Guía 1: Introducción al Hardware y configuración de una PC. 1. Conocer e identificar los componentes de una computadora.

Transcripción

1 1 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.

2 2 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 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: El Socket del CPU. (Hardware) El controlador del teclado. (Firmware). El controlador de DMA s e IRQ s. (Firmware) Los buses de expansión. (Hardware) La memoria ROM BIOS. (Firmware) El controlador de la caché. (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:

3 3 1 Bit equivale a Encendido ó Apagado (1-0). 1 Nibble equivale a 4 Bits 1 Byte equivale a 8 Bits 1 KByte equivale a 1024 Bytes 1 MByte equivale a 1024 Kbytes 1 GByte equivale a 1024 Mbytes 1 TByte equivale a 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.

4 4 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..

5 5 Figura 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.

6 6 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. 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.

7 7 Materiales y equipos 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

8 8 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 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.

9 9 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.