Recursos guía 1

Arquitectura de Computadoras: Guía 1
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Facultad: Ingeniería.
Escuela: Electrónica
Asignatura: Arquitectura de Computadoras
Guía 1: Introducción al Hardware y configuración de una PC
Objetivo General
1. Conocer e identificar los componentes de una computadora.
Objetivos específicos
1. Identificar la ubicación de los diferentes componentes internos de una
computadora.
2. Adquirir destrezas en el uso de equipos de medición para las fuentes de
una computadora.
3. Utilizar normas de seguridad al manipular internamente una computadora.
4. Configurar en el BIOS las opciones pertinentes del CMOS Setup.
Recomendaciones
Cuando se trabaja con equipo de cómputo es bueno recordar que por ser un
equipo eléctrico debe de ser manipulado siguiendo las medidas de seguridad
normal, para evitar recibir una descarga; sobre todo en el caso del monitor (TRC),
el cual opera con tensiones bastante elevadas. También se debe tomar en cuenta
que la mayoría de sus circuitos son fabricados con tecnología CMOS por lo que
son sensibles a la electricidad estática, por lo que se deben tomar algunas
precauciones como el uso de un brazalete antiestático u otro método alternativo
para descargar la energía almacenada.
Arquitectura de Computadoras: Guía 1
Introducción Teórica
EL Computador esta compuesto tanto de dispositivos periféricos (externos, en
contacto directo con el usuario), como por dispositivos internos, los cuales se
identificarán en la presente guía de laboratorio y son enumerados a continuación:
1- MICROPROCESADOR:
Es un circuito electrónico que actúa como Unidad Central de Proceso de un
ordenador, proporcionando el control de las operaciones de cálculo. Se identifica
rápido en una tarjeta madre porque esta acoplado a la misma en un socket, tiene
forma cuadrada con un pequeño ventilador arriba y generan mucho calor.
Figura 1.
2- TARJETA MADRE
Una tarjeta madre está formada por una serie de circuitos que cumplen una serie
de funciones determinadas para el funcionamiento del CPU. Los principales
componentes de la placa base son:
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
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
El Socket del CPU.
El controlador del teclado.
El controlador de DMA´s e IRQ´s.
Los buses de expansión.
La memoria ROM BIOS.
El controlador de la caché.
(Hardware)
(Firmware).
(Firmware)
(Hardware)
(Firmware)
(Firmware)
3- LA MEMORIA
Es la parte de la computadora donde se cargan los programas ó se mantienen
guardados ciertos datos por cierto tiempo. Puede esta compuesta por un solo chip
o varios chips montados en una placa electrónica.
La unidad de medición de la memoria de una computadora es el Byte, también
conocido como Octeto porque esta compuesto por el conjunto de 8 Bits. Así, la
capacidad de una memoria la podemos resumir en el siguiente cuadro
comparativo:
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1 Bit
1 Nibble
1 Byte
1 KByte
1 MByte
1 GByte
1 TByte
equivale a
equivale a
equivale a
equivale a
equivale a
equivale a
equivale a
Encendido ó Apagado (1-0).
4 Bits
8 Bits
1024 Bytes
1024 Kbytes
1024 Mbytes
1024 Gbytes
Figura 2.
TIPOS DE MEMORIAS
MEMORIA RAM (RANDOM ACCESS MEMORY): Es una memoria de acceso
aleatorio ya que los datos, se guardan de forma dinámica. Es volátil ya que pierde
su información cuando se interrumpe la electricidad en el mismo. Su capacidad
puede estar entre 512 Kbytes hasta 1 Gbyte.
MEMORIA ROM (READ ONLY MEMORY): Es una memoria de solo lectura que
contiene información sobre la configuración de la tarjeta madre y su compatibilidad
con cierto hardware. Aquí se controla la fecha del sistema, secuencia de arranque
del sistema, seguridad, discos fijos, cd-rom drivers, flopply drivers, Zip drivers,
Red, MODEM, sonido, entre otros. Se reconoce porque es un chip grande que
casi siempre esta cerca de una pila de reloj con las siglas AMIBIOS American
Megatrend, PHOENIX, Award BIOS, entre otros. Este, es el BIOS (Basic Input
Output System) del sistema y cada uno tiene una configuración especifica para el
modelo de tarjeta madre donde este montado. Su capacidad es de 640 Kbytes y
es reprogramable eléctricamente (EEPROM).
MEMORIA VIRTUAL: Es el espacio libre que queda en el disco duro del PC que
utiliza el sistema operativo (Windows por ejemplo) para facilitar y agilizar las tareas
requeridas por el usuario. Para que un PC funcione sin problemas de memoria
virtual, debe tener al menos 100 Mbytes de espacio libre en el disco duro.
MEMORIA CACHÉ: Es una memoria que se encuentra en el nivel 2 (L2) del
Microprocesador y se utiliza para guardar información de las operaciones de la
ALU de la CPU. En alguna tarjetas madres para Pentium I, es externa, con la
forma de una pequeña tarjeta parecida a un SIMM justo a un lado del Socket del
procesador, casi siempre de color verde o marrón.
MEMORIA MECÁNICA: Aquella que esta compuesta por discos duros, Discos
flexibles, CD´s, ZIP´s, cintas magnéticas, etc. La capacidad esta determinada por
el fabricante.
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4- PUERTOS DE EXPANSIÓN (ISA, EISA, PCI ,AGP Y AMR)
ISA: Acrónimo de Industry Standard Architecture. En informática, denominación
del diseño de bus del equipo PC/XT de IBM, que permite añadir varios
adaptadores adicionales en forma de tarjetas que se conectan en Slots de
expansión de color negros integrados a la tarjeta madre. Trabajan con un bus de
datos de 8 bits.
EISA: En informática, acrónimo de Extended Industry Standard Architecture. Es
una evolución del bus ISA, con características más avanzadas, aunque mantiene
la compatibilidad con el mismo, ya que una tarjeta ISA se puede conectar al bus
EISA. Se reconoce en la tarjeta madre porque es mucho más corto que el slot ISA
y esta situada justo después del mencionado bus ISA. Trabaja a 16 Bits.
PCI: En informática, acrónimo de Peripheral Component Interconnect,
especificación creada por Intel para la conexión de periféricos a computadoras
personales. Permite la conexión de hasta 10 periféricos por medio de tarjetas de
expansión conectadas a un bus local. La especificación PCI puede intercambiar
información con la CPU a 32 o 64 bits dependiendo del tipo de implementación. El
bus está multiplexado y puede utilizar una técnica denominada bus mastering, que
permite altas velocidades de transferencia. Otra ventaja del PCI bus local consiste
en que puede coexistir en el mismo equipo con buses de tipo ISA, EISA.
En una tarjeta madre se reconocen porque son unos Slots de color blanco o beige
claro, un poco más largos que los Slots EISA.
AGP: (Accelerator Graphic by Pulses). Es un Slot un poco más pequeño que los
Slot PCI de color marrón, exclusivo para tarjetas de vídeo AGP que trabajan a 128
Bits. Casi siempre están al lado de los Slots PCI.
AMR: Tecnología utilizada por un tipo de Módem de tarjetas madre integradas que
van posicionados cerca de las ranuras ISA-EISA o PCI de la tarjeta madre. Son
las ranuras más pequeñas y tiene un color marrón.
PCI Express: Es una nueva implementación del Bus PCI, que usa los mismos
conceptos de programación y estándares de comunicación, pero empleando un
sistema de comunicación serial considerablemente mas veloz..
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Figura 3.
5- TARJETAS DE INTERFACES
TARJETA DE VIDEO
Es una placa electrónica que permite visualizar el trabajo que sé esta realizando
en el equipo a través de un monitor. Se caracteriza porque tiene un conector
hembra de color celeste o negro de 5, 12 ó 15 Pines distribuido en tres filas (DB
12, DB15). Estas tarjetas por lo general tienen memoria propia que por lo general
pueden ser de 256 Kbytes para algunas ISA a 64 Mbytes para algunas AGP.
Pueden utilizar las tecnologías ISA, EISA; PCI , PCI express, AGP ó venir
integrado en la tarjeta madre.
TARJETA DE SONIDO
Permite crear audio en el equipo a través de unas cornetas. Se caracteriza por la
presencia de tres (3) conectores redondos con las siglas OUT, MIC, IN ó AUX y un
conector para conectar joystick de 15 pines distribuido en 2 filas.
MODEM
Este dispositivo permite a la computadora utilizar las líneas telefónicas para
conectarse a Internet, efectuar y atender llamadas telefónicas. Se caracterizan por
la presencia de dos conectores hembras de 4 Pines cada uno con las siglas
PHONE Y LINE o figuras mnemotécnicas. Los MODEM pueden ser Internos si son
tarjetas ISA, EISA, AMR o PCI, ó externos si se conectan en el puerto serial
COMM 2.
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TARJETA DE RED
Esta tarjeta permite a la computadora conectarse con otras PC para compartir y
utilizar programas y recursos de otro equipo. Actualmente se reconocen por la
presencia de un conector parecido al del MODEM pero tiene 8 pines. Las tarjetas
de red antiguas traían otro conector adicional para cable coaxial pero esto ya esta
en desuso por el nivel de ruido que se produce en dicho tipo de cable.
TARJETAS USB
Es un dispositivo de uso universal donde se puede conectar cámaras digitales,
escáner, impresoras, webcam y cualquier otro dispositivo que se haya fabricado
para la tecnología USB. Se identifican porque sus conectores son aplanados.
PUERTOS DE COMUNICACIONES
Son dispositivos electrónicos que permiten crear una interfaz física entre la PC y
otros dispositivos periféricos como Mouse, Impresoras, cámaras, Scanners, etc.
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Puerto COMM 1: En este puerto se suele conectar el Mouse.
Puerto COMM 2: Aquí se conectan dispositivos como quemadores de PIC,
Modem externos, etc.
Puerto COMM 3 o 4: Por lo General son virtuales en el sistema y se le
asigna este puerto a una tarjeta de MODEM.
Puerto LPT1,2....: En estos puertos se conectan Impresoras y/o escáneres.
Poseen 25 pines hembras (DB25). Se dan en tres modos de operación a
saber.
Puertos USB: Este puerto es opcional en algunas tarjetas madres
integradas y tienen las mismas funciones de las tarjetas USB.
Puerto PS/2: En este puerto se conecta por lo general un mouse de
tecnología PS/2 o teclado PS/2.
6- FUENTE DE PODER:
Figura 4.
Es la parte de la CPU que provee de energía a la tarjeta madre y demás
dispositivos internos.
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Materiales y equipos
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Computadora personal funcional
Monitor.
Teclado.
Cables de poder.
Voltímetro.
Fuente de poder ATX.
Procedimiento
1- Para comenzar realice una inspección visual del equipo, anotando la
información típica que se le solicita a continuación:
DATOS
Tipo de computador (torre, mini-torre,
de escritorio, etc.)
OBSERVACIONES
Tipo de monitor marca y número de
serie
Teclado, tipo de conector y marca.
Ratón: tipo de conector y marca.
Dispositivos de almacenamiento (FDD,
HDD, CD-ROM, etc.)
Puertos (serie, paralelo, USB, etc.)
Otros dispositivos (conector de
MODEM, red, audio,
2- Apague la PC y desconecte los cables (tanto de poder como de los periféricos)
de la PC y proceda a retirar la cubierta de la misma; haciéndolo con cuidado y
tomando en cuenta las recomendaciones que le indique su instructor.
3- Proceda a remover la tapa principal del CPU. Dependiendo del tipo de cubierta,
puede ser necesario un destornillador para remover los tornillos del lado de
atrás o bien mover una palanca de sujeción o presionar botones en los
costados. En caso de duda, consulte a su instructor.
4- Estudie detenidamente el interior del CPU e identifique cuáles son las partes
que lo componen. Localice las unidades de disco duro y de CD-ROM, ubique
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los cables de datos (IDE) y proceda a desconectarlos. Haga esto con mucho
cuidado, ya que los conectores son delicados y pueden dañarse fácilmente.
5- Remueva los conectores de energía de la unidad de disco duro y del CD-ROM.
Es normal que a veces éstos se encuentren firmemente sujetados, y es
probable que requieran un poco de fuerza.
6- Realice una inspección visual del interior de la máquina y a continuación dibuje
un esquema de la disposición de los componentes más relevantes que
observa, tome como referencia la Figura 3.
7- Tome nota de los siguientes datos:
DATOS
Marca del fabricante del Chip-Set
OBSERVACIONES
Cantidad de ranuras, tipo y unidades de memoria
RAM
Dispositivos de almacenamiento (FDD, HDD,
CD-ROM, etc.) cantidad y marca
Dispositivos IDE conectados, cantidad y tipo
8- Coloque la cubierta en la PC y reconecte los cables, tanto los de poder como
los de los periféricos.
9- Una vez vea la pantalla inicial del BIOS, presione las teclas F2 + Supr para
entrar en el CMOS Setup (En caso que esta combinación de teclas no
conduzca al CMOS Setup consulte con su instructor). Si pierde de vista dicha
pantalla, presione ctrl+alt+del para reiniciar el equipo (si el sistema operativo
arranca, deberá esperar a que termine y a volver a reiniciar la PC).
10- Tome nota de los siguientes datos:
DATOS
Versión del BIOS
OBSERVACIONES
Tipo de Procesador
Memoria Cache y total
Orden de Booteo
11- Salga del programa de configuración del CMOS SetUp sin guardar los cambios
que pueda haber realizado. Si tiene dudas en cómo realizar este paso consulte
con su instructor.
Medición de magnitudes eléctricas en una fuente de PC.
12- Su instructor le proporcionará una fuente de computadora y un multímetro
para realizar este paso.
13- Antes de conectar la alimentación AC a la fuente, se activará la fuente de la
misma manera que la motherboard de la PC la activa para iniciar el arranque.
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14- Al arrancar la PC, la motherboard hace un puente entre los pines 14 y 15 del
conector de la fuente, de esta manera puede controlar el encendido y el
apagado de ésta.
15- Para activar la fuente se hará un puente entre los pines 14 y 15 que se
muestran a continuación: tome un pedazo de alambre e introdúzcalo entre los
pines antes mencionados. (guíese por la siguiente figura)
16- Proceda a colocar el multímetro en modo de voltímetro a una escala apropiada
(justo arriba de 12V) y con mucho cuidado proceda a medir los voltajes de la
fuente por medio de un conector de poder que se encuentre libre. Inserte la
punta negativa del voltímetro en un conector de manera que esté puesto a un
cable negro de la fuente, y con la punta roja del voltímetro mida los niveles de
voltaje en los siguientes cables de la fuente:
Cable rojo (5V):___________ Cable amarillo (12V):_____________
17- Desconecte el cable AC y devuelva los materiales a su instructor.
Análisis de resultado
1- ¿Por qué es necesario tomar medidas de seguridad al momento de trabajar
con equipo de cómputo?
2- ¿Qué coincidencias encuentra entre la información que obtuvo al abrir el CPU
y la proporcionada por el BIOS CMOS Setup?
3- ¿Liste los tipos de dispositivos con los que una PC puede iniciar un sistema
operativo?
Bibliografía
Isidro Berral Montero. Equipos Microinformaticos y Terminales de comunicación.
Quinta Edición. Editorial Thomson Paraninfo.
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