Placa-Mãe

1   INTRODUÇÃO

            Como já vimos, a placa-mãe é o componente que dá suporte a todos os outros dispositivos de um computador. Nela encontramos, desde o encaixe para a Fonte de Alimentação até o encaixe para o Processador. Antes de conhecermos melhor alguns desses encaixes, vamos ver os dois principais formatos de placa mãe, o formato AT e o formato ATX, depois vamos conhecer melhor as possibilidades de expansão que nossas placas nos trazem.

2   PRINCIPAIS FORMATOS

            Existem muitos modelos de placas mãe, mas alguns destes ficam restritos apenas aos computadores das empresas e instituições de grande porte, pois como são feitas para trabalhos mais pesados (exigem alta performance) são projetadas especialmente para certas ocasiões. Nosso estudo ficará concentrado apenas nas placas que temos mais em comum nos computadores pessoais, aquelas que certamente ocupam a grande maioria dos PC’s. E se tratando destas, podemos destacar dois tipos:

AT: Tem como sua principal característica, o tamanho que é em certos casos bem menor que a do ATX, além é claro de que ela ainda suporta um modelo de fonte mais antigo, na qual nós precisamos desligar o computador manualmente quando estivermos encerando o mesmo, ou seja, quando desligamos o sistema operacional, ao passar um tempo aparecerá na tela uma mensagem confirmando a hora que podemos desligar o computador, e só ai, é que nós apertamos o botão Power para desligá-lo.

Outro importante detalhe é o de que devemos ter cuidado ao encaixar uma fonte AT na placa mãe, pois ela possui dois encaixes e os fios pretos destes encaixes sempre devem ficar virados para dentro. Apesar de que alguns modelos não permitem o encaixe de maneira errada, devemos prestar atenção ao encaixa-los caso contrário podermos queimar nossa placa.

ATX: Este formato ao contrário do formato AT, é bem maior. Este novo designer permite que os componentes não fiquem amontoados uns nos outros como no formato AT. A grande tacada deste formato é que ela permite que a fonte de energia seja controlada via software e por isso dá suporte para que a placa desligue sozinha (não precisamos mais esperar aquela tela dizendo que o “Seu computador já pode ser desligado corretamente”). Em alguns modelos podemos agendar até horários para que nosso computador ligue sozinho.

            Existe uma variação do modelo ATX, o qual chamamos de Micro ATX. Ele simplesmente é um modelo ATX só que de tamanho reduzido (igual ao AT). Outras variações são placas que permitem os dois modelos, ou seja, tem encaixes para fontes AT ou AX.

            A tendência é que os modelos AT sejam totalmente substituídos pelos modelos ATX, pois são menos práticas. Outro importante detalhe que não poderia ser esquecido é o de que uma placa AT só pode ser usada em conjunto com uma fonte AT, e uma ATX só com uma fonte ATX, ou seja, a Fonte de Alimentação deve dar suporte ao modelo da placa.

3   BARRAMENTO

            Antes de vermos outras características das placas mãe, vamos entender o que é o Barramento. Barramento são portas pelas quais o processador pode se comunicar com os outros componentes do micro. Podemos fazer uma simples analogia do barramento ao de uma rodovia, pela qual os carros devem dividir (compartilhar) o mesmo meio para poderem chegar a determinado local. O mesmo pode se dizer do barramento, pois é através dele que os demais componentes têm acesso ao processador (ou melhor dizendo, o processador tem acesso a eles). Já vimos alguns desses componentes, o HD (apesar de ainda não termos estudado a fundo, o Drive de CD usa a mesma entrada – interface – do HD, a IDE) e a memória. Estes também compartilham o mesmo caminho, o Barramento. Vamos ver agora outros Slots que compartilham este caminho, os chamados Slots de Expansão.

4   PLUG AND PLAY (PnP) E MASTERING BUS

            Antes de conhecermos os Slots, vamos entender duas tecnologias que com o passar do tempo eles foram obrigados a suportar para poderem acompanhar a evolução das placas mãe.

Plug and Play: Esta tecnologia suportada por ambas as partes (tanto a placa mãe quanto o componente) possibilita a configuração automática (para os casos de S.O.s que possuem este suporte) e detecção dos componentes instalados. Parece ser complicado, mas esse sistema segue uma simples lógica: Quando um micro é ligado, ele faz uma espécie de pergunta “Que é?” a todos os componentes que encontra, o simplesmente o componente responde, “Sou a placa de Som.” (por exemplo). Por isso é necessário que ambos componentes tenham essa tecnologia.

Bus Mastering: Está tecnologia permite que o componente tenha o acesso direto a memória RAM poupando o trabalho do Processador. Ele trabalha acessando diretamente a memória RAM de maneira melhor e mais eficaz que às portas DMA (portas de acesso direto à memória) que veremos mais à frente.

5   SLOTS DE EXPANSÃO

            Estes foram um poderoso time na placa mãe, pois são eles que nos permitem encaixar as placas como, a Placa de Som, de Fax-Modem, de Vídeo e etc. Vamos ver os principais deles e entender sua evolução.

ISA (Industry Standard Architeture) de 8 Bits: Como na época os processadores se comunicavam com os componentes usando palavras de 8 bits, este já dava total suporte, porque além de trabalhar com palavras de 8 bits, permitia que fosse acesso com uma velocidade de 8 MHz, o que na época era algo muito rápido. Hoje em dia este Slot está totalmente em desuso, dificilmente encontramos placas que tenham suporte a ele.

ISA de 8 Bits

ISA de 16 Bits: Para acompanhar a evolução dos processadores que passaram a cessar os componentes com palavras de 16 bits, é que foi projetado o modelo ISA de 16 bits que também funciona com uma freqüência de 8 MHz. Este também já em desuso praticamente dominou o mercado de um tempo atrás. Apesar de (hoje em dia) ser lento, ainda encontraremos muitas placas que dão suporte a ele.

ISA de 16 Bits

MCA (Micro Chanel Architeture): Este Slot da IBM foi para época uma grande inovação, pois além de trabalhar com uma freqüência de 10 MHz, ele foi o primeiro a apresentar as tecnologias Bus Mastering e Plug and Play, mas como para a época ainda era muito caro, caio em desuso. Outro fator que contribuiu para isso é o de ele ser patenteado pela IBM, o que impedia que outros fabricantes o produzissem, além é claro de ser incompatível com o ISA. Este Slot trabalhava com palavras de 32 Bits.

MCA de 32 Bits (IBM)

EISA (Extended ISA) de 32 bits: Para competir com a IBM, a Compaq lançou este modelo que também dá suporte ao Bus Mastering e ao PnP só que trabalhando numa freqüência de 8 MHz. Também trabalhava com palavras de 32 bits só que a grande tacada foi a de que ele é compatível com o Slot ISA, na verdade este só é uma evolução do mesmo. É claro que um Slot ISA encaixa num Slot EISA, mas o contrário não é verdadeiro. Em alguns micros, encontraremos este Slot (com mais facilidade que o MCA) mais são poucos, pois este também era caro.

EISA de 32 Bits

VLB (Vesa Local Bus) – VESA: Mais conhecido como VESA, este Slot nasceu com o intuito de suportar grandes taxas de transferência. Apesar dele não ter suporte ao PnP e ao Bus Mastering, ele teve grande aceitação. O que o fazia trabalhar com grandes era o simples fato de que ele trabalhava na mesma freqüência que a placa mãe, além é claro de trabalhar com palavras de 32 Bits. Pelo fato de não ter um grande custo e de ser compatível com o ISA, este Slot se tornou quase que padrão para as placas do 486, mas como em alguns casos ele era incompatível com o Pentium, as placas de suporta-lo.

VLB – VESA de 32 bits

Uma outra observação é a de que ele trabalhava em conjunto com um Slot igual ao ISA em umas das partes, deixando a outra (a da foto acima) apenas para os componentes que trabalhavam com ele.

PCI (Peripheral Component Interconnect): Hoje em dia, o PCI praticamente toma conta do mercado, pois ele além de suportar o Plug and Play trabalha a uma freqüência de 33 Mhz e pode ser encontrado nos modelos de 32 e 64 (mais raros) bits. Uma outra vantagem desse Slot pe o de que ele têm uma controladora dedicada no Chipset, o que evita que o processador perca tempo em controla-lo, o que ocorre por exemplo no VLB. Outro detalhe é que ele foi desenvolvido pela Intel (que por acaso também fabrica Chipset’s que são suporte a ele).

PCI de 32 Bits

AGP (Acelerated Graphics Port) e AGP Pro: O Slot AGP é o mais usado para periféricos que necessitam de grandes taxas de transferência (placa aceleradora de vídeo por exemplo). Ele funciona duas vezes mais rápido que o PCI, ou seja, a 66 MHz (nos primeiros modelos). Os Slot AGP também possibilita que uma placa de vídeo possa acessar diretamente a memória, só que com a grande vantagem de ter seu próprio Barramento específico para ela, assim ela não precisa compartilhar o mesmo, com nenhum outro periférico. Graças a todas essas vantagens, este é o preferido pelas placas de vídeo de hoje em dia (como exemplo podemos citar as GForce).

AGP de 32 bits

            Os Slots AGP podem ser encontrados em vários modelos que são separados pela taxa de transferência. Os 1X trabalham com taxas de 266 MB/s (66 MHz vezes 4 Bytes – 32 bits), os 2X com taxas de 533 MB/s (66 MH\ vezes 8 Bytes, ou seja, trabalha com 64 Bits) e o 4X que trabalha com taxas de 1.066 GB/s (trabalha com palavras de 128 bits).

            Além dos AGP’s comuns temos ainda os Slots APG’s Pro, que nada mais são do que Slots AGP 4X com mais contados que os AGP comuns. Graças a esses contatos é possível oferecer mais energia para as placas, o que no futuro nos darão placas cada vez mais rápidas. Outro detalhe é o de que o Slots AGP Pro são compatíveis com os AGP, mais o contrário não.

AGP Pro

Normalmente, as placas aceleradoras de vídeo possuem sua própria memória e seu próprio processador, evitando assim quase que por completo uso do processador para realizar os cálculos referentes as imagens, não deixando para ele estes cálculos mais específicos.

AMR (Áudio Modem Riser): Este Slot foi criado especificamente para suportar placas de Fax-Modem e Som só que com a grande diferença de ambas serem controladas via Software. Os mais comuns são os Modems, muito conhecidos como Softmodens ou ainda Winmodens. É claro que por serem controladas por softwares, seu preço cai mais que a metade, pois muitos dos componentes que são empregados nas placas comuns são deixados de lado nestas, o que logicamente deixaria-a muito mais barata. Em compensação, o processador estaria diretamente ligado ao seu funcionamento, pois como todos nós sabemos, é ele que é o responsável pelo processamento destes programas e quaisquer outros programas.

Placa Fax-Modem que usa o Slot AMR (Winmodem)	Slot AMR

PCMCIA: Este slot são bastante comuns em Notebooks e Handhelds pois permitem o encaixe para pequenas placas que são mais ou menos do tamanho de um cartão de crédito. Muitas vezes são a única maneira que temos de expandir os recursos destes tipos de computadores. Este periférico é totalmente PnP, bastando que se conecte ao computador (com ele ligado) e estar usando um S.O. compatível com estes recursos. Logo de cara ele reconhece o periférico e você já pode utiliza-lo normalmente. Como são bem pequenos, conseqüentemente a tecnologia ainda é muito cara, por isso fica restrita aos equipamentos portáteis.

Exemplo de encaixe no Notebook	Foto de um Slot PCMCIA
Placa PCMCIA	Placa PCMCIA

6   PORTAS SERIAIS, PARALELAS, OS/2 E USB

            Geralmente, estes são os termos mais comuns para os leigos, pois são através dessas portas que comumente ligamos os mouse, impressoras e etc (ou seja, os componentes externos – periféricos de entrada e saída). Pouco tempo atrás usávamos as portas serias e paralelas (ainda muito comuns) para conectar nossos mouses, teclados e impressoras, mais hoje em dia é mais comum as portas PS/2 e USB.

            Dentre estes, vamos frisar o USB que é uma porta totalmente PnP, que possibilita o encaixe de qualquer dispositivo sem precisar reiniciar o PC, além é claro da vantagem de ser rápido, e possibilitar que vários componentes sejam conectados em uma única porta.

Abaixo temos uma foto de uma série de portas, geralmente encontradas nos micros de hoje (juntamente com as entradas USB).

7   PEDIDOS DE INTERRUPÇÃO (IRQ)

            Os pedidos de interrupção analogicamente podem ser explicados como as possíveis maneiras que os dispositivos têm para poder dizer ao processador que eles estão precisando de atenção. Assim o processador para de realizar suas tarefas temporariamente para dar atenção a este dispositivo. Existem vários endereços de IRQ e cada um serve para atender (endereçar) a um periférico, jamais dois dispositivos compartilham o mesmo endereço IRQ. Na BIOS temos a possibilidade de alterar os endereços de IRQ, mas só para os casos em que existam periféricos que necessitam ser configurados, está prática é relevante, caso contrário estaríamos perdendo tempo, pois o micro organiza-os sozinho.

8  ACESSO DIRETO À MEMÓRIA

            São portas que os dispositivos têm para poderem acessar direto a memória RAM, evitando assim que o processador fique ocupado com tais tarefas. Existem 8 portas e cada dispositivo só pode ocupar uma delas por vez (como nas portas IRQ). As 4 primeiras portas permitem a comunicação a 8 bits e as últimas a 16, ficando assim destinado a elas o periféricos mais rápidos, e as primeiras, os mais lentos. Como estas portas (tanto as de 8 quanto as de 16 bits) são muito lentas, elas ficaram apenas destinadas aos periféricos mais lentos, como o HD, Drives de CD’s e Diquetes e algumas placas extremamente lentas como as de Som por exemplo. Para os periféricos mais rápidos foi desenvolvida a tecnologia Bus Mastering que é uma espécie de DMA mais melhorado.

9   PROBLEMAS E CONFLITOS DO PLUG AND PLAY

            Como já sabemos, existem periféricos que são totalmente compatíveis com o PnP, mas do outro lado temos aqueles que não são. Os conflitos podem acontecer quando usamos num mesmo computador periféricos compatíveis e não compatíveis com este recurso, pois a BIOS poderá sobrepor recursos utilizados pelos periféricos mais antigos para que os novos funcionem. Por exemplo, vamos supor que nós tenhamos uma placa de som que não dá suporte ao PnP, e que todos nossos outros periféricos possuem este suporte. Ao conectarmos estes dispositivos no micro, a BIOS logo se encarregará de distribuir as portas IRQ’s e DMA’s entre os dispositivos que ela reconhece (os que dão suporte ao PnP), e já nossa antiga placa de som, como não foi reconhecida pode ter uma de suas portas sobreposta por uma nova configuração realizada pela BIOS, fato este que causará um conflito.

            Para evitarmos isso, basta entrar na sessão “PNP/PCI” da nossa BIOS e reservar as portas para nossa placa de som, antes é claro de deixar que a BIOS reconheça os outros periféricos, feito isso, ao ser realizado a auto alocação das portas, estas portas predefinidas não serão usadas, e conseqüentemente nosso micro ficará livre dos conflitos.

10   BIBLIOGRAFIA

Hardware: Guia de Aprendizagem Rápida PC / Carlos Morimoto

   2. ed. – Rio de Janeiro: Book Express, 2001

As fotos foram conseguidas no Google.