1- componentes DE UM MICROCOMPUTADOR:

1.1.PLACA MÃE,MOTHERBOARD OU mb:

A motherboard, placa mãe ou simplesmente MB, dependendo do modelo do kit adquirido, pode ter os seguintes processadores:

1981 - IBM-PC XT - Um dos primeiros computadores pessoais (microprocessador INTEL 8088 de 4,77 MHz)

1986 - IBM PC AT 286 (microprocessador INTEL 80286 de  6 a 12 MHz).

1989 - 386 - 80386 de 12 a 25 MHz

1991 - 486 - 80486 de 25 a 66 MHz

1995 - PENTIUM - 100 a 350 MHz

1997 - PENTIUM II - 250 a 450 MHz

1999 - PENTIUM III - 450 a 900 MHz

2001 - PENTIUM IV - 1GHz a 2 GHz

2004 – PENTIUM EXTREME – 4 GHz

Os microcomputadores diferenciam-se principalmente pelo processador instalado na motherboard e pelo padrão do barramento de expansão: ISA, EISA, MCA (proprietária IBM), VESA (LOCAL BUS) e PCI em ordem crescente de performance.

                   Obs: Nas MBs existe uma bateria que mantém os dados gravados na CMOS

(dados de configuração, veja a seguir) sendo recarregada enquanto o micro está ligado. Quando a placa começa a perder a configuração freqüentemente devemos trocar a bateria.

Além dos slots de expansão já mencionados temos também os slots de memórias ou bancos de memórias onde são colocados os pentes de memórias RAM (DIMM e/ou DDR).

1.2.MICROPOCESSADOR:

O microprocessador é o coração de um microcomputador.  Desde o advento do processador INTEL 8088 (Linha PC-XT) até o atual PENTIUM EXTREME, passando pelos 80286, 80386, 80486 e toda linha Pentium apresentam sempre uma evolução exponencial em relação ao seu antecessor, medido atualmente em milhões de transistores (386DX-360.000 transistores, 486DX 1,200.000, Pentium -3,1 milhões,, etc) e paradoxalmente em microns de espessura de trilha (486 DX - 0,7).

1.3.MEMÓRIA:

1.3.1.Memória RAM ou memória principal:

São pequenos pentes que são encaixados nos slots de memória das placas motherboard. Podemos ter pentes de 32 Mb, 64Mb, 128 Mb, 256 Mb, 512 Mb e 1 Gb. A capacidade total de memória depende do pente e do número de slots na motherboard, geralmente 4 slots.

É na memória que ficam todas as informações utilizadas durante as operações de escrita ou leitura nas unidades de armazenamento e os programas, cache de software para hard-disk, drives virtuais, vírus.

O CONCEITO DE PARIDADE:

Para mantermos a integridade dos dados na memória, evitando que defeitos nesta prejudiquem o funcionamento do sistema, o CHIPSET gera um bit de paridade para cada byte de dado escrito na memória.

A lógica de teste da paridade gera o bit de paridade conforme o byte armazenado no chip de memória fazendo a comparação deste bit posteriormente quando for lido qualquer byte da memória. 

Caso seja detectado um erro, o sistema travará gerando uma NMI (interrupção não mascarável, ou seja, sem possibilidade de uso do equipamento).

Na maioria das BIOS temos uma opção que habilita/desabilita esse teste de paridade. Sempre devemos deixá-lo habilitado!

1.3.2.Memória CACHE ou memória secundária:

O cache é um conjunto de chips de acesso rápido instalados na placa mãe, ou seja, externo ao processador. A memória principal do computador DRAM é bem mais lenta que a memória cache ou secundária, SRAM (Static Random Access Memory) que tem tempos de acesso de até 12 ns, mas em compensação é bem mais cara.

Assim o cache reduz, sensivelmente, a velocidade de acesso médio a memória principal armazenando as mais requisitadas instruções e dados. A efetividade do cache está relacionada com o seu tamanho, largura do byte, algorítimo de substituição de dados, esquema de mapeamento e do tipo do programa em execução.

Não é atoa que a tecnologia de cache está presente tanto em winchesters, processadores (o 486 DX tem 8 kb de cache internamente e 16 kb no Pentium) e em muitas outras placas.

A construção das memórias cache segue princípios de construção totalmente diferentes das memórias comuns. Utilizam elementos lógicos compostos basicamente de transistores chamados flip-flops.

Resumindo tudo, o cache trabalha na velocidade do processador enquanto a memória DRAM depende da inclusão de wait states (estados de espera do processador) para disponibilizar o dado devido a sua lentidão.

1.3.3.BIOS (Basic Input Output System):

Toda motherboard contém chips de memória EPROM (Erased Programable Read Only Memory) que chamamos de BIOS, de 256 Kb ou 512 KB. Este tipo de memória é o que chamamos "não voláteis", isto é, desligando o computador não há a perda das informações (programas) nela contida.  A DRAM e a SRAM perdem completamente seus dados ao desligarmos ou resetarmos o micro.

Os programas iniciais contidos na BIOS não podem ser atualizados por vias normais, pois a mesma é gravada uma só vez. Atualmente algumas MBs já utilizam chips de memória com tecnologia flash, ou seja, memórias que podem ser regravadas  facilmente  e  não  perdem  seus  dados  quando  o  computador  é desligado. Isto é interessante na atualização das BIOS vias softwares.

1.3.4.Memória CMOS (Complementary Metal-Oxide Semicondutor):

É uma tecnologia de CI de baixíssimo consumo de energia, onde ficam armazenadas as informações do sistema (setup) e são modificados pelos programas da BIOS acessados no momento do BOOT.  Estes dados são necessários somente na montagem do microcomputador refletindo sua configuração (tipo de winchester, números e tipo de drives, data e hora, configurações gerais, velocidade de memória, etc) permanecendo armazenados na CMOS e mantidos através da bateria interna.

Muitos desses itens estão diretamente relacionados com o processador e seu chipset, portanto é recomendável usar o default sugerido pelo fabricante da BIOS. Mudanças nesses parâmetros podem ocasionar o travamento da máquina, intermitência na operação, mau funcionamento dos drives e até perda de dados do HD.

1.4.TECLADO:

É a interface entre o microcomputador e o usuário. Existem dois tipos básicos de teclados: captativos e o de contato. No primeiro tipo toda vez que uma tecla é pressionada forma-se uma capacitância e há a modificação do sinal (corrente elétrica) detectada. No de contato existe realmente o contato em duas partes de metal permitindo ou não a passagem da corrente elétrica.

Em todo teclado existe um microprocessador que fica "procurando" todas as teclas para verificar qual foi pressionada. Através de um circuito tipo matriz esta tecla gera um código de varredura (SCAN CODE) e este é enviado para o BIOS da motherboard que faz o reconhecimento da tecla através de uma tabela.

1.5.GABINETE:

Diferentemente de outros eletrodomésticos que utilizam fontes lineares, os microcomputadores utilizam fontes chaveadas, pois estas permitem uma substancial redução de tamanho e são mais eficientes.

A potência da fonte deve ser compatível com o tipo de micro a ser montado e com seus periféricos.

O dimensionamento de uma fonte para um microcomputador depende da quantidade de periféricos, e consequentemente das placas que serão ligadas no barramento de expansão. Sempre nesses casos devemos escolher uma fonte onde não se utilize mais de

2/3 da sua potência nominal.

As tensões geradas por uma fonte chaveada para microcomputadores são ± 5VDC, ±12VDC.

Além desses, existe um sinal de +5VDC gerado pela fonte denominado POWER GOOD. Este tem como função indicar à placa-mãe o perfeito funcionamento da fonte e a partir deste, o chipset gera sinais de RESET para todos CIs da placa. Tudo depende do bom funcionamento da fonte.

1.6.DRIVES:

São as unidades de leitura e gravação de disco. Temos os drives de 3½ polegadas com capacidade de leitura máxima de 1.44 Mb.

2.SISTEMA OPERACIONAL:

Sem um Sistema Operacional (ou S.O.) nenhum hardware torna-se utilizável pelo usuário. Normalmente este é um definido como conjunto de programas que fazem a interface entre o microcomputador e o usuário, ou seja, ele atua mais diretamente com o hardware de seu micro. Além disso, os S.O. oferecem vários aplicativos simples para o gerenciamento e manutenção dos dados na HD, DRIVES 3½, ZIP DRIVE, CD-ROM, CD-RW, PENDRIVE, DVD-ROM e DVD-RW.

Os S.O. executam as mais diversas tarefas tais como o controle de entrada e saída

(input/output), leitura/escrita em disco ou HD, escrita em monitores e controlar todo uso da memória dividindo-a em várias partes para cada tipo de aplicação.

O sistema operacional mais popular para micros PCs baseado nos processadores intel é o MS DOS (Microsoft Disk Operating System). Temos ainda os Windows 95, 98, 2000 e XP, Linux, etc.

Estes S.O. são mais apropriados para os processadores de 32/64 bits atuais e não impõem limitações de memória como o DOS. Além disso implementam interfaces gráficas (GUI), multitarefa real, multiprocessamento simétrico, etc.

3.Ligando o Equipamento e Verificando o Funcionamento

3.1.INSTALAÇÃO:

O microcomputador é composto basicamente de um monitor, uma CPU (CENTRAL de Processamento de Dados) e um teclado. Os seguintes passos devem ser tomados para a instalação do equipamento:

Retirar a CPU, monitor e teclado de suas respectivas embalagens verificando a integridade destas. Muito cuidado com a CPU, pois se ela contiver um winchester (HD) deve-se ao máximo evitar choques e outros danos. O HD é um mecanismo de precisão e muito sensível.

No painel traseiro da CPU temos as seguintes saída (em geral):

- Saídas paralelas (LPT1 e LPT2) em micros com monitores CGA.

- Saídas seriais (COM1 e COM2). Podemos ter com os conectores DB9 (9 pinos) ou DB25 (25 pinos).

- Saídas USB (Universal Serial Bus)

- Saída de game para joystick.

- Saída de vídeo (CGA / VGA / SVGA).

- Plug fêmea para conexão do teclado.

- Plug fêmea para conexão do mouse.

- Tomada de força (fêmea) para ligação do monitor (junto com a fonte).

- Tomada de força (macho) para cabo de força tripolar.

- Saídas diversas se houverem placas opcionais(som, vídeo, modem, rede, etc.).

1 - Conectar o teclado ao plug da CPU. Em alguns gabinetes este plug poderá estar na parte frontal.

2 - Conecte o cabo lógico (cabo de sinal do monitor) a saída de vídeo da CPU. Estes conectores têm uma forma trapezoidal que só encaixa de uma única maneira.

3 - Ligar o monitor (cabo de força) na tomada junto a fonte da CPU. Caso as tomadas sejam diferentes o monitor poderá ser conectado diretamente a outra fonte que alimenta o microcomputador (muito aconselhável ter um estabilizador de voltagem).

4 - Verificar se a tensão da rede é a mesma do microcomputador.  É muito importante a utilização de um estabilizador ou uma proteção para o equipamento. Evite ligá-lo diretamente a rede elétrica e certifique-se que esta rede elétrica esteja devidamente aterrada.

5 - Conectar o cabo de força da CPU a energia elétrica. Os dois terminais deste cabo também só se encaixam de uma única maneira.

Após a instalação, se possível, medir com um multímetro as tensões AC na tomada tripolar entre TERRA e NEUTRO (110VAC) devemos ter quase 0VDC; entre TERRA e FASE praticamente os 110VAC.

Caso a tensão TERRA - Neutro seja maior que 3VAC o terra não está instalado. Obviamente em apartamentos essa providência será muito difícil de realizar. Informe-se então sobre a existência de um ATERRAMENTO geral do edifício.

3.2.TESTE INICIAL AO LIGAR:

Quando o computador é ligado, a CPU passa a realizar vários testes para verificar se tudo está OK. Estas rotinas de verificação (programas) estão armazenadas na BIOS. Se algo estiver errado a CPU nos informará com diferentes tipos de beeps. O tipo do beep dependerá da BIOS que estiver na MB. Este procedimento é chamado de POST (POWER ON SELF TEST).

Descrição passo a passo deste teste:

1 - Quando o computador é ligado a CPU passa a rodar um programa armazenado permanentemente num determinado endereço o qual aponta para a BIOS (Basic Input/Output System) em ROM.

2 - A CPU envia um sinal ao BUS de dados para certificar se tudo está funcionando.

3 - É o teste das memórias e aparece um contador no monitor.

4 - A CPU checa se o teclado está conectado e verifica se nenhuma tecla foi pressionada.

5 - É enviado um sinal através do BUS de dados para verificar quais os tipos de drives estão disponíveis.

6 - Logo após o micro está pronto para iniciar o BOOT.

7 - No caso da BIOS ser AMI, teremos sinais sonoros caso ocorra algum problema descrito na tabela 1

Os erros reportados pela BIOS na tabela são FATAIS, ou seja, o sistema não pode ser utilizado. Os dois erros abaixo independem do funcionamento do micro.

1 longo, 3 curto - Falha no teste de memória estendida

1 longo, 8 curto - Falha no teste do monitor

3.3.BOOT:

Após o teste inicial do microcomputador (POST), entra o processo de BOOT do micro. Mas o que é esse tal de BOOT?

Para executar qualquer programa, antes de mais nada necessitamos carregar o sistema operacional desejado via disquetes ou pelo HD. O famoso BOOT nada mais é que uma verificação da

TABELA 1.

TABELA 1:

BEEPS          INDICATIVO DE ERROS (FATAIS)

1                   Falha no reflash memória RAM

2                   Erro paridade na memória RAM

3                   Falha na memória base 64Kb ou CMOS

4                   Falha no timer

5                   Falha no processador

6                   Controlador de teclado ou A20 gate

7                   Erro de interrupção

8                   Erro de leitura/escrita placa de vídeo

9                   Erro no Bit de checksum da ROM BIOS

10                  Erro no registro "shutdown" para CMOS

A BIOS do equipamento começa a busca de um programa que inicialize um sistema operacional. Este processo inicial está gravado na BIOS da MB onde existem as instruções básicas para ele começar a operar este programa e é lido pela CPU onde existe a instrução para leitura dos arquivos do sistema operacional (no MS DOS 6.2 são IO.SYS e o MSDOS.SYS) que estão gravados no primeiro setor do HD ou do disquete colocado no drive A. Se um HD ou disquete estiverem com os primeiros setores danificados eles tornam- se inutilizáveis para carregar o sistema operacional.

No caso do MS DOS podemos dizer que um disquete ou HD é BOOTÁVEL quando ele contém os dois arquivos do sistema operacional mencionados acima e mais um arquivo chamado COMMAND.COM, este último arquivo é lido e carregado na memória.

O arquivo COMMAND.COM está divido em 3 partes. A primeira parte contém instruções de entrada e saída. A segunda parte comandos internos do sistema operacional, como por exemplo, DIR, COPY, etc. A terceira parte contém instruções para leitura de arquivos batch como o arquivo AUTOEXEC.BAT.

      Outro arquivo chamado CONFIG.SYS irá configurar a maneira como o computador irá trabalhar com alguns parâmetros (FILES BUFFERS, drives virtuais, CD-ROM, gerenciadores de memória, etc.).

Podemos dizer que o BOOT nada mais é que um processo básico que o microcomputador realiza para carregar qualquer tipo de sistema operacional.

Quando carregamos um S.O. o KERNEL deste fica normalmente residente em memória. Kernel é o núcleo do S.O. O que nos apresenta no monitor é o SHELL, que no caso do MS DOS nos é dado pelo já mencionado arquivo COMMAND.COM.

Alguns sistemas operacionais fornecem vários tipos de shell, como as versões do

UNIX, cada uma prestando-se melhor a uma determinada função.

4.Periféricos para Gravação e Leitura de Dados:

Temos hoje os mais diversos periféricos para a gravação e leitura de dados. Eles se diferenciam pela tecnologia que são utilizadas para a gravação ou leitura destes dados. Depois de muitos anos de supremacia, a gravação magnética está dando lugar a gravação óptica, a mais confiável, com menos interferências e maior capacidade de armazenamento. Atualmente a única limitação da tecnologia óptica é o baixo tempo de acesso aos dados.

4.1.FLOPPY DRIVE:

Os drives, assim como os HDs são periféricos de acesso aos dados aleatórios. A fita magnética é um meio de armazenamento seqüencial, ou seja, temos que passar por todos os dados gravados para acessarmos um byte no final da fita.

Os floppy drives utilizam discos magnéticos para a gravação e leitura de dados. Seu acesso é lento e tem capacidade limitada até 1,44 Mb por disquete.

As informações nos disquetes (e HDs) dividem-se basicamente em trilhas que são compostas de setores (geralmente 512 ou 1024bytes) e estes em clusters ou unidade alocável. O cluster é a maior parte endereçável nos discos magnéticos (e para os DOS).

Como os arquivos têm diferentes tamanhos, o S.O. reparte o mesmo em vários pedaços distribuindo-os pelos espaços livres no disco. Os programas desfragmentadores fazem justamente o serviço de reordenar o arquivo em clusters contínuos, ou seja, em seqüência.

4.2.HARD DISK, WINCHESTER ou HD:

Utiliza também discos magnéticos montados internamente em um eixo de rotação comum (splindle motor) de 3600/5400 rpm e tem uma performace muito melhor que a dos drives. Seu acesso é medido em ms (milisegundos ou 10 -3) e tem capacidade de até vários Gb.

Atualmente temos dois padrões principais de HD, temos o  ATA (também conhecido como IDE) e o SATA. Os HD ATA são mais comuns, já os SATA apresentam uma taxa de transferência máxima teórica de 150 MB/s ou 300 MB/s, contra os 133 MB/s de um disco IDE

Os HDs podem  também  se  diferenciar  pelo  seu  tamanho  (fator  de  forma). Atualmente temos os HD de  3½  são  mais  comuns  e  os  HD  de  2½  são  utilizados  nos notebooks.

CONCEITO DE DISCOS VIRTUAIS:

São discos lógicos configurados na memória do computador. Estes discos são criados através de um programa que passa a utilizar a memória como uma área de armazenamento momentâneo. A capacidade depende de memória livre disponível e seu acesso é o mesmo do acesso de leitura ou gravação em memória, ou seja, bem mais rápido que qualquer HD. São utilizados para testes, softwares com muitos acessos em discos de leitura e outros para colocarmos arquivos temporários. Toda informação neste tipo de disco é perdida quando o microcomputador é desligado e são designados por letras como os drives D:; E:; etc.

5.Dispositivos de Entrada e Saída de Dados:

5.1.PORTA SERIAL:

A saída serial de um microcomputador geralmente está localizada na placa MULTI IDE e é utilizada para diversos fins como por exemplo: ligação de um faz modem externo, ligado de um mouse, plotter, impressora serial, conexão micro a micro e muitas outras coisas.

A transmissão e recepção dos dados são feitos bit a bit, e os outros pinos são utilizados para controle dos sinais (handshaking).

5.2.PORTA PARALELA:

Como a saída serial a interface paralela está localizada geralmente na placa IDE. Utiliza o padrão Centronics e também é conhecida como interface para impressora pela grande utilização para este fim. Neste tipo de conexão os dados são enviados em lote bits, portanto é mais rápida a comunicação em relação a saída serial, em contra partida esta última pode ser feita a maior distância e em termos de cabos é mais simples é mais barato.

Em algumas impressoras HP temos a interface paralela BITRONICS com algumas vantagens técnicas.

5.3.TECLADO:

Teclado é a interface entre o operador e o microcomputador.

5.4.MONITOR:

É um dispositivo principal de saída de dados, mas atualmente já temos monitores que servem  para  entrada  de  dados  tipo  os  monitores  TOUCH-SCREEN  que  tem  seu funcionamento parecido a de um mouse.

Atualmente encontramos vários tipos e modelos de monitores disponíveis no mercado. Eles  se  diferem  na  resolução  e  modo  de  operação.  Quanto  a  resolução  podemos  ter monitores tipo CGA, EGA, VGA e Super VGA além de serem monocromáticos ou coloridos. Temos também os monitores entrelaçados que se diferem no modo que são gerados os sinais de varredura horizontal.

A resposta em freqüência (ou largura de banda, medida em Mhz) dos monitores é o que limita a resolução que este pode apresentar ao usuário, ou seja, o sinal de maior freqüência que pode ser processado pelos circuitos do monitor. Quanto maior a resolução necessária maior resposta em freqüência o monitor deve ter.

Observe que, a resolução é diretamente proporcional à quantidade de pontos apresentados na tela e quanto maior a resolução menor fica a informação na tela. Nos monitores de 17” SVGA a resolução de 1152x864 é a mais cômoda.

Outra característica importante dos monitores VGA/SVGA coloridos é o DOT PITCH medido em milímetros. Quanto menor este valor mais nitidez terá a imagem e atualmente nos monitores SVGA este valor situa-se em torno de 0,26 mm e 0,39mm.

Os monitores TOUCH SCREEN devem ser utilizados com placa especial para sua configuração, reconhecimento do monitor e calibragem.

Além dos monitores tradicionais temos os monitores de cristal líquido sendo monocromáticos ou coloridos e são grandemente utilizados em notebooks ou similares devido ao baixo consumo de energia.

5.5.MOUSE / JOYSTICK:

Mouse é um mecanismo que é ligado a saída serial do microcomputador com a qual através de uma movimentação de um ponto na tela podemos selecionar a opção desejada de maneira rápida de funcionamento  e pelas interfaces gráficas introduzidas inicialmente no Macintosh, pelo Windows e atualmente em outros sistemas operacionais. O mouse pode ser de botões ou de esfera (trackball) e pode ter 3 botões (padrão Mouse System, em desuso) e 2 botões (padrão Microsoft).

Existe também o mouse sem fio utilizando uma interface infravermelha. Os joysticks são utilizados principalmente para jogos de ação

5.6.PLACAS FAX-MODEM:

Modem é a junção de dois termos: MODULATE and DEMODULATE.

É o mesmo princípio da transmissão de um sinal de rádio FM (Freqüência Modulada), ou seja, utiliza-se uma determinada técnica de modulação/demodulação só que via cabos. Esta placa é conectada a saída serial de um microcomputador. Também temos os modems internos, nos quais ocupam o endereço e uma interrupção de uma saída serial. O modem recebe o sinal na forma digital modulando-o em onda senoidal e transmitido via linha de transmissão até a outra ponta onde temos outro modem para fazer a demodulação e retornar o sinal á forma original.

Os modems diferem pelo padrão e velocidade de transmissão. Na prática podemos ter modems trabalhando de até 28800bps até 115200bps(Bits por segundo).