Apuntes 1 Armado, Mantenimiento y Operación de Computadores

Liceo Industrial de Electrotecnia
Departamento de Electrónica
Profesor: Hugo Oyarce O.
ARMADO, MANTENIMIENTO Y
OPERACION DE
COMPUTADORES PERSONALES
1° Unidad
Buses, USB y Memorias
Buses
• Tecnología creada para comunicar los dispositivos internos y circuitos
integrados de la placa madre, en el intercambio de datos con el micro
procesador.
• Consta de circuitos integrados como controladores de datos, pistas y
cables especializados, todo en tarjeta madre.
• Buses ISA (IBM); 8 bits de datos de memoria, obsoleto.
• Buses EISA; creada por un consorcio de fabricantes, no dio resultado.
• Buses PCI; 32 bits de datos de memoria, actualmente el mayor usado.
Este tipo de bus permite la configuración dinámica de los dispositivos
PCI y la BIOS en el arranque del sistema.
• Bus PCI express: es 32 veces más rápido que el actual PCI y esta
sustituyendo a los actuales PCI y AGP.
• AGP; puerto acelerador gráfico.
• El Northbridge (puente norte); CI más importante de la
placa madre.
– Chipset.
– Controla la función de acceso desde y hacia al procesador.
– Función principal controlar el bus de la memoria,
microprocesador, y AGP.
– El rendimiento de la placa madre y soporte para los
microprocesadores dependen del chipset.
– De hecho para buscar drivers o controladores de tarjetas
madres, lo que uno busca son controladores para el chipset.
Chip SouthBridge
• Controlador de dispositivos de entrada/salida, o I/O hub,
de baja velocidad.
• No está conectado directamente al microprocesador,
–
–
–
–
–
Controla el bus PCI, bus ISA, controladores IDE, controladores
DMA (acceso directo a memoria).
Reloj en tiempo real.
BIOS.
Administración de potencia.
Cuadro de jerarquía
Controladores IDE o ATA
• Controlador de dispositivos de almacenamiento masivo:
discos duros, CD-ROOM, Floppy.
• Dos tipos SATA y PATA.
• ¿Cuál es cuál?
Puerto USB(bus serial universal)
• Interfaz que permite conectar dispositivos en serie externos al PC,
para datos y energía (5 voltios).
• Introducido para reemplazar las interfaces RS-232, (puerto serial
COM, como máximo a 19200 bps).
• IBM, Intel, Northern Telecom, COMPAQ, Microsoft, Digital
Equipment Corporation y NEC, crearon esta norma actualmente
muy difundida.
• Consiste en un solo servidor y múltiples dispositivos; ejemplo,
servidor PC y dispositivos como impresoras, driver USB, teclados,
mouses, etc.
• Se pueden conectar 127 dispositivos en serie.
• Su estructura de conexión es a 4 hilos a 12 Mbps y “plug and play”
o “enchufar y listo”( PnP, tecnología que permite conectar un
dispositivo en forma automática a un PC).
• Los sistemas operativo modernos (Windows Xp y Vista, Linux,
Unix, Mac apple) soportan estos dispositivos automáticamente,
sin necesidad de cargar los controladores o drivers en el sistema
operativo, como era en versiones anteriores de Windows.
• Aunque es una tecnología muy versátil en cuanto a transmisión de
datos, USB es poco probable que reemplace a los buses ATA (IDE),
debido a los nuevos estándares como SATA que permite 150
Mbps, pero le pisa los talones por su capacidad de conectar y
desconectar dispositivos.
• Tiene una única desventaja, que al momento de desconectar un
dispositivo este debe ser desmontado del computador en forma
secuencial por el sistema operativo.
• El cable debe tener como máximo una longitud de 5 metros.
• Existen concentradores de puerto USB, que permiten aumentar la
cantidad de dispositivos conectados al PC.
Puerto USB
Universal Serial Bus
Tipos de conectores USB, A y B.
• Estandar USB 1.1 de 1.5 Mbps a 12 Mbps.
• Conector USB 1.1 tipo A:
• Conector USB 1.1 tipo B:
Tipo USB 2.0
• Destinado a concentradores con velocidades de 400 Mbps
• Tarjeta concentradora USB 2.0, ¿qué tipo de bus usa?
Otro tipos de puertos USB
• Wireless USB (WUSB): extensión del USB 2.0, que se combina con
tecnología inalámbrica.
• Sus características son de transmitir datos a una velocidad de 400
Mbps a 3 metros de distancia y 100 Mbps a menos de 10 metros
de distancia.
• Ejemplo concentrador de USB inalámbrico.
Tecnologías inalámbricas
• Bluetooth — especificación industrial para redes inalámbricas de
área personal (PANs)
• European Installation Bus — interconexión de instalaciones
eléctricas inteligentes
• HomePlug — protocolo para tendidos domésticos de energía
eléctrica
• IrDA — protocolo estándar industrial para comunicaciones
infrarrojas (IR)
• INSTEON — una red de interconexión de dos bandas que integra
comunicaciones inalámbricas por radiofrecuencia (RF) con el
tendido doméstico para energía eléctrica.
• nanoNET[1] — conjunto de protocolos inalámbricos propietarios
para sensores, diseñado para competir con ZigBee
• OBEX — protocolo de comunicaciones que facilita el intercambio
de objetos binarios entre dispositivos
• RadioRa[2] — protocolo propietario de radiofrecuencia (RF) de
doble via, desarrollado por Lutron para uso en el control de
iluminación residencial
• TinyOS ; sistema operativo de redes de interconexión
que utiliza el lenguaje NesC
• Topdog[3]; protocolo propietario para redes
inalámbricas para el control de iluminación
residencial y comercial
• UPB[4]; protocolo para tendidos de energía eléctrica
que ofrece un mejor desempeño y confiabilidad que el
protocolo X10
• Wi-Fi; estándares de compatibilidad de productos para
redes de área local inalámbricas (WLANs)
• Wireless USB — extensión inalámbrica al estándar USB
• X10; protocolo para tendidos de energía eléctrica
• Z-wave; protocolo propietario para redes inalámbricas
de control de hogares
• ZigBee; conjunto de protocolos de alto nivel diseñados
para radios digitales de baja potencia
• USB “on the go” (vas y vienes).
• Permite a un puerto actuar como servidor o como dispositivo esto se determina por qué lado del cable está conectado al
aparato. Incluso después de que el cable está conectado y las
unidades se están comunicando, las 2 unidades pueden "cambiar
de función" bajo el control de un programa. Esta facilidad está
específicamente diseñada para dispositivos como PDA (Ayudante
personal digital) , donde el enlace USB podría conectarse a un PC
como un dispositivo, y conectarse como servidor a un teclado o
mouse.
• El "USB-On-The-Go" también ha diseñado 2 conectores pequeños,
el mini-A y el mini-B, así que esto debería detener la proliferación
de conectores miniaturizados de entrada.
Puerto FIREWIRE (alambre de
fuego)
• El IEEE 1394 o FireWire o i.Link es un estándar multiplataforma
para entrada/salida de datos en serie a gran velocidad. Suele
utilizarse para la interconexión de dispositivos digitales como
cámaras digitales y videocámaras a computadores.
• Inventado por Apple Computer a mediados de los 90’.
• Tiene una capacidad de conectar 63 dispositivos con longitud de
425 cm.
• Alta velocidad de transferencia (400 Mbps) de datos, muy usado
en audio y video digital.
• Mientras USB 2.0 entrega 2.5 watt a los dispositivos, firewire
entrega 45 watt de potencia, con lo cual se puede conectar
cualquier dispositivo (ejemplo discos duros).
• También es PnP.
• Es hasta cuatro veces más rápido que una red Ethernet 100Base-T
y 40 veces más rápido que una red Ethernet 10Base-T.
• Los cables FireWire se conectan muy fácilmente: no requieren
números de identificación de dispositivos, conmutadores DIP,
tornillos, cierres de seguridad ni terminadores.
• FireWire funciona tanto con Macintosh como con PC.
• FireWire 400 envía los datos por cables de hasta 4,5 metros de
longitud. Mediante fibra óptica profesional, FireWire 800 puede
distribuir información por cables de hasta 100 metros, lo que
significa que podrías disparar ese CD hasta la otra punta de un
campo de fútbol cada diez segundos. Ni siquiera necesitas
ordenador o dispositivos nuevos para alcanzar estas distancias.
Siempre que los dispositivos se conecten a un concentrador
FireWire 800, puedes enlazarlos mediante un cable de fibra
óptica.
• Se pueden crear redes TCP/IP con concentrador, hub.
Memorias RAM
Tipos y características
Memorias
• RAM es el acrónimo inglés de Random Access Memory (memoria
de acceso aleatorio ó memoria de acceso directo).
• Memoria volátil que pierde su contenido al desconectarse la
energía.
• Se dicen "de acceso aleatorio" o "de acceso directo" porque los
diferentes accesos son independientes entre sí.
•
Por ejemplo, si un disco rígido debe hacer dos accesos
consecutivos a sectores alejados físicamente entre sí, se pierde un
tiempo en mover la cabeza hasta la pista deseada (o esperar que
el sector pase por debajo, si ambos están en la misma pista),
tiempo que no se pierde en la RAM.
• Buffalo, Samsung, Corsair, Kinstong, son fabricantes.
• Se dividen en estáticas y dinámicas.
• La primera mantiene su contenido inalterado mientras esta
energizada.
• La segunda la información es destructiva, es decir que al leerla la
información se pierde, para que no suceda esto el sistema
operativo realiza un refresco de la memoria o actualización.
• Se agrupan en módulos en la placa base, y según sus conectores se
clasifican en Módulos SIMM (single in-line memory module) de 30
a 72 contactos.
• Módulos DIMM (dual in-line memory module) de 168 contactos.
• Dominaron el mercado hasta el 2006.
• Están siendo reemplazadas por las memorias DDR.
• Modulos RIMM (RAMBus In-Line memory module) de 184
contactos, usadas en servidores Pentium III y IV.
• SO-DIMM (Small Outline DIMM), es una versión compacta de las DIMM
actuales, con 144 contactos.
• Dado su tamaño compacto suelen emplearse en PDAs, NoteBooks e
impresoras.
• Tienen 100 (32 bps), 144 o 200 pines (64 bps)
PC2700 200-pin SO-DIMM
Toradex Colibri con un Intel
XScale Monahans PXA29X
La velocidad de una memoria, B/s
• Para medir la velocidad de una memoria se realiza la siguiente
ecuación:
• Bps=ancho del bus en byte * frecuencia efectiva de trabajo en MHz.
• Ejemplo; la memoria DDR200 también se llama PC1600 debido a:
• 64 bits / 8 bits * 200MHz = 1600 MBps = 1.6 GBps.
Memorias DRAM, características
• Construida mediante condensadores.
• Los condensadores son capaces de almacenar 1 bit en forma de
carga eléctrica.
• Debido a las corrientes de fuga de los condensadores, estos deben
refrescarse cada cierto tiempo.
• Las DRAM son más lentas que las SRAM y más fácil de fabricar.
Familia de la DRAM
• FPM-RAM (Fast Page Mode RAM); memoria asíncrona con tiempos
de acceso de 70 a 60 nsegundos.
• EDO-RAM (Extended Data Output RAM); memoria asíncrona con
velocidad de acceso de 40 a 30 nsg.
• BEDO-RAM (Burst Extended Data Output RAM): memoria
asíncrona, más rápida que la anterior, debido a que transmite en
ráfagas de datos.
• SDRAM (Synchronous Dynamic RAM); memoria asíncrona con
velocidades de 25 a 10 nsg y que se representa en módulos DIMM
de 168 pines. Utilizada en los PENTIUM II y AMD K7.
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Las SDRAM (o también SDR) se dividen en:
PC66: velocidad del bus de 66 MHz, de 15 nsg y 533MBps.
PC100: velocidad de bus 125 MHZ, 8 nsg y 800 MBps.
PC133: velocidad de bus 133 MHz, 7.5 nsg y 1.066 GBps.
Módulo SDRAM de 128 Mb
DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)
• Memoria de doble tasa de transferencia de datos.
• Formato de 184 pines DIMM.
• Memoria asíncrona, que envía dos veces los datos por cada siglo de
reloj, de esta forma trabaja dos veces más rápida que el bus del
sistema, sin necesidad de modificar el reloj del sistema.
• Fabricadas para soportar 1GB.
Clasificación SDRAM
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PC 1600 ó DDR200: trabaja a 200 MHz y 1.6 GBps.
PC 3200 ó DDR400: 400 MHz y 3.2 GBps.
PC-4800 ó DDR2-600:
PC-5300 ó DDR2-667 :
PC 2100 ó DDR266 :
PC 2700 ó DDR333 :
PC 4200 ó DDR2 -533:
… Memoria RAM
• Volátil (necesita suministro constante de
energía)
• Desde ella se cargan y se ejecutan los
programas
• Permite un acceso más rápido
• Es un factor que influye en la velocidad del
computador
…Memoria RAM
• Unidad de medición: byte
– Kilobyte (KB): aprox 1 000 bytes
– Megabyte (MB): aprox. 1 000 000 bytes
– Gigabyte (GB): aprox. 1 000 000 000 bytes
• Ejemplos: 128MB, 256MB
• Generalmente los equipos permiten
“expansión” (limitada)
Actividad: DDR2
• Investigar en Internet las características de las DDR2.