Fontes de Alimentação - Apostilas - Informática Part1, Notas de estudo de Informática

Baixe Fontes de Alimentação - Apostilas - Informática Part1 e outras Notas de estudo em PDF para Informática, somente na Docsity! UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CENTRO DE COMPUTAÇÃO ELTRÔNICA DIVISÃO DE MICROINFOMÁTICA Página: 1 FONTE DE ALIMENTAÇÃO A fonte de alimentação do computador é projetada para transformar as tensões comuns da rede elétrica em níveis compatíveis da CPU, além de filtrar ruídos e estabilizar. As fontes utilizadas nos computadores modernos são do tipo chaveada, sendo mais eficientes e , em geral, mais baratas por dois motivos: a regulagem chaveada é mais eficaz porque gera menos calor; em vez de dissipar energia, o regulador comutado desliga todo o fluxo de corrente. Além disso, as altas freqüências permitem o uso de transformadores e circuitos de filtragem menores e mais baratos. As tensões “geradas” pela fonte são quatro: A tensão de 5 VOLTS de corrente contínua alimentam principalmente os processadores, memórias e alguns outros circuitos digitais. A tensão de 12 VOLTS de corrente contínua alimentam os motores dos acionadores de discos flexíveis, discos rígidos e outro motores. As tensões de 12 e -12 VOLTS de corrente contínua alimentam os circuitos das portas serias. A tensão de -5 VOLTS é utilizada por alguns componentes periféricos ligados a CPU. O SINAL POWER GOOD Além das tensões que o computador precisa para funcionar, as fontes de alimentação da IBM fornecem outro sinal, denominado Power Good. Sua finalidade é apenas informar ao computador que a fonte de alimentação está funcionando bem, e que o computador pode operar sem problemas. Se o sinal Power Good não estiver presente, o computador será desligado. O sinal Power Good impede que o computador tente funcionar com voltagens descontroladas (como as provocadas por uma queda súbita de energia) e acabe sendo danificado. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CENTRO DE COMPUTAÇÃO ELTRÔNICA DIVISÃO DE MICROINFOMÁTICA Página: 2 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS: TENSÃO, CORRENTE E POTÊNCIA. A potência utilizada pelo computador é em função de quanto de energia ele utiliza ou dissipa, dado pela equação P= V.I onde P potência, V tensão e I corrente. As tensões da rede no Brasil são de 110 V e 220 V. Grande parte dos computadores possuem um chave comutadora atrás do gabinete possibilitando a transição das tensões. Para se saber quanto de potência o computador consome é necessário somar todas as potências dos componentes conectados à CPU e a sua própria potência. A potência, então, depende dos componentes conectados à CPU. Exemplificando a CPU precisa de 15 a 30 WATTS; um unidade de disco flexível utiliza 15 a 20 WATTS; um disco rígido, entre 10 a 20 WATTS e etc. As potências padrões do mercado são de 200 WATTS, 220 WATTS, 250 WATTS, 300 WATTS e etc. Potência abaixo de 200 WATTS não é recomendado utilizar, mesmo sabendo que um computador com configuração básica utiliza 63,5 WATTS. SUBSTITUIÇÃO DA FONTE DE ALIMENTAÇÃO É Necessário a Substituição da Fonte de Alimentação: —Quando for anexado um componente à CPU que requeira uma quantidade excessiva de energia. —Quando esporadicamente o Winchester não inicializa. —Quando a fonte possui problemas de ventilação. —Quando o computador não inicializar. Para a substituição da fonte não basta selecionar uma com a quantidade de Watts requerida. Os requisitos de qualidade, compatibilidade e o próprio aspecto físico para instalação do gabinete tem que ser considerada. A retirada e instalação da fonte dependerá do tipo de gabinete. A fonte é identificada por uma caixa blindada e um ventilador voltado para fora. Na retirada, tomar alguns cuidados:desligar o computador, desligar o cabo da alimentação, eliminar a eletricidade estática, retirar primeiramente os conectores da CPU e depois os restantes. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CENTRO DE COMPUTAÇÃO ELTRÔNICA DIVISÃO DE MICROINFOMÁTICA Página: 5 O aterramento é de extrema necessidade para evitar todos os problemas citados, e precaver alguns outros, que a falta ou o mau aterramento pode causar. Num ideal aterramento a diferença de potencial entre o terra e o neutro não pode variar mais de 5 VOLTS AC. PLACA MÃE O elemento central de um microcomputador é uma placa onde se encontra o microprocessador e vários componentes que fazem a comunicação entre o microprocessador com meios periféricos externos e internos. As placas mãe mais difundidas no mercado são construídas somente com o mínimo de componentes, sendo necessário a utilização de placas acessórias para o pleno funcionamento do microcomputador. A placa mãe de todo computador que obedece aos padrões da IBM realiza diversas funções importantes. No nível físico mais básico, a placa mãe corresponde às fundações do computador. Nela ficam as placas de expansão; nela são feitas as conexões com circuitos externo; e ela é a base de apoio para os componentes eletrônicos fundamentais do computador. No nível elétrico, os circuitos gravados na placa mãe incluem o cérebro do computador e os elementos mais importantes para que esse cérebro possa comandar os seus “membros”. Esses circuitos determinam todas as características da personalidade do computador: como ele funciona, como ele reage ao acionamento de cada tela, e o que ele faz. Os mais importantes componentes da placa mãe são: —O Microprocessador - responsável pelo pensamento do computador. O microprocessador escolhido, entre as dezenas de microprocessadores disponíveis no mercado, determina a capacidade de processamento do computador e também as linguagens que ele compreenda (e, portanto, os programas que ele é capaz de executar). UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CENTRO DE COMPUTAÇÃO ELTRÔNICA DIVISÃO DE MICROINFOMÁTICA Página: 6 —Co-processador - Complemento do microprocessador, o co- processador permite que o computador execute determinadas operações com muito mais rapidez. O co-processador pode fazer com que, em certos casos, o computador fique entre cinco e dez vez mais rápido. —Memória - Exigida para que o microprocessador possa realizar seus cálculos, a dimensão e a arquitetura da memória de um computador determinam como ele pode ser programado e, até certo ponto, o nível de complexidade dos problemas que ele pode solucionar. —Slots, Barramento, BUS - Funcionam como portas para entrada de novos sinais no computador, propiciando acesso direto aos seus circuitos. Os slots permitem a incorporação de novos recursos e aperfeiçoamentos aos sistema, e também a modificação rápida e fácil de algumas características, como os adaptadores de vídeo. BUS é a denominação dos meios que são transferidos os dados do microprocessador para a memória ou para os periféricos, a quantidade de vias de comunicação são os chamados BITs que em um PC pode ser de 8, 16, 32 e 64 BITs. —Embora seja a essência do computador, o microprocessador não é um computador completo. O microprocessador precisa de alguns circuitos complementares para que possa funcionar: clocks, controladoras e conversores de sinais. Cada um desses circuitos de apoio interage de modo peculiar com os programas e, dessa forma, ajuda a moldar o funcionamento do computador. MICROPROCESSADORES Todos os computadors pessoais, e um número crescente de equipamentos mais poderosos, se baseiam num tipo especial de circuito eletrônico chamado de microprocessador. Chamado também de “computador num chip”, o microprocessador moderno é formado por uma camada de silício, trabalhada de modo a formar um cristal de extrema pureza, laminada até uma espessura mínima com grande precisão, e depois cuidadosamente poluída pela exposição a altas temperaturas em fornos que contém misturas gasosas de impurezas. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CENTRO DE COMPUTAÇÃO ELTRÔNICA DIVISÃO DE MICROINFOMÁTICA Página: 7 Histórico 1971 4004 - Primeiro microprocessador de uso geral, fabricado pela Intel Corporation 4 BITs 1972 8008 - Atualização do 4004 com mais BITs por registrador, fabricado pela Intel Corporation - 8 BITs 1974 8080 - Possuía um set de comandos mais rico, fabricado pela Intel Corporation 8 BITs Z80 - 8080 aperfeiçoado, fabricado pela Zilog Corporation - 8 BITs. 1978 8086 - Duplicava mais uma vez a quantidade de registradores e aumentava as linhas de endereços - 16 BITs 8088 - Idêntico ao 8086 exceto o BUS que foi reduzido para - 8 BITs. 1984 80286 - Projeto para funcionar mais rapidamente, inicialmente 6 Mhz - 16 BITs 1985 80386 - Ele oferece mais velocidade, mais capacidade e mais versatilidade do que todos os microprocessadores fabricados até então - 32 BITs 1991 80486 - Com menos ciclos de máquinas consegue executar mesma instrução que as versões anteriores. - 32 BITs 1993 PENTIUM - Maior velocidade e conceito de instruções aperfeiçoadas - 32 BITs FAMÍLIA INTEL 86 DE PROCESSADORES / 87 DE COPROCESSADORES MATEMÁTICOS Micro Computadores Processador Coprocessador Matemático N° de BITs Interno / Externo Velocidades disponíveis MHz PC/XT 8086 8087 16/16 4,77/8/10 8088 8087 16/8 4,77/8/10 V-20 8087 16/8 10/12/20 PC/AT 80286 80287 16/16 8/10/12,5 80386-SX não tem 32/16 16/20/33/40 80386-DX 80387-DX 32/32 12,5/16/20/25/33/40 80486-SX não tem 32/16 25/33/40 80486-SX2 não tem 32/16 50 80486-DLC* 80387-DX 32/32 40/50 80486-DX Embutido no processador 32/32 33/40 80486-DX2 Idem acima 32/32 50/66 80486-DX4 Idem acima 32/32 75/100 *fabricante CYRIX Co-processadores UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CENTRO DE COMPUTAÇÃO ELTRÔNICA DIVISÃO DE MICROINFOMÁTICA Página: 10 O SET-UP do microcomputador reconhecerá automaticamente os bancos adicionais ou substituídos, necessitando somente gravar as novas modificações. —Todos o bancos devem ser iguais ROM BIOS (READY ONLY MEMORY, BASIC INPUT OUTPUT SYSTEM) Memória somente de leitura, funções básicas para o funcionamento do sistema A ROM é um tipo de memória permanente (não volátil), estática (não dinâmica), e é propriamente o chip. A BIOS é uma série de instruções gravadas na ROM que quando o computador é inicializado essas instruções são interpretadas e executadas. Existem várias BIOS no mercado, as principais são: AMI, HAVARD, MR BIOS, etc; sendo a AMI mais recomendada. SLOTS, BARRAMENTO, BUS O BUS de expansão do computador tem um objetivo direto: ele permite que vários elementos sejam conectados a máquina para melhorar o funcionamento. O projeto do Bus de expansão do computador é um dos fatores determinantes dos produtos que podem ser associados a ele, ou seja, da sua compatibilidade. Além disso, o projeto do BUS de expansão impõe certos limites ao desempenho do computador e, em útima análise, a sua capacidade. Os padrões mais comuns de barramento existentes no mercado são: O ISA (Industrial Standard Architecture) Baseada no padrão MCA da IBM, esse padrão permite o reconhecimento da placa colocada no barramento sem muitas configurações. Esse padrão de 16 BITS supriu por muito tempo todas as necessidades dos usuários, observando que a maioria dos periféricos trabalham com no máximo 16 BITS. O EISA (Extended Industrial Standard Architecture) Para estabelecer um padrão de BUS de 32 BITS que fuja da dependência a IBM e a MCA, um consórcio liderado pela Compaq Computer Corporation anunciou seu próprio padrão alternativo em 13 de setembro de 1988. O novo padrão acrescenta recurso ao BUS do AT que se assemelham fortemente as características do MCA, porem são implementados de modo distinto. O EISA aperfeiçoa o bus do AT, mas da ênfase, acima de tudo, a compatibilidade com os periféricos e programas que já existem. Ele foi UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CENTRO DE COMPUTAÇÃO ELTRÔNICA DIVISÃO DE MICROINFOMÁTICA Página: 11 projetado de modo a permitir o uso de qualquer placa de expansão do PC ou do AT que seja capaz de funcionar a 8 Mhz, que e velocidade do seu CLOCK. LOCAL BUS O sistema Local Bus é, na realidade, a mesma placa de sistema, tipo upgradable, contendo um slot especial conhecido como o próprio nome de local bus, que se interliga diretamente como o microprocessador. O microcomputador 386 ou 486 se intercomunica com a memória em 32 BITs e os periféricos instalados nos slots em 16 bits. No sistema Local Bus, o microprocessador se interliga com esse slot especial em 32 bits, onde se instala um controladora com as cinco funções básicas de um micro: vídeo e disco winchester. Outra placa que esta sendo usada no local bus é a de rede. No sistema local bus, todos os componentes trabalham em 32 BITS e na mesma velocidade do processador, sendo no máximo 33 Mhz (sistema VESA) e 66 Mhz (sistema PCI). ISA 16 BITS EISA 32 BITS LOCAL BUS 32 BITS Os barramentos EISA e Local Bus suportam perfeitamente placas de padrão ISA . CIRCUITOS DE APOIO Como já foi dito, o microprocessador, por si só, não e totalmente funcional necessitando vários circuitos de apoio para que o torne útil. Clocks e Osciladores Os computadores pessoais de hoje são construídos com base num projeto de circuitos denominado clocked logic. Todos os elementos lógicos do computador são desenhados de modo que operem sincronizadamente. Eles executam as operações que lhes cabem passo a passo, e cada circuito executa um passo ao mesmo tempo que todos os circuitos restantes do computador. Essa sincronia operacional permite que a máquina controle todos os bits que processa, garantindo que nada passe desapercebido. O clock do sistema é o regente que marca o tempo da orquestra de circuitos. Entretanto, o próprio clock precisa de algum tipo de indicação seja ela sendo de marcação ou um espécie de metrônomo. Um circuito eletrónico capaz de marcar o tempo com precisão e continuidade e chamado de oscilador. A maioria dos osciladores se baseia num princípio simples de feedback. Como o microfone, que capta seus próprios sons de sistemas de alto falantes reclamam, o oscilador também gera um ruído UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CENTRO DE COMPUTAÇÃO ELTRÔNICA DIVISÃO DE MICROINFOMÁTICA Página: 12 semelhante. No entanto, como neste caso o circuito de feedback e muito mais curto, o sinal não precisa percorrer um distância grande, e a freqüência e milhares de vezes maior. CONTROLADORAS DE INTERRUPÇÕES As interrupções fazem a diferença entre um computador e uma calculadora potente. Um computador funcionando ininterruptamente não e útil pois, o usuário não pode interagir com os processos executados pelo microcomputador, não pode entrar com dados ou novas funções. O conceito de interrupção trabalha justamente nesse tipo de situação, quando o usuário necessita interagir com a máquina. Os microprocessadores da Intel entendem dois tipos de interrupção: interrupções de software e de hardware. Uma interrupção de software é apenas uma instrução especial de um programa que esteja controlando o microprocessador. Em vez de somar, subtrair ou coisa que o valha, a interrupção de software faz com que a execução do programa seja desviada temporariamente para outra seção de código na memória. Uma interrupção de hardware tem o mesmo efeito, mas e controlada por sinais especiais externos ao fluxo de dados normal. O único problema esta em que os microprocessadores reconhecem muito menos interrupções do que seria desejável são apenas duas as linhas de sinais de interrupção. Uma delas é um caso especial: a NMI (interrupção não mascarável). A outra é compartilhada por todas as interrupções do sistema. Não obstante, a arquitetura dos computadores pessoais da IBM comporta vários níveis de interrupções priorizadas as interrupções mais importantes prevalecem sobre as interrupções de menor prioridade. CONTROLADORA DE DMA DO AT A melhor maneira de acelerar o desempenho do sistema é aliviar o microprocessador de todas as tarefas rotineiras. Uma das tarefas que consome mais tempo é a transferência de blocos de memória dentro do computador, deslocando o por exemplo bytes de um disco rígido (onde estão armazenados) através de sua controladora até a memória principal (onde o microprocessador pode utilizá-lo). As tarefas de transferência de dados na memória pode ser deixada a cargo de um dispositivo especial denominado controladora de DMA, ou Direct Memory Access (Acesso Direto a Memória). PLACAS DE VÍDEO Pela característica modular de funcionamento do PC, é possível instalar diversos tipos de monitores, pois a saída para o monitor de vídeo só é possível a partir de uma placa controladora de vídeo instalada no computador. Aí, esta placa pode ser confeccionada para atender os mais diversos tipos de apresentação da imagem no monitor. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CENTRO DE COMPUTAÇÃO ELTRÔNICA DIVISÃO DE MICROINFOMÁTICA Página: 15 As placas de vídeo VGA ou SVGA ganharam espaço nos requisitos de qualidade de um PC porque os sistemas operacionais, requisitam, atualmente, grandes quantidades de informações que são transmitidas para o monitor de vídeo. Os padrões CGA caíram praticamente em desuso, justamente pela suas restrições quando se referem a gráficos mais complexos. SUBSTITUIÇÃO DA PLACA DE VÍDEO A substituição por defeito ou para aumentar a capacidade não requer nenhuma configuração física na placa, o reconhecimento pelo microcomputador é automático havendo necessidade somente de gravar a nova configuração no SET UP. Os cuidados com a eletricidade estática e manuseio devem ser lembrados também na substituição. MULTI I/O - PORTAS DE COMUNICAÇÃO As portas de comunicação de um microcomputador permitem a interligação física dele com os diversos periféricos como: impressoras, modens, mouse, scanners, etc. Há duas maneiras básicas de comunicação de dados entre o computador e outros equipamentos. Temos a comunicação paralela e a comunicação serial. Comunicação Paralela é aquela em que os bits, que compõem um byte ou palavra de dados, são enviado ou recebidos simultaneamente bem como os sinais de controle de comunicação. Para que isso seja possível, faz-se necessário um meio físico (fio) para cada informação, seja ele de dado ou de controle. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CENTRO DE COMPUTAÇÃO ELTRÔNICA DIVISÃO DE MICROINFOMÁTICA Página: 16 Comunicação Serial, o byte é enviado por apenas uma via ou fio. Para que isso seja possível, o byte é desmembrado em bits e cada um é enviado separadamente, um após o outro. No local da recepção, os bits são “montados” novamente, recompondo o byte. Os sinais de controle são enviados separadamente. Devido ao fato de que uma comunicação serial exige um sistema para desmembrar a informação e um sistema idêntico para recompô-la, foram desenvolvidos padrões de comunicação para que diferentes equipamentos pudessem se comunicar entre si. São os protocolos de comunicação. A denominação RS-232 se refere à uma padronização de níveis de tensão. A vantagem de uma comunicação serial em relação à paralela convencional é que justamente por trabalhar com níveis de tensão bem mais elevados, permite uma comunicação de longa distância. TECLADO Para a linha compatível IBM PC há dois tipos básicos de teclado disponíveis: O teclado de 84 teclas e o chamado teclado estendido de 104 teclas, sendo o último para micros de série AT. Ambos os teclados funcionam em micros XT e AT, necessitando somente a mudança de um microchave colocada normalmente na parte inferior do teclado. O teclado como o principal periférico de entrada e o mais susceptível a problemas, necessita cuidados simples como: Efetuar limpeza periódica. Manutenção preventiva adequada. Cuidado na movimentação do cabo. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CENTRO DE COMPUTAÇÃO ELTRÔNICA DIVISÃO DE MICROINFOMÁTICA Página: 17 Não desconectar o teclado com o microcomputador ligado. Se o teclado depois de conectado não funcionar, verificar os seguintes itens: Se o teclado possui a chave de seleção XT AT, verifique se está posicionada corretamente. Verifique a trava de teclado Se o teclado foi desmontado, verifique se os conectores foram ligados corretamente e se não partiu nenhum fio. Lembrando que o melhor método de isolar o problema é sua substituição. MOUSE Há algum tempo atrás, o mouse era encarado como apenas um periférico a mais. Hoje, com os programas cada vez mais interativos, o mouse pode ser considerado um dispositivo essencial, tal como a utilização de um máquina mais veloz ou monitor colorido. Geralmente conectado a uma porta serial do computador, o funcionamento do mouse acaba por depender da correta configuração dessa porta serial e compatibilidade de software com os programas que utilizam o dispositivo. E muito importante se ter em mãos o manual do mouse e seu driver de instalação. O funcionamento do mouse e simples. Dois sensores ópticos são acoplados a uma bolinha que fica suspensa quando o mouse é colocado na sua posição normal. Quando o mouse se movimenta, a bolinha transmite os movimentos para os sensores e estes para um circuito eletrônico interno que converte os dados e manda para o computador. Um programa trata de converter as informações enviadas em movimento na tela e comandos para o computador. As causa de não operação de um mouse podem ser: Driver do mouse não instalado ou de maneira incorreta A porta serial foi reconfigurada Defeito na porta serial Fio do mouse partido Para que o mouse funcione satisfatoriamente, você deve periodicamente limpar a bolinha, conforme as instruções do fabricante, evitar deslizar o mouse em superfícies ásperas, desgastando os guias de nylon, e mantê-lo lo limpo e protegido do pó.