Arquitectura de computadoras

Introducción

Las arquitecturas de las computadoras evolucionando de
forma rápida alcanzando sorprendes velocidades y
capacidades , sobre sus orígenes y sus partes más
importantes, aclararemos puntos muy importante sobre buses,
puertos de comunicación, configuración de placas
sobre algunos modelos, en capitulo trato sobre la
evolución de la mainboard y muestro alguno planos y
estructura de mainboard sacadas por asi decirlo de un museo,
también incluyo descripción fuentes y case se
desarrollaron, en el capitulo tres vero sobre los socket y slot
para microprocesadores.

Presentación

Este documento fue recopilado buscando realidades
diferentes que hay mercado, bueno espero que se gran utilidad
este documento para los que desean profundizar sobre el tema de
arquitectura de PC´s, espero que me envíen sus
comentarios a fersystem_soft@hotmail.com, agradecido
anticipadamente a todos los lectores.

CAPITULO I

Historia y
evolución de computadoras

HISTORIA DEL PC

Para todo estudiante de Computación el estudio de
la HISTORIA DEL PC es necesario para comprender y valorar lo que
hoy son los PC. Consecuentes con ello citamos a
continuación las principales etapas, hechos y hombres de
ciencia que dieron origen a una de las más grandes
revoluciones científicas de la civilización
occidental.

¿QUIÉN INVENTÓ EL
PC?

Ante esta pregunta hemos de responder que NADIE COMO
PERSONA EXCLUSIVA INVENTO EL PC, porque no se trata de una
máquina simple. La realidad es que el PC – como muchos
otros inventos – es el resultado del trabajo investigativo de
muchos científicos, empresas, emprendedores y estudiosos,
quienes aportaron secuencialmente innovaciones para producir lo
que hoy tenemos: equipos poderosos, compactos y versátiles
en un espacio reducido. La historia de la informática y el
hardware de las computadoras constituye una emocionante aventura
cuyo estudio merece un capitulo aparte. En las paginas siguientes
veremos como se dio el invento del PC.

Los antecedentes de la computación. Es importante
tener en cuenta que el desarrollo de la electrónica a
partir de del sistema digital aplicado en el trabajo de las
computadoras es quien marca el inicio de las actuales
generaciones de PC. Aunque sus antecesores fueron las
máquinas mecánicas – analógicas, este
análisis se centra en la era
electrónica.

EVOLUCIÓN DEL PC

Entre los precursores del PC, existieron hombres de
ciencia y emprendedores que se unieron en torno a un punto
común: EL CALCULO MATEMATICO. Partiendo de una era a la
que podemos llamar MECANICA el hombre creó aparatos
basados en el movimiento coordinado de ejes y ruedas para
simplificar las 4 operaciones básicas: sumar, restar,
multiplicar y dividir. Uno de ellos fué el
científico alemán WILHEILM SCHICKARD (1592-1635)
quien en el año 1623 creó una máquina a la
que llamó RELOJ CALCULANTE pues trabajaba con ruedas
dentadas y era capaz de sumar y restar. No obstante su novedad,
no se pudo fabricar completamente. Posteriormente seria BLAISE
PASCAL (filósofo frances, 1623-1662) quien en el
año 1662 inventó la primera máquina
automática de calcular completa a base de ruedas dentadas.
Dicha máquina mostraba los resultados en una ventanilla y
se la llamó PASCALINA. Diez años más tarde,
el filósofo y matemático alemán GOTTFRIED
WILHELM von LEIBNITZ (1646-1716) mejoró la máquina
de Pascal creando la CALCULADORA UNIVERSAL, capaz de sumar,
restar, multiplicar, dividir y extraer raíces cuadradas,
además de hacer la multiplicación en forma directa,
en vez de realizarla por sumas sucesivas, como la máquina
de Pascal.

En el año 1805 el francés JOSEPTH MARIE
JACQUARD (1752 -1834) dio el paso siguiente. Después de
varios intentos, construyó un telar automático que
efectuaba un control perfecto sobre las agujas tejedoras mediante
la utilización de TARJETAS PERFORADAS que contenían
los datos de control de las agujas. Esta máquina se puede
considerar como la primera máquina mecánica
programada. Se conoció como el TELAR DE
JACQUARD.

Posteriormente y dando un paso muy grande – según
muchos, demasiado adelantado para su época -, en el
año 1822 el inglés y profesor de la Universidad de
Cambridge CHARLES BABBAGE (1792-1871), diseñó la
MAQUINA DE DIFERENCIAS. Su funcionamiento se basaba en mecanismos
con ruedas dentadas. Podía resolver funciones y obtener
tablas de las mismas. Pero las deficiencias tecnológicas
de la época no permitieron su fabricación completa
sino hasta años después.

En 1937, HOWARD H. AIKEN de la Universidad de Harvard
enasociación con un grupo de científicos
universitarios e ingenieros de IBM crea una calculadora
numérica basada en el uso de relés
electromagnéticos, ruedas dentadas y embragues
electromecánicos dando origen a la que se puede considerar
como la PRIMERA COMPUTADORA ELECTROMECANICA. Se la
denominó MARK-I. Utilizaba medios de entrada tarjetas y
cinta perforadas que procesaba en unidades aritméticas,
unidad de control y una unidad de memoria. Se terminó de
construír en 1944 y a pesar de que funcionó bien,
fué rápidamente superada por las COMPUTADORAS
ELECTRONICAS que aparecieron a casi a la par que su
construcción.

LOS INICIOS DE LA COMPUTACIÓN
DIGITAL.

La aparición de varios factores coincidentes
propiciaron la rápida evolución de las computadoras
a partir de este punto: la aplicación de la teoría
del álgebra de Boole en la representación de
circuitos lógicos, la definición de la medida de
información BIT, la invención de la válvula
de vacío y el interés del gobierno estadounidense
(a través del Ministerio de Defensa). Esto propició
que en 1940 JOHN W. MAUCHLY y JOHN PRESPER ECKERT junto con
científicos de la Universidad de Pensilvania construyeran
en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica, la
PRIMERA COMPUTADORA ELECTRONICA a la que llamaron
ENIAC(Electronic NUmerical Integrator and Calculator).

ENIAC era programable y universal (se podía
utilizar para cualquier tipo de calculo), era mil veces
más rápida que MARK-I, ocupaba 160 metros
cuadrados, pesaba 30 toneladas, con 17.468 válvulas de
vacío, 70.000 resistencias, 10.000 condensadores y un
consumo de aproximadamente 200.000

vatios. En los años 50 (la generación del
transistor) con la creación de los semiconductores, el
diodo y el transistor, surge la segunda generación de
aparatos de cómputo. El tamaño se redujo
sustancialmente. Se crean las compuertas lógicas y sus
circuitos derivados. Esta fase duró hasta aproximadamente
el año 1964.

El primer PC de uso general (universal) fué una
creación de IBM en unión de INTEL (que
aportó el Microprocesador) y MICROSOFT (que aportó
el Sistema Operativo). Fué lanzado el 12 de Agosto de 1981
y rápidamente se convirtió en el estándar de
la industria opacando a sus rivales que en ese entonces
construían máquinas con sistemas operativos y
programas incompatibles entre sí . Este primer IBM PC (IBM
Personal Computer) llamado así por IBM utilizaba un
procesador Intel 8088, tenia una velocidad de 4,8 MHz, no
tenía disco duro sino una unidad de disquete de 160 KB de
capacidad y una memoria Ram de 64 KB (expandible hasta 256
KB).

• EQUIPO XT

Año 1981, (IBM) con procesador 8086 u 8088 de
Intel, máquina pionera de los PC, usaba 64-128K de memoria
Ram. Funcionaba con el Sistema operativo D.O.S, unidad de
disquete de 160 KB y posteriormente de 256KB y 360KB,
inicialmente sin disco duro y posteriormente con 5 o 10 megabytes
de capacidad en disco, gabinete (chasis) horizontal, bus de 8
bits, el monitor monocromático con fondo negro y letras de
color verde. Su velocidad de procesamiento estaba entre los 4 y 8
MHz.

• EQUIPO AT 80286. ( ADVANCED
  TECHNOLOGY DE IBM)

Su memoria Ram podía alcanzar los 16 MB
adicionándole una placa de expansión especial, el
disco duro normal para él era de 30 o 40MB, las unidades
de disquetes eran de 1.2 y 1.44 MB de capacidad, microprocesador
Intel 80286, Sistema operativo DOS 2.1, gabinete horizontal,
monitor a color con tecnología EGA (baja resolución
comparados con los actuales VGA). Velocidad promedio: los
25MHz.

• EQUIPOS AT 80386
  (IBM)

Usaban en promedio 8 y 16 MB de Ram, utilizando
módulos removibles de memoria, tipo SIMM de 32 pines, el
disco disco duro promediaba los 512 MB, DOS 4.0, monitores super
VGA, modem interno de 14.400 baudios por segundo. Velocidad
promedio: 40MHz. Aparece la unidad Cd-ROM de simple velocidad. El
programa Windows de Microsoft empieza a popularizarse y los
clones inician su auge auspiciados por los fabricantes de partes
de oriente (China, Taiwan, Singapur, Malasia).

• EQUIPOS AT 80486 (VARIOS
  FABRICANTES)

Ram promedio de 8 y 16 MB, discos duros de 1 gigabyte
promedio, DOS 6.22, modem de 28.800 bps, monitores con
resolución .28. Unidad CD-ROM de 2, 4 y 8 velocidades.
Internet empieza a popularizarse.

• EQUIPOS BASADOS EN PENTIUM DE 75MZ
  DE INTEL Y EN 586 DE AMD

Ram promedio de 16 MB expandible a 128 MB, discos duros
de 3 gigas o mayor, modem de 33.600 bps, Windows 95, coprocesador
matemático y memoria caché interna. Unidad CD-ROM
de 16 velocidades. Otros procesadores: el 586 y 686 de
AMD.

• EQUIPOS BASADOS EN PENTIUM MMX Y EN
  686 DE AMD

Tecnología con prestaciones para multimedia, con
velocidades de 200, 233 y 266 MHz, discos duros de 4 y 6 gigas,
ram promedio de 16 y 32 MB expandible, unidad de Cd rom de 24 y
36 velocidades. Sistema Operativo Windows 95 A y Windows 95
B.

• EQUIPOS BASADOS EN PENTIUM CELERON,
  CON VELOCIDADES DESDE 300 MHZ A 1.3 GHZ

Caché de 128 KB, discos duros mayores de 6 gigas
como promedio, monitores no entrelazados, ram promedio de 32 MB
expandible, motherboard multifuncional, tanto en equipos
genéricos como de marca, incluyen normalmente sonido,
video y modem fax incorporado en la placa madre, la velocidad de
los modems promedio es de 56.600 bps, las unidades de Cd rom
alcanzan velocidades de 40X, se mejora Windows 95 creando Windows
98.

• LAS GENERACIONES DE PENTIUM II,
  PENTIUM III Y PENTIUM IV

Básicamente utilizan los mismos elementos de
base: motherboard multifuncional, ram promedio de 128 MB, discos
de 15, 30, 40 o más gigas, multimedias de 52x – 56x, modem
de 56.600, y sus velocidades varian desde los 350MHz a 550MHz los
pentium II, de 500, 1 GHz los pentium III y 1.4 a 2GHz los
Pentium IV. Sistemas Operativos: Windows 98, Windows 2000,
Windows NT, Windows Me y Windows XP. Otros procesadores: los K6-2
y Athlon de AMD.

• LAS GENERACIONES DE PENTIUM D,
  CORE

Estas nuevas en la actualidad tienen capacidades
potentes de multitarea por incorporar tecnología de varios
núcleos de trabajo esto permite ejecutar varias
aplicaciones e incluso varios usuarios
simultáneamente

CAPITULO II

Mainboard (placa
base)

ANTECEDENTES

Desde su aparición en 1974, las microcomputadoras
han incluido la mayor parte de su electrónica esencial en
una placa de circuito impreso, llamada motherboard (tarjeta o
placa madre). IBM la denomino system board(tarjeta o placa de
sistema) o placa base. Yo lo denominare (Tarjeta o placa
principal).

La mainboard es una placa donde se encuentra la
circuitería principal de una computadora. Se caracteriza
por tener en su interior circuitos integrados tales como el
microprocesador, controladores y diversos tipos de
soporte.

Para profundizar el tema sobre mainboard debemos narrar
parte de sus orígenes.

HISTORIA

La historia de las tarjetas madres comienza en 1947
cuando William Shockley, Walter Brattain y John Bardeen,
científicos de los laboratorios Bell, muestran su invento,
el transistor amplificador de punto-contacto, iniciando el
desarrollo de la miniaturización de circuitos
electrónicos. Dummer, un británico que en 1952
presentó sobre la utilización de un bloque de
material sólido que puede ser utilizado para conectar
componentes electrónicos sin cables de
conexión.

1961 cuando Fairchild Semiconductor anuncia el primer
circuito integrado, Con estos inventos se comienza a trabajar en
la computadora con una tarjeta, como las que mencionamos a
continuación estas en orden de
evolución.

CONCEPTO DE UNA MAINBOARD

La mainboard es la parte principal de un computador ya
que nos sirve de alojamiento de los demás componentes
permitiendo que estos interactúen entre si y puedan
realiza procesos.

La tarjeta madre es escogida según nuestras
necesidades.

PARTES DE LA TARJETA MADRE

Mencionare a continuación las partes
más principales y destacadas de una mainboard. Aclarando
que estas partes varían según el avance de la
tecnología.

• Bios

• Ranuras PCI

• Caché

• Chipset

• Conectores USB

• Zócalo ZIF

• Ranuras DIMM

• Ranuras SIMM

• Conector EIDE (disco duro)

• Conector disquetera

• Ranuras AGP

• Ranuras ISA

• Pila del sistema

• Conector disquetera

• Conector electrónico

• A. BIOS (basic input output
  sistem)- (sistema básico de
  entrada-salida)

Programa incorporado en un chip de la tarjeta madre que
se encarga de realizar las funciones básicas de manejo y
configuración del ordenador.

Es un código de software que localiza y carga el
sistema operativo en la RAM; es un software muy básico
instalado en la placa base que permite que ésta cumpla su
cometido. Proporciona la comunicación de bajo nivel, el
funcionamiento y configuración del hardware del sistema
que, como mínimo, maneja el teclado y proporciona salida
básica (emitiendo pitidos normalizados por el altavoz de
la computadora si se producen fallos) durante el
arranque.

• B. CACHÉ

Es un tipo de memoria del ordenador; por tanto, en ella
se guardarán datos que el ordenador necesita para
trabajar.

Para explicar su funcionamiento haremos la siguiente
analogía: supongamos que se debe realizar una torta, para
ello se recurre al supermecado y se compra la harina. Luego se va
a una cocina y se coloca la harina necesaria según la
receta. Esta indica que debe agregarse leche; nuevamente se va al
supermercado y se compra leche. De vuelta en la casa se agrega la
leche, pero el próximo ítem es azúcar por lo
que se debe recurrir nuevamente al supermercado y así
sucesivamente con cada ingrediente. Definitivamente jamás
se haría esto en la vida real, sino que se
compraría todo lo necesario y se lo guardaría en la
alacena, recurriendo a ésta por cada ingrediente sin mayor
pérdida de tiempo.

Llevando la analogía a la computadora, supongamos
que la memoria principal es el mercado, el programa a ejecutar es
la receta, el microprocesador la persona que realiza la torta y
la memoria caché la alacena.

• C. CHIPSET

Es el conjunto de chips que se encargan de controlar
determinadas funciones del ordenador

El chipset como tal, no incluye todos los integrados
instalados sobre una misma tarjeta madre, por lo general son los
dos o tres mas grandes. Los demás son los que realizan
funciones especificas como red, sonido, PLL, alimentación
eléctrica y control de las temperaturas. El chipset
determina muchas de las características de una tarjeta
madre y por lo general, la referencia de la misma, esta
relacionada con la del Chipset.

• D. ZÓCALO
  ZIF

El zócalo o (en inglés) socket es
un sistema electromecánico de soporte y conexión
eléctrica, instalado en la placa base, que se usa para
fijar y conectar un microprocesador. Se utiliza en equipos de
arquitectura abierta, donde se busca que haya variedad de
componentes permitiendo el cambio de la tarjeta o el integrado.
Es decir que se pueden retirar de la placa base cuando se quiera
cambiar.

Es el lugar donde se aloja el procesador

• E. SLOT DE
  EXPANSIÓN

Son ranuras de plástico con conectores
eléctricos (slots) donde se introducen las tarjetas de
expansión.

También llamado slot de expansión o ranura
de expansión, es un elemento de la placa base de un
ordenador que permite conectar a ésta una tarjeta
adaptadora adicional o de expansión, la cual suele
realizar funciones de control de dispositivos periféricos
adicionales, tales como monitores, impresoras o unidades de
disco.

• F. RANURAS PCI

Peripheral Component Interconnect ("Interconexión
de Componentes Periféricos") Generalmente son de color
blanco, miden 8.5 cm es de hasta 132 MB/s a 33 MHz, no es
compatible para alguna tarjetas de vídeo 3D.

• G. RANURAS DIMM

Son ranuras de 168 contactos y 13 cm. de color negro, es
lugar donde nos permite inserta memorias RAM tipo DIMM

• H. RANURAS SIMM

Son ranuras de 30 conectores, y meden 8,5 cm. En 486
aparecieron los de 72 contactos, más largos: unos 10,5 cm
de color blanco, es lugar donde almacenaremos las memorias RAM
tipo SIMM.

• I. RANURAS AGP

Puerto de Gráficos Acelerado, en ocasiones
llamado Advanced Graphics Port, Puerto de Gráficos
Avanzado) es un puerto (puesto que solo se puede conectar un
dispositivo, mientras que en el bus se pueden conectar varios)
desarrollado por Intel en 1996 como solución a los cuellos
de botella que se producían en las tarjetas
gráficas que usaban el bus PCI. El diseño parte de
las especificaciones del PCI 2.1.

El puerto AGP es de 32 bit como PCI pero cuenta con
notables diferencias como 8 canales más adicionales para
acceso a la memoria RAM. Además puede acceder directamente
a esta a través del puente norte pudiendo emular
así memoria de vídeo en la RAM. La velocidad del
bus es de 66 MHz.

Se dedica exclusivamente a conectar tarjetas de
vídeo 3D,. ofrece 264 MB/s o incluso 528 MB/s. Mide unos 8
cm

• J. RANURAS ISA

Son las más antiguas,. Funcionan con 8 MHz-16MB/s
sirve para conectar un módem o una tarjeta de sonido ,
Miden unos 14 cm y su color suele ser negro.

• K. PILA

Se encarga de conservar los parámetros de la BIOS
como la fecha y hora.

• L. JUMPER

Es la forma mas simple de un conmutador de
encendido/apagado, es un habilitador o deshabilitado de funciones
, trata de un conjunto de pines que se encuentran en los
circuitos impresos de mainboard, discos, etc.

Mediante los mismos, se configuran determinados aspectos
periféricos. La tarea de las características del
seteo, se lleva a cabo mediante el uso de puentes(de
conexión).

• M. CONECTORES
  FRONTALES

Es un conjunto de pines donde conectamos el panel
frontal del case, es decir los botones de encendido , reset y los
leds o indicadores, posee una regla de conexión: "Cables
oscuros hacia el pin positivo (+), y en el caso del speaker, el
cable negro es tierra y el rojo tiene +5 v DC"

Después de haber detallado alguna de las
partes de mainboard, se le vendrá a las memoria que
he obviado varias partes como: conectores SATA, IDE, Puertos USB,
Ranuras para memorias RIM, DDR1,DDR2, Slot para microprocesadores
y otros más que faltan el tema es muy amplio, por lo que
voy a dividirlo en: Motherboards viejos, Motherboards modernos
y Motherboards contemporáneos, les aclaro que no hablo
de tipos de placa que otro tema.

• 1. MOTHERBOARDS
  VIEJOS

En los motherboard viejos existe una serie de switches,
(pequeños interruptores) y Jumpers (puentecitos
metálicos que se pueden sacar y poner). En la
mayoría de los casos, no es necesario meterse con los
jumpers éstos ya vienen configurados por el
fabricante.

Los switches de opciones son otra historia; estos le
dicen al motherboard que tipo de accesorios tiene conectados al
mismo, y cuanta memoria tiene instalada. Los switches
están localizados en un pequeño banco, denominado
DIP (por Dual In-Line Package). El conjunto de switches DIP tiene
ocho pequeños controles en un algunos motherboards. Se
pueden mover con la punta de una lapicera o cualquier otro
instrumento de punta.

• 2. MOTHERBOARDS
  MODERNOS

En los motherboards modernos la configuración no
esta dada por los switches, sino por un pequeño programa
de setup. Este programa esta disponible en discos de utilidades
embalados junto con la maquina o insertos dentro del sistema y
siempre disponibles. Este programa de setup es accedido por
muchos motherboards presionando la tecla Delete mientras
la maquina esta booteando (recién arrancada).

Los cambios que usted realiza en el programa de
Setup son almacenados en un tipo especial de memoria
denominado CMOS (los circuitos integrados CMOS con conocidos por
su poco consumo de energía). El contenido de esta memoria
no se pierde al apagar la maquina gracias a una pequeña
batería conectada al motherboard.

Aunque se usa el programa de setup, también hay
una serie de switches para setear(reiniciar) las opciones, muchos
motherboards tienen al menos dos o tres conjuntos del tipo de
chips RAM y ROM que se tengan instalados.

Las motherboards tienen diferentes configuraciones
acceso para entrar al programa Setup, en otros se presiona la
tecla F1, F10, CRTL+S, F12 y otros. Esto se debe a las diferentes
marcas que existen en el marcado

• 3. MOTHERBOARDS
  CONTEMPORÁNEOS

En los motherboards contemporáneos son similares
a los modernos, con algunos avances como detección y
configuración automática, también se puede
actualizar el programa Setup, para poder reconocer nuevos
dispositivos.

Gracias a al avance de las Flash Rom, además hay
modelos donde incorporan doble BIOS, como respaldo lo cual nos
permite un mejor rendimiento, esta forma de trabajo lo patentan
mainboard que son de la familia AMD

PROBLEMAS GENERALES DE
INCOMPATIBILIDAD

La flexibilidad de las computadoras personales nos
permiten incorporar las llamadas tarjetas o placas de
expansión. Estas tarjetas agregan funciones que pueden no
estar disponibles en el mainboard, tales como interfaces extras,
aceleradores de gráficos, etc. Estas placas de han
estandarizado bastante, pero subsisten algunas cuestiones de
incompatibilidad, como puede ser:

• a) VELOCIDAD DEL RELOJ DEL
  SISTEMA:

A veces sucede que el sistema opera demasiado
rápido para la expansión. Generalmente la memoria
suele ser lugar que causa el problema de
incompatibilidad.

• b) ESPECIFICACIONES DEL
  BUS:

Las maquinas mas veloces suelen tener un bus levemente
modificado y esto tiende a causar la mayor parte de los problemas
Interferencia de radio frecuencia: algunas placas emiten
señales de radio a un nivel suficientemente alto como para
llegar a causar interferencia sobre otros dispositivos. Esto
generalmente sucede con las tarjetas gráficas.

• c) INCOMPATIBILIDAD DE
  DIRECCIONES:

Puede suceder que distintas placas
instaladas en una misma máquina posean direcciones
conflictivas.

• d) CALOR Y CONSUMO DE
  ENERGÍA:

Aunque no es exactamente un problema de compatibilidad,
el exceso de calor puede presentar dificultades

• N. PUERTOS DE
  COMUNICACIÓN EN LA MAINBOARD

Los ports(puertos de comunicacion) son muy importantes
pues representan la interfase entre el procesador y el hardware
del sistema. El procesador utiliza el bus de datos para
comunicarse con los ports. Si necesita acceder a alguno de ellos,
transmite una señal de control. Esta señal le avisa
al hardware que el procesador desea acceder a un port en lugar de
acceder a la RAM.

La dirección del port se coloca en los 16 bits
mas bajos del bus de direcciones. Esto instruye al sistema para
que transfiera los ocho bits de información presentes en
el bus de datos hacia el port correcto. El hardware conectado, a
su vez, recibe la información y responde.

Existen dos instrucciones para controlar los ports: IN y
OUT (enviar y recibir información de un port).

Cada dispositivo de hardware es responsable de un
área de direcciones de ports. Es por esta razón que
se producen conflictos entre las placas de expansión que
utilizan las mismas direcciones de ports. Así es que
muchas de estas placas incluyen switches DIP para modificar la
dirección del port al cual van a responder.

• O. INTERRUPCIONES

Existen dos tipos de interrupciones que
puede manejar la PC.

• 1. INTERRUPCIONES DE
  SOFTWARE:

Éstas ejecutan una determinada parte de un
código a partir de la ejecución de una
instrucción de interrupción. Para esto existe la
tabla de vectores de interrupción en la parte baja de
memoria. En esta tabla se encuentra la dirección que va a
tomar el registro IP, a partir de la cual seguirá
ejecutando. Por supuesto, en el momento de la interrupción
se guarda el contexto inherente a la parte del programa que
estaba en ejecución, para ser restaurado luego de
finalizada la interrupción.

Una de las ventajas del uso de interrupciones es que un
fabricante puede escribir sus propias rutinas en BIOS y, aunque
estas sean totalmente diferentes a las originales de IBM, le
basta con mantener el numero de interrupción y el formato
de parámetros que se le pasa (y en los mismos registros)
para mantener la compatibilidad.

• 2. INTERRUPCIONES DE
  HARDWARE:

Estas interrupciones son producidas por
diferentes componentes del hardware, y son pasadas al procesador
por el controlador de interrupciones. Seguidamente se da un
listado detallado de las mismas:

00h – División por cero

01h – Paso a paso

02h – NMI (Non-Maskable
Interrup)

03h – Breakpoint

04h – Overflow

05h – Impresión de
pantalla

08h – Timer

09h – Teclado

PRECAUCIONES GENERALES

Debido a que los componentes de la plaqueta madre son
sumamente delicados, un descarga electrostática puede
fácilmente dañarla. Es muy importante, por lo
tanto, tomar ciertos recaudos a la hora de manipular la plaqueta,
sobre todo en ambientes secos o con aire
acondicionado.

A continuación detallamos algunas de las
precauciones que deben de llevarse a cabo con el fin de evitar
posibles daños al equipo:

• Mantenga la plaqueta en su envoltorio
  anti-estático, hasta que esté listo para
  instalarlo.

• Antes de retirar cualquier componente de su
  envoltura es conveniente tocar un superficie a tierra con el
  fin de descargar posibles corrientes estáticas en el
  cuerpo.

• Durante la instalación de los componentes o
  la configuración de los conectores se recomienda
  descargarse frecuentemente.

• P. LOS BUSES

Es el que envía la
información entre las partes del computador, son los
canales de comunicación por el que circulan los datos
entre el micro, la memoria, la memoria caché,
etc.

En el ordenador hay varios buses, pero por
«bus» se entiende al bus principal, que es el que
comunica el micro con el chipset.

Se trata de un conjunto de conductores
(líneas) muy delgadas de cobre que están fijas,
colocadas sobre la superficie de la placa madre, se utilizan para
intercambiar información y conectar entre sí a los
diferentes elementos que posee la placa madre, como así
también los que se encuentran conectados a
ella.

Los buses son espacios físicos que
permiten el transporte de información y energía
entre dos puntos de la computadora. Los Buses Generales son los
siguientes:

• BUS DE DATOS

• BUS DE DIRECCIÓN

• BUS DE CONTROL.

Vemos como están ubicados y como se
comunican con las partes de la mainboard mediante una
representación grafica

• 1. BUS DE DATOS

El bus de datos es el camino por el que se
transmite la instrucción o dato apuntado por el bus de
direcciones. Este bus se usa para realizar el intercambio de
instrucciones y datos tanto internamente, entre los diferentes
componentes del sistema informático y los diferentes
subsistemas periféricos que se encuentran en el
exterior.

• 2. BUS DE
  DIRECCIÓN

Es el camino por el que se envía la
dirección de memoria que ocupa o va a ocupar la
información a tratar. Para determinar la cantidad de
memoria directamente accesible por la CPU, hay que tener en
cuenta el número de líneas que integran el bus de
direcciones, ya que cuanto mayor sea el número de
líneas, mayor será la cantidad de direcciones y,
por lo tanto, el tamaño máximo de memoria a manejar
por el sistema informático. Este bus se compone de 32
líneas.

• 3. BUS DE
  CONTROL

El bus de control se encarga de manejar las
señales de lectura/escritura a memoria, las peticiones de
interrupciones , las señales de reloj. Su trabajo, como lo
dice su nombre es controlar que la transmisión de datos se
efectué sin problemas (colisiones).

EL ANCHO DEL BUS:

Es «él número de
líneas disponibles para transferir datos»,
éste determina la cantidad de bits que se pueden
transportar a la vez. Cuanto más ancho sea el canal, mayor
cantidad de datos podrá transportar en cada ciclo de
trabajo.

VELOCIDAD DEL BUS:

Los buses son también responsables
del rendimiento final de una PC. La velocidad a la que es capaz
de trabajar el bus marca la tasa de transferencia a la que los
datos viajan entre el micro y otros componentes del sistema
(memoria, etc.). Esta frecuencia depende de la arquitectura del
micro, y el Comportamiento del sistema depende de la buena
conjunción de la potencia interna del micro (que
continuamente ofrece información a este bus), y de la
velocidad a la que puedan transmitirse los datos a través
del bus.

FRECUENCIA DE BUS

La frecuencia del bus debe de ser la misma que la
frecuencia base del microprocesador. Ésta se determina en
el caso de motherboards antiguos mediante el uso de Jumpers de
configuración. En la actualidad este parámetro es
determinado mediante el uso del programa SETUP.

FACTOR DE MULTIPLICACIÓN
INTERNO

El multiplicador determina la frecuencia interna
(cantidad total de Mhz.) del procesador.Este parámetro
realiza el trabajo de multiplicar la frecuencia base del bus, por
la cantidad de X, valor correspondiente al factor de
multiplicación interno (2x,3x,…etc) se establece por
medio del uso de jumpers (mothers antiguos) o bien mediante el
uso del programa SETUP (mothers actuales). Ejemplo: En una placa
base con un bus de 66 MHz, si multiplicamos este valor (66 Mhz)
por tres (3x, factor de multiplicación) se
conseguirá una frecuencia total de 198 MHz, que
comercialmente se equivaldría con un procesador de 200
MHz.

TECNOLOGÍA P54C Y
P55C

La tecnología del tipo P54C se relaciona con los
micros de Intel que no trabajan con tecnología
MMX(Multi-Media-eXtension) que aceleran hasta un 400% el
procesamiento de archivos multimedia, esta tecnología
aparece a partir del Pentium 166Mhz (P55C) hasta el 233Mhz. Para
establecer el tipo de procesador (P54C o P55C) se lo hacia por
medio de un Jumper de configuración.

CONFIGURACIÓN DEL VOLTAJE DE LOS
MÓDULOS DE MEMORIA DIMM PC-100

Este parámetro (voltaje) se debe determinar en
los mothers antiguos, porque los módulos DIMM PC-100
requieren de un voltaje de 3,3v , este valor se configura
mediante un Jumper que permite setear el voltaje para los
módulos de memoria en 5v o 3,3v.

Como muestra la imagen anterior existen distintas formas
de configurar un Jumper, la misma se lleva a cabo mediante la
lectura de las serigrafías (tablas impresas en las
placas). Si la placa base carece de serigrafías, para
determinar la configuración de los Jumpers se debe poseer
el manual del motherboard. A continuación se muestra
cómo se debe proceder para setear los parámetros de
un microprocesador.

Ejemplo:

Como puede observar el microprocesador tiene una
frecuencia de 166Mhz, siendo su frecuencia base de 60Mhz, su
factor de multiplicación es de 2.5x y la tensión
del microprocesador es de 2.9v.

En este ejemplo solamente se configurará la
tensión del microprocesador y la configuración P54C
o P55C (dependiendo de si posee instrucciones MMX o
no.)

PASOS PARA CONFIGURAR UN MICROPROCESADOR
EN UNA MODELO DE MAINBOARD

1º PASO

Identificar las serigrafías impresas al
motherboard o bien siguiendo las indicaciones del manual
correspondiente al motherboard, utilizar el mismo para ubicar
donde están situados los jumpers para poder realizar el
seteo correspondiente.

CPU Voltage Setting (JP30,JP1 and
JP2)

2º Paso

Una vez identificados los jumpers de seteo,
procederá a leer las tablas que se encuentran en el manual
para la configuración o lo que sería lo mismo leer
las serigrafías impresas en el motherboard para así
saber cuál es la combinación de jumpers que se debe
utilizar de acuerdo al microprocesador que vaya a incorporar al
motherboard.

En este caso el microprocesador es un
Cyrix 6x86MX por lo tanto el tipo de

voltaje es (Dual Voltaje: Voltaje
Doble).

Esta imagen detalla como debe ser configurado el jumper
JP30 que determina el voltaje, en el caso del procesador que se
está explicando, el mismo es de 2,9v, ubicando este valor
en la tabla se procederá a setear el jumper de la manera
indicada.

Así quedará seteado el
motherboard:

El jumper jp30 es seteado en la posición 1-2 y en
la posición 7-8 para determinar la tensión
correspondiente al microprocesador (2,9v), y es seteado el jumper
jp2 para indicar la tensión dual.

EVOLUCIÓN DE LOS BUSES

A lo largo de la evolución de los sistemas de PC
y de sus microprocesadores se han ido desarrollando y adaptando
los diferentes sistemas de bus. La frecuencia y el ancho del bus
han evolucionado paralelamente al aumento de las prestaciones de
los microprocesadores. A lo largo de este camino han aparecido
una serie de estándares:

• Bus XT

• Bus ISA

• Bus local VESA (VLB)

• Bus PCI

• Bus AGP

Cada uno de estos sistemas de bus necesita
slots de expansión específicos.

• Q. EL BUS PCI (PERIPHEREAL
  COMPONENENT INTERCONNECT)

Fue desarrollado por Intel en 1990 para superar las
limitaciones del bus ISA en las computadoras
personales.

El bus PCI emplea un conector tipo Micro Channel de 124
pines (188 en caso de una implementación de 64 bits) miden
unos 8,5 cm y generalmente son blancas, es el estándar
actual. tiene una capacidad de transferencia de 132 MB/s a 33
MHz, actualmente llega a manejar hasta 64 bits , con una
transferencia máxima de 256 MBytes por segundo, lo que es
suficiente para casi todo, excepto quizá para algunas
tarjetas de vídeo 3D.

Este bus es independiente de la CPU, ya que entre la CPU
y el bus PCI se instalará siempre un controlador de bus
PCI, lo que facilita en gran medida el trabajo de los
diseñadores de placas.

el bus PCI no depende del reloj de la CPU, porque
está separado de ella por el controlador del
bus.

• R. BUS AGP(ACCELERATED GRAPHICS
  PORT)

El puerto AGP fue diseñado
especialmente para potenciar la tecnologia 3D aprovechando todas
las prestaciones que ofrece el más rápido y moderno
slot de conexión de tarjetas gráficas, que
implementan una mayor velocidad debido a la comunicación
directa de la tarjeta con el microprocesador.

El AGP opera con un ancho de 32 bits y una
velocidad de reloj de 66 MHz esta es el doble de la velocidad de
reloj del PCI estándar (32bits/33 MHz).

Para calcular la tasa de transferencia
deberá utilizar la siguiente fórmula

• S. BUSES AMR, CNR Y ACR
  (CONECTADOS AL BUS PCI)

• AMR (AUDIO/MODEM
  RISER).