal. Chip BIOS / CMOS: Chip que incorpora un programa encargado de dar soporte al manejo de

algunos dispositivos de entrada y salida. Además conserva ciertos parámetros como el tipo de algunos discos duros, la fecha y hora del sistema, etc. los cuales guarda en una memoria del tipo CMOS, de muy bajo consumo y que es mantenida con una pila.

El Bus: Envía la información entre las partes del equipo. Conectores de gabinete RESET y encendido: estas funciones están provistas por estos pequeños

enchufes. Chipset: Conjunto de chips que se encargan de controlar determinadas funciones del ordenador,

como la forma en que interacciona el microprocesador con la memoria o la caché, o el control de los puertos y slots.

Batería: Componente encargado de suministrar energía a la memoria que guarda los datos de la configuración del Setup.

Ranuras de expansión: Ranuras donde se insertan las tarjetas de otros dispositivos como por ejemplo tarjetas de vídeo, sonido, módem, etc. Dependiendo la tecnología en que se basen presentan un aspecto externo diferente, con diferente tamaño e incluso en distinto color.

Ranuras AGP: o más bien ranura, ya que se dedica exclusivamente a conectar tarjetas de vídeo 3D, por lo que sólo suele haber una; además, su propia estructura impide que se utilice para todos los propósitos, por lo que se utiliza como una ayuda para el PCI.

Disipador del calor y ventilador: Controla la temperatura. Jumper: Pequeño conductor de cobre cubierto de  plástico utilizado para unir dos pines y completar

un circuito. El reloj en tiempo real (o RTC): Es un circuito cuya función es la de sincronizar las señales del

sistema. Está constituido por un cristal que, cuando vibra, emite pulsos (denominados pulsos de temporizador) para mantener los elementos del sistema funcionando al mismo tiempo. La frecuencia del temporizador (expresada en MHz) no es más que el número de veces que el cristal vibra por segundo, es decir, el número de pulsos de temporizador por segundo. Cuanto más alta sea la frecuencia, mayor será la cantidad de información que el sistema pueda procesar

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4. TIPOS DE TARJETAS

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

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

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

BTX (Balanced Technology eXtended): es una especificación de la empresa INTEL en la que se mejora la ventilación del microprocesador, esto porque los nuevos procesadores generaban más calor. Fue retirada del mercado por su baja aceptación e incompatibilidad con la Tarjeta ATX.

MATX (Micro Advanced Technology eXtended): diseñada para ser compatible con la Tarjeta ATX pero de menor tamaño.

MITX (Micro Integrated Technology eXtended): diseñada para ser compatible con la Tarjeta ATX y contiene los componentes básicos necesarios para un computador.

DISEÑOS PROPIETARIOS: Pese a la existencia de estos típicos y estándares modelos, los grandes fabricantes de ordenadores como IBM, Compaq, Dell, Hewlett-Packard, Sun Microsystems, etc. Sacan al mercado tarjetas de tamaños y formas diferentes, ya sea por originalidad o simplemente porque los diseños existentes no se adaptan a sus necesidades. De cualquier modo, hasta los grandes de la informática usan cada vez menos estas particulares placas, sobre todo desde la llegada de las placas ATX.

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5. UTILIDAD Y USO DE LOS DIFERENTES TIPOS DE PUERTOS INTEGRADOS A UNA TARJETA MADRE.

La placa madre contiene un cierto número de conectores de entrada/salida reagrupados en el panel trasero. La mayoría de las placas madre tienen los siguientes conectores:

Puerto serial que permite conectar periféricos antiguos;

Conectores PS/2 para mouse y teclado: incorporan un icono para distinguir su uso.

Puerto paralelo: utilizado por las impresoras antiguas. Actualmente reemplazado por USB.

Conectores de sonido: las tarjetas madre modernas incluyen una placa de sonido con todas sus conexiones. (línea de entrada, línea de salida y micrófono), que permiten conectar altavoces, o bien un sistema de sonido de alta fidelidad o un micrófono. Este conector interactúa con la tarjeta de sonido integrada.

Conector VGA (denominado SUB-D15) que permiten conectar el monitor. Este conector interactúa con la tarjeta gráfica integrada;

Puerto serie: utilizado para mouse y conexiones de baja velocidad entre PCS. Puerto USB: (1.1 de baja velocidad o 2.0 de alta velocidad) que permiten conectar periféricos más

recientes; empleado por muchos dispositivos externos, como los escáneres o las cámaras digitales. Puerto FireWire: puerto de alta velocidad empleado por muchos dispositivos externos. No todas las

tarjetas madre cuentan con una conexión de este tipo. Conector RJ45 (denominado LAN o puerto Ethernet) que permiten conectar el ordenador a una red.

Corresponde a una tarjeta de red integrada a la placa madre;

6. UTILIDAD Y USO DE LOS DIFERENTES TIPOS DE RANURAS DE EXPANSIÓN INTEGRADAS A UNA TARJETA MADRE.

Las Ranuras de expansión son compartimientos en los que se puede insertar tarjetas de expansión. Éstas son tarjetas que ofrecen nuevas capacidades o mejoras en el rendimiento del ordenador. Existen varios tipos de ranuras:

Ranuras ISA (Arquitectura estándar industrial): permiten insertar ranuras ISA. Las más lentas las de 16 bits.

Ranuras VLB (Bus Local Vesa): este bus se utilizaba para instalar tarjetas gráficas.

Ranuras PCI (Interconexión de componentes periféricos): se utilizan para conectar tarjetas PCI, que son mucho más rápidas que las tarjetas ISA y se ejecutan a 32 bits.

Ranura AGP (Puerto gráfico acelerado): es un puerto rápido para tarjetas gráficas.

Ranuras PCI Express (Interconexión de componentes periféricos rápida): es una arquitectura de bus más rápida que los buses AGP y PCI.

Ranura AMR (Elevador de audio/módem): este tipo de ranuras se utiliza para conectar tarjetas miniatura construidas para PC.

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7. TIPOS DE RANURAS DE MEMORIA INTEGRADA A UNA TARJETAS MADRE

Ranuras de memoria o Bancos de memoria, Son los conectores donde se inserta los módulos de memoria RAM, imprescindibles para el funcionamiento del sistema. Estos conectores han ido variando en tamaño, capacidad y forma de conectarse. Bancos en PC de 16 bits: 16 +2 bits:

o Cada banco: 18 chips de un bit o 4 nybbles + 2 bits.

o Chips en placa base: 2 hileras cada banco. o SIMM de 30 contactos: 2 módulos cada banco

(iguales). o Módulos “privados” de 16 bits (PS/2 de IBM).

Bancos en PC de 32 bits: 32 + 4 bits:o 4 módulos SIMM de 30 contactos (iguales).o 1 módulo SIMM de 72 contactos.

Bancos en PC de 64 bits: 64 + 8 bits:o 2 módulos SIMM de 72 contactos.o 1 módulo DIMM de 128 contactos.

Ranuras para módulos de memoria: o posibilidad de expansión de memoria. o Importancia de ampliación de memoria. o Aprovechar la existente.

8. CONCLUSION

Si bien es cierto que la tarjeta madre es pieza fundamental en la computadora, debido a esto y al soportar a los demás componentes tendremos que elegir la más adecuada para el buen funcionamiento de todo el conjunto de componentes.

Hoy en día gracias a las nuevas tecnologías los precios son más accesibles para todos, pero no nos dejemos llevar por ello, ya que ahora conociendo mas sobre la tarjeta madre deberemos fijarnos más en sus características y rendimiento con los demás componentes.

Entendemos ahora que la tecnología renovará cada cierto tiempo a la tarjeta madre, al igual que sus demás componentes, por tanto lo que ahora es novedoso será desfasado quizás en poco tiempo; por ello la elección de este componente es de importancia en el momento.

9. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Fundamentos de Informática – Christian Almóguer, Marco Coral, José Cruz, César Luza, Juan Magallanes.http://es.wikipedia.org/wiki/Ranura_de_expansi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Placa_basehttp://www.informaticamoderna.com/Ranur_exp.htmhttp://www.slideshare.net/cesbarahona/main-boardhttp://www.hackhispano.com/foro/showthread.php?t=9415http://www.taringa.net/posts/info/9973435/Super-manual-de-pc-y-su-gran-historia-_300-pag_-_2de10_.htmlhttp://arquitecturapcs.blogspot.com/2008/08/las-mainboards.htmlhttp://www.cepeu.edu.py/LIBROS_ELECTRONICOS_2/Introducci%F3n%20a%20La%20placa%20madre.pdfhttp://www.newdevices.com/tutoriales/xt-isa/4.htmlhttp://www.zator.com/Hardware/H2.htmhttp://www.colegio28.comze.com/componentes_motherboard.pdf

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