Taller de mantenimiento

Bryan Steven Castañeda SinisterraGrado 10º

Tarjeta Madre

a. Función Principal dela tarjeta madre y los nombres con la que se puede encontrar .

Soportar todos los componentes restantes por medios de zócalos donde van encajados ( microprocesador, otras placas como ser la de video, la de sonido, módem etc. ), de la computadora y controlarlos por medio de microchips, capacitores , y resistencias integradas ala misma .

Soportar y controlar las memorias , unidades de almacenamiento como los discos duros . También puertos periféricos como el mouse teclado monitor Etc.

Se puede encontrar con los nombres de : mother board , main board , tarjeta madre, la placa madre, entre otras.

b.los factores de la tarjeta madre son unos estándares que definen algunas características físicas de la tarjeta madre para ordenador personal .

Un factor define características mus basicas de un placa base para que pueda integrarse en el resto de la computadora . Al menos física y eléctricamente.

• La forma de la placa base : Cuadrada o rectangular .• Sus dimisiones fiscas o exactas : Ancho y largo .• La posición delos anclajes : es decir las coordenadas donde se sitúan los

tornillos .• La forma física del conector de la fuente de alimentación . Estándares .• ATX el mas extendido hoy día • microATX• Mini-ITX, Nano-ITX y Pico-ITX• BTX propuesta de Intel para sustituir ATX

c. Chipset , es el conjunto de chipset que se encargan de controlar determinadas funciones del ordenador ,como la forma en que interacciona el microprocesador con la memoria o la cache o el control de puertos PCI ,GPI ,USB.

La BIOS es un programa que se encarga de dar soporte para manejar ciertos dispositivos denominados de entrada-salida se localiza en un chip suele tener forma rectangular .

Las tarjetas de expansión ranuras donde se insertan las tarjetas de otros dispositivos como por ejemplo tarjeta de video, sonido , modem etc.

El Zócalo es un sistema de soporte y conexión eléctrica, instalado en la placa base que se usa para fijar y conectar un microprocesador

Los buses son espacios físicos que permiten el transporte de información y energía entre dos puntos dela computadora . Tipos de buses: de datos, de dirección, de control, de expansión y bus del sistema.

D. El puente norte (nortbridge) gestiona la interconexión entre el microprocesador, la memoria RAM y la unidad de procesamiento grafico .

El puente sur (southbridge) gestiona la interconexión entre los periféricos y los dispositivos de almacenamiento como los discos duros o las unidades de disco óptico.

F. Un conector es un hardware utilizado para unir cables o para conectar un cable a un dispositivo, por ejemplo, para conectar un cable de módem a una computadora. La mayoría de los conectores pertenece a uno de los dos tipos existentes: Macho o Hembra.

El puerto es el lugar donde se intercambian datos con otro dispositivo. Los microprocesadores disponen de puertos para enviar y recibir bits de datos. Estos puertos se utilizan generalmente como direcciones de memoria con dedicación exclusiva es decir un puerto sirve para el intercambio de información entre dos puntos dela computadora.

2 Microprocesadores El microprocesador es el cerebro del ordenador. Se encarga de realizar todas las

operaciones de cálculo y de controlar lo que pasa en el ordenador recibiendo información y dando órdenes para que los demás elementos trabajen. Es el jefe del equipo y, a diferencia de otros jefes, es el que más trabaja.

a. El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término"transistor" es la contracción en inglés de transfer resistor ("resistencia deTransferencia“)b. Un circuito integrado , también conocido como chip o microchip, es una

pastilla pequeña de material semiconductor, de algunos milímetros cuadrados de área, sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado de plástico o cerámica. El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre la pastilla y un circuito impreso.

• Los procesadores se agrupan hoy en dos familias, la más antigua y común de las cuales es la "CISC" o "Complex InstructionSet Computer": computador de set complejo de instrucciones. Esto corresponde a procesadores que son capaces de ejecutar un gran número de instrucciones pre-definidas en lenguaje de máquina (del orden del centenar).

• Desde hace unos años se fabrican y utilizan en algunas máquinas procesadores "RISC" o "Reduced Instruction Set Computer", es decir con un número reducido de instrucciones. Esto permite una ejecución más rápida de las instrucciones pero requiere compiladores (o sea traductores automáticos de programas) más complejos ya que las instrucciones que un "CISC" podría admitir pero no un "RISC", deben ser escritas como combinaciones de varias instrucciones admisibles del "RISC". Se obtiene una ganancia en velocidad por el hecho que el RISC domina instrucciones muy frecuentes mientras son operaciones menos frecuentes las que deben descomponerse.

• d. Realmente, las diferencias son cada vez mas borrosas entre las arquitecturas CISC y RISC. Las Cup’s combinan elementos de ambas y no son fáciles de encasillar. Por ejemplo, el Pentium Pro traduce las largas instrucciones CISC de la arquitectura x86 a micro operaciones sencillas de longitud fija que se ejecutan en un núcleo de estilo RISC. El UltraSparc-II de Sun, acelera la decodificación MPEG con unas instrucciones especiales para gráficos; estas instrucciones obtienen unos resultados que en otros procesadores requerirían 48 instrucciones.

• e. La función principal de la unidad de control de la UCP es dirigir la secuencia de pasos de modo que la computadora lleve a cabo un ciclo completo de ejecución de una instrucción, y hacer esto con todas las instrucciones de que conste el programa. Los pasos para ejecutar una instrucción cualquiera son los siguientes:

• I. Ir a la memoria y extraer el código de la siguiente instrucción (que estará en la siguiente celda de memoria por leer). Este paso se llama ciclo de fetch en la literatura computacional (to fetch significa traer, ir por).

• II. Decodificar la instrucción recién leída (determinar de que instrucción se trata).• III. Ejecutar la instrucción.• IV. Prepararse para leer la siguiente casilla de memoria (que contendrá la

siguiente instrucción), y volver al paso 1 para continuar.

• UAL (UNIDAD ARITMETICA LOGICA).• La unidad aritmética lógica opera los datos que recibe siguiendo las indicaciones

por la unidad de control. Esta unidad puede realizar operaciones aritméticas lógicas, por ejemplo: el de realizar la suma, la forma en que realiza la operación. 1.- Se debe tener el código de operación que indique la operación a efectuar en este caso el código de suma.2.- Dirección de la célula en la que se encuentra almacenado el primer sumando.3.- Dirección del segundo sumando.4.- Dirección de la célula en la que se almacena el resultado.

UNIDAD DE CONTROL (La unidad que va decidir controlar).• La unidad de control es el autentico cerebro que controla y coordina el

funcionamiento de la computadora.A raíz de la interpretación de las instrucciones que integran el programa esta unidad genera el conjunto de ordenes elementales necesarias para que se realice la tarea necesitada.

• La memoria principal puede ser considerada como un arreglo lineal de localidades de almacenamiento de un byte de tamaño. Cada localidad de almacenamiento tiene asignada una dirección que la identifica.

• La unidad de interfaz del bus o unidad E/S, es la parte del procesador que se une con el resto de la PC. Debe su nombre al hecho de que realiza los movimientos de datos hacia el bus de datos del procesador, el primer conducto en la transferencia de información hacia y desde el CPU.

• UNIDAD DE DECODIFICACION Se encarga de decodificar la instrucción que se va a ejecutar. Es decir, saber qué instrucción es. Cuando el microprocesador lee de memoria una instrucción, el código de esa instrucción le llega a esta unidad. Esta unidad se encarga de interpretar ese código para averiguar el tipo de instrucción a realizar. Por ejemplo, instrucciones de suma, multiplicación, almacenamiento de datos en memoria,etc

• MEMORIA CACHÉ: Es una clase de memoria RAM estática (SRAM) de acceso aleatorio y alta velocidad, que se ubica en el medio del la memoria RAM y EL MICROPROCESADOR para presentarte acceso rápido a datos de uso frecuente.Es una memoria donde se almacena una serie de datos para su rápido acceso.Es de tipo volátil ( del tipo RAM) pero de una gran velocidad.

• VELOCIDAD DE TRASFERENCEA DE DATOS: Es un promedio del numero de Bits. Caracteres o Bloques, que se transfierenentre dos dispositivos, por una unidad de tiempo.La velocidad de transferencia de datos en una conexión depende de múltiples factores como el tipo de conexión física, los limites en los caché, velocidad negociada entre los dispositivos, limitación controlada de la velocidad, interferencia o ruidos en la conexión física.La velocidad de transmisión de datos sobre un canal, puede ser mayor hacia un lado que al otro, como se da en el acceso a Internet, por ADSL.Las unidades mas comunes para medir la velocidad de transferencia de datos son: Bits por segundo ( Bps/Kbps), en caracteres, por segundo (Kb/s, Mb/s). etc...

• h. NÚCLEO DEL PROCESADOR: Es una fracción del procesador que él va habilitando dependiendo del trabajo del usuario.Un tipo de diseño de microprocesadores en la que coexisten múltiples procesadores en el mismo chip

• j. GPU: Unidad de Procesamiento Gráfico es un procesador dedicado a procesar gráficos. es utilizado pa liberar al microprocesador de aplicaciones, como los vídeo juegos y o aplicaciones en 3D.

3 memoriasLa función principal de una memoria es almacenar información ya sea

permanenteo solo durante un periodo de tiempo determinado.una memoria físicamente es un dispositivo de tamaño no muy grande, con conectores para la placa base si es donde van conectadas.

b.ROM o memoria de sólo lectura, ordenadores casi siempre contienen una pequeña cantidad de memoria de sólo lectura que contiene instrucciones para la puesta en marcha del equipo. A diferencia de la RAM, ROM no se puede escribir. Es no volátil, que significa que una vez se apaga el ordenador la información todavía está allí.

RAM (Random Access Memory) es de un método temporal (volátil) de área de almacenamiento utilizados por la CPU. Antes de que un programa puede ser ejecutado el programa se carga en la memoria que permite el acceso directo a la CPU del programa.Además es la memoria principal del computador.

• d. Permite reconocer los periféricos de entrada y salida básicos con que cuenta la computadora así como inicializar un sistema operativo desde alguna unidad de disco.- Ejecutar la rutina POST de testeo de los componentes de la PC.- Copiar en la RAM desde el disco rígido, o disquetera, el Sistema Operativo que va a utilizar la PC. Proceso de Booteo o arranque de la computadora.

• Memorias Dinámicasse caracterizan por que memorizan la información en forma de cargas eléctricas, con lo que la información tiende a perderse con el tiempo; En las menorías dinámicas hay un estado estable y uno inestable que sin embargo puede ser reconducido al estado estable en un tiempo relativamente largo mediante un dispositivo que en electrónica llamamos capacitor.Un tipo de memoria como este solo pude utilizarse si existe algún dispositivo capaz reponer en la celda el estado anterior, o bien capaz de operar un “refresh” dedicado a esta operación un tiempo no excesivo en relación con el funcionamiento normal.

Memoria Estáticase caracteriza por que la información esta memorizada de forma permanente, por lo menos mientras se encuentre encendida la computadora, cuando se apague la CPU, como ya hemos dicho (todas las RAM, pierden los datos, se volatilizan); El elemento del circuito esta por adquirir dos estados estables, equivalentes ( 0 y 1)

• Utilizada en informática significa memoria temporal; generalmente de existencia oculta y automática para el usuario, que proporciona acceso rápido a los datos de uso más frecuente o previsible. Por ejemplo, el "Caché" de disco es un área de memoria donde el Sistema transfiere los datos que supuestamente serán accedidos de inmediato. Si leemos un "cluster" el sistema puede disponer en esta memoria "cache" los clusters que siguen en la estructura lógica, de forma que, si seguimos efectuando lecturas, lo más probable es que los próximos datos estén ya en memoria y puedan ser accedidos de forma inmediata

• Caché interna• Es una innovación relativamente reciente ; en realidad son dos, cada una con una

misión específica: Una para datos y otra para instrucciones. Están incluidas en el procesador junto con su circuitería de control, lo que significa tres cosas: comparativamente es muy cara; extremadamente rápida, y limitada en tamaño (en cada una de las cachés internas, los 386 tenían 8 KB; el 486 DX4 16 KB, y los primeros Pentium 8 KB). Como puede suponerse, su velocidad de acceso es comparable a la de los registros, es decir, centenares de veces más rápida que la RAM.

• Caché externa• Es más antigua que la interna, dado que hasta fecha "relativamente"

reciente estas últimas eran impracticables. Es una memoria de acceso rápido incluida en la placa base, que dispone de su propio bus y controlador independiente que intercepta las llamadas a memoria antes que sean enviadas a la RAM ( Buses locales).

Caché de discoAdemás de las anteriores, que son de propósito general, existe una caché de

funcionalidad específica que se aloja en memoria RAM estándar. Es la caché de disco (nos hemos referido a ella en la introducción de este epígrafe), destinada a contener los datos de disco que probablemente sean necesitados en un futuro próximo y los que deben ser escritos. Si la información requerida está en chaché, se ahorra un acceso a disco, lo que es centenares de veces más rápido (recuerde que los tiempos de acceso a RAM se miden en nanosegundos y los de disco en milisegundos.

Cuando compramos memoria RAM en nuestra tienda de informática, comprobamos cómo estos pequeños chips no se encuentran sueltos, sino soldados a un pequeño circuito impreso denominado módulo, que podemos encontrar en diferentes tipos y tamaños, cada uno ajustado a una necesidad concretLas memorias se agrupan en módulos, que se conectan a la placa base del computador. Según los tipos de conectores que lleven los módulos, se clasifican en Módulos SIMM (Single In-line Memory Module), con 30 ó 72 contactos, módulos DIMM (Dual In-line Memory Module), con 168 contactos y módulos RIMM (RAMBUS In-line Memory Module) con 184 contactos.a (SIMM, DIMM, RIMM).

Unidades de almacenamientointernas

Unidades de almacenamiento internas. Disco Duro: Se instala fijo dentro de la computadora, son más rápidos y seguros que

las unidades de lectura de disquete y cuyas capacidades de almacenamiento actualmente (Año 2005) están entre 40 y 80 GB en computadoras de escritorio y entre 20 y 30 GB las computadoras portátiles.

Unidad de disquete se 3 ½”: en esta unidad es donde se introducen los disquetes para guardar o leer información, actualmente es obsoleta, algunos equipos aun cuenta con ella a solicitud del usuario.Unidad de CD: Al igual que en la unidad de disquete se introducen los CD’s para leer información, para guardar información se necesita otra unidad que es para grabar en los CD’s llamada CD/RW.Unidad de CD/RW: Al igual que en la unidad de disquete se introducen los CD’s para leer información y para guardar información, cuyo proceso conocemos como quemar información o quemar CD’s.

Unidades de almacenamiento externas

Unidad Zip: Unidad de almacenamiento externo mediante disquete de alta densidad con capacidad de 50 MB.

Disco Duro Externo: Se instala en el exterior de la computadora, son más rápidos y seguros que las unidades de lectura de disquete y cuyas capacidades de almacenamiento están alrededor de los 20 Gigabytes o más

JumpDrive: Unidad de almacenamiento externo, de dimensiones pequeñas y capacidades sorprendentes, se instala en el puerto USB y cuenta son software que permite generar una sección privada con acceso restringido mediante un password y una sección publica. Actualmente se encuentran en el mercado desde 64 MB HASTA 2 GB.

partes de un disco duro La estructura física de un disco es la siguiente: un disco duro se organiza en platos (PLATTERS), y en la superficie de cada una de sus dos caras existen pistas (TRACKS) concéntricas, como surcos de un disco de vinilo, y las pistas se dividen en sectores (SECTORS). El disco duro tiene una cabeza (HEAD) en cada lado de cada plato, y esta cabeza es movida por un motor servo cuando busca los datos almacenados en una pista y un sector concreto.El concepto "cilindro" (CYLINDER) es un parámetro de organización: el cilindro está formado por las pistas concéntricas de cada cara de cada plato que están situadas unas justo encima de las otras, de modo que la cabeza no tiene que moverse para acceder a las diferentes pistas de un mismo cilindro.En cuanto a organización lógica, cuando damos formato lógico (el físico, o a bajo nivel, viene hecho de fábrica y no es recomendable hacerlo de nuevo, excepto en casos excepcionales, pues podría dejar inutilizado el disco) lo que hacemos es agrupar los sectores en unidades de asignación (CLUSTERS) que es donde se almacenan los datos de manera organizada. Cada unidad de asignación sólo puede ser ocupado por un archivo (nunca dos diferentes), pero un archivo puede ocupar más de una unidad de asignación.

c. Caracteristicas del rendimiento del disco duro

los discos duros son no-volátiles lo que significa que los datos se mantienen allí, aún después que se ha desconectado la energía. Debido a esto, los discos duros ocupan un lugar muy especial en el espectro del almacenamiento. Su naturaleza no-volátil los hace ideal para el almacenamiento de programas y datos para su uso a largo plazo. Otro aspecto único de los discos duros es que, a diferencia de la RAM y la memoria caché, no es posible ejecutar los programas directamente cuando son almacenados en discos duros; en vez de esto, ellos deben primero ser leídos a la RAM.

El tiempo que toma una unidad de disco en responder a una petición completa de E/S depende de dos cosas:

Las limitaciones mecánicas y eléctricas del disco duroLa carga de E/S impuesta por el sistema

6.Tarjetas de expansión • Las tarjetas de Expansión como su nombre lo dice, son componentes que tienen

como función principal expendir las funciones o servicios de una computadora. En la Actualidad se clasifican por el tipo de socalo o slot en donde se insertan, esto quiere decir, que existen tarjetas de expansión tipo ISA, PCI PCI Express, CNR y AGP.

Actualmente la tecnología a avanzado a pasos agigantados, desarrollandose tarjetas de expansión de todo tipo servicios, por ejemplo tarjetas de expansión que dan la posibilidad de capturar imágenes proveniente de la señal TV, entregando la posibilidad al usuario de aumentar los su colección de videos entre otras ideas. La nuevas tarjetas de expansión las han adaptando perfectamente a las nuevas tecnologías de las placas bases y requerimientos para satisfacer las necesidades del usuario.

Tipos de tarjeta de expasion Tarjetas aceleradoras de gráficos.Tarjetas red local cableada.Tarjetas de red inalámbrica.Tarjetas de red ópticas (para fibra óptica).Tarjetas PCMCIA.Tarjetas de sonido.Tarjetas controladoras IDE.Tarjetas controladoras SCSI.

El DMA(Direct Memory Access o DMA). El acceso directo a memoria es una características de

lascomputadoras y microprocesadores modernos que permite que ciertos subsistemas de hardware dentro de la computadora puedan acceder a la memoria del sistema para la lectura y/o escritura, independientemente de la unidad central de procesamiento (CPU). De lo contrario, la CPU tendría que copiar cada porción de dato desde el origen hacia el destino, haciendo que ésta no esté disponible para otras tareas.

Los subsistemas de hardware que utilizan DMA pueden ser: controladores de disco duro, tarjetas gráficas, tarjetas de red, tarjetas de sonido y tarjetas aceleradoras. También es utilizado para la transferencia de datos dentro del chip en procesadores con múltiples núcleos. DMA es esencial en lossistemas integrados.

Un GPULa unidad de procesamiento gráfico o GPU (acrónimo del inglés graphics processing

unit) es un procesador dedicado exclusivamente al procesamiento de gráficos, para aligerar la carga de trabajo del procesador central en aplicaciones como los videojuegos y o aplicaciones 3D interactivas.

Puertos .