1. Tarjeta Madre
La tarjeta madre también es conocida como: placa base, tarjeta matriz, tablero de circuito principal, tablero madre o tablero sistema, es el componente más importante de la PC, ya que en él se integran y coordinan todos los demás elementos que permiten su adecuado funcionamiento. De este modo, una tarjeta madre se comporta como aquel dispositivo que opera como la plataforma o circuito principal de una computadora. Por lo cual, aunque tengan mucha calidad los demás componentes, no van a conseguir un rendimiento adecuado si no se insertan en una buena tarjeta madre. La Figura 1 que muestra la imagen de una tarjeta madre.
La tremenda importancia que posee una tarjeta madre radica en que, en su interior, se albergan todos los conectores que se necesitan para cobijar a las demás tarjetas del computador. De esta manera, una tarjeta madre cuenta con los conectores del procesador, de la memoria RAM, del Bios, asi como también, de las puertas en serie y las puertas en paralelo. En este importante tablero es posible encontrar también los conectores que permiten la expansión de la memoria y los controles que administran el buen funcionar de los denominados accesorios periféricos básicos, tales como la pantalla, el teclado y el disco duro.
Una vez que la tarjeta madre ha sido equipada con esta gran cantidad de elementos que se han mencionado, se le llama “Chipset” o conjunto de procesadores. En los computadores Apple a esta tarjeta se le llama "tarjeta lógica" o simplemente mobo.
Figura 1 Tarjeta madre
1.1 Formato Físico de las tarjetas madres
“Partiendo de la funcionalidad común de los diferentes tipos de placas base, la evolución y aparición de nuevos componentes ha hecho que el diseño de estas tarjetas haya variado… Evidentemente esta evolución no ha sido sólo consecuencia de las necesidades planteadas por el resto de los componentes que integran el computador. La propia placa base ha experimentado mejoras importantes que han contribuido a los diferentes cambios de formato[1].”
A continuación se exponen los formatos más comunes de las tarjetas madres.
1.1.1 Formato AT
El formato AT es el más antiguo, ha llegado a soportar hasta el PENTIUM MMX. El problema que tiene esta tarjeta madre es que es muy grande (30.5cm. de ancho, 12”) que le excluye de formatos pequeños de caja. Otro problema con este formato es la ubicación del microprocesador, situado a continuación de las ranuras, si se inserta una tarjeta larga puede llegar a entorpecer la inserción de la misma. “Para entender este <> de diseño, debe tenerse en cuenta que este formato ha aguantado más de diez años y en su día no se pensaba en tarjetas <>, ya que las ranuras primarias solían ser ISA de 8 bits y, por supuesto, tampoco se pensó en la necesidad de los disipadores de calor del micro.[2]”
Para solucionar el problema de este formato AT, se diseño el formato <> que es más pequeño, pero no es estándar en cuanto a su ubicación de taladros para su sujeción a la placa base.
1.1.2 Formato ATX
Es un cambio sobresaliente en cuanto a la tecnología de las placas base. “Este formato cubre una amplia gama de microprocesadores desde el PENTIUM convencionales pasando por los MMX, PENTIUM PRO, PENTIUM II Y III. En 1995 se asentó como un estándar dado que se trata de un desarrollo de Intel. Sus dimensiones son 305x244 mm, aunque existe conocida como <> de 280x204 mm.[3]”
Este formato permite un montaje mucho más limpio del computador, ya que no es preciso disponer de cables para conectar puertos en serie, paralelos, PS/2 etc. Sino que integrados directamente de la placa base, viene soldados sobre la misma en la disposición conveniente para el posterior montaje de la caja. El ensamblaje es mucho más rápido y sencillo, y las ampliaciones son más sencillas al encontrarse los componentes mejor distribuidos.
En cuanto a la alimentación también se dan mejoras, la placa recibe directamente 3 v. de tensión continua, esto evita la integración de reguladores de tensión para alimentar al micro con una elevada potencia de transformación de 5 v. a 3 v. que se refleja como disipación de calor. El conector de alimentación de la placa base es único y de 20 pines, evitando el riesgo de montajes erróneos. Véase figura 2 formato ATX.
Figura 2 formato ATX
1.1.3 Formato LPX
Este formato fue muy utilizado y es una variante especializada de un baby AT con un bajo perfil, fue desarrollado por Western Digital para computadoras de escritorio para que no ocupen mucho espacio. Este tipo de factor generalmente se encuentra en las computadoras Compaq, Hewlett Packard, Digital, Packard bell, y algunos fabricantes de tarjetas madre. Se encuentra en computadoras con case Slim, que es un case de escritorio delgado, lo que caracteriza este tipo de formato es que las tarjetas están montadas en un rise card en el centro de la tarjeta. Los inconvenientes que presenta este tipo de tarjetas madre es que estar el rise card al centro de la tarjeta evita el flujo de aire y requiere mayor ventilación, es difícil quitar la tarjeta madre y en algunos casos es necesario comprar solo del fabricante ya que cada quien soluciona el problema a su manera. Véase figura 3 formato LPX.
Figura 3 Formtao LPX
1.1.4 Formato NLX
Aparece en1997 diseñado por Intel en colaboración por IBM, es un diseño nuevo de tarjeta madre que incluye
Las mejoras y ventajas del ATX los conectores del puerto serie, paralelo, teclado, ratón etc. están colocados en la parte posterior de la tarjeta madre.
Soporte para las nuevas tecnologías tales como AGP, USB
Permitir fácil acceso a los componentes.
Esta diseñado para facilitar el mantenimiento típicamente de 8.8 por 13 pulgadas.
Tiene un conector tipo Riser en el lateral de la Placa Base donde se conecta una tarjeta con los slots de expansión. De esta forma las tarjetas quedan paralelas a la Placa Base. Véase figura 4 formato NLX.
Figura 4 Formato NLX
//
Componentes de la tarjeta madre
Figura 5 diagrama de los componentes de la placa base
Una placa base típica admite los siguientes componentes:
Uno o varios conectores de alimentación: Por estos conectores una alimentación eléctrica proporciona a la placa base los diferentes voltajes necesarios para su funcionamiento;
El zócalo de CPU (a menudo llamado socket): es un receptáculo que recibe el micro-procesador y le conecta con el resto de la microcomputadora;
Los conectores de RAM (ranura de memoria, en inglés memory slot) en número de 2, 3 o 4 en las placas base comunes;
El chipset: Uno o más circuitos electrónicos, que gestiona las transferencias de datos entre los diferentes componentes de la computadora (microprocesador, memoria, disco duro, etc.) ;
Un reloj: regula la velocidad de ejecución de las instrucciones del microprocesador y de los periféricos internos;
La CMOS: una pequeña memoria que preserva cierta información importante (como la configuración del equipo, fecha y hora), mientras que el equipo no está alimentado por electricidad ;
La pila de la CMOS: proporciona la electricidad necesaria para operar el circuito;
La BIOS: un programa registrado en una memoria de solo lectura (ROM). Este programa es específico de la tarjeta y se encarga de la interfaz de bajo nivel entre el microprocesador y algunos periféricos. Recupera, y después ejecuta, las instrucciones del (en inglés master boot record), registrados en un (HDD), cuando arranca el equipo;
El bus (también llamado bus interno o en inglés (Front Side Bus (FSB)): Conecta el microprocesador al chipset;
El bus de memoria conecta el chipset a la memoria temporal;
El bus de expansión (también llamado bus I/O): Une el microprocesador a los conectores entrada/salida y a las ranuras de expansión;
Los conectores de entrada/salida que cumplen normalmente con la norma PC 99: Estos conectores incluyen:
Los puertos serie, por ejemplo para conectar dispositivos antiguos,
Los puertos paralelos, por ejemplo para la conexión de antiguas impresoras;
Los puertos USB (en inglés Universal Serial Bus); por ejemplo para conectar periféricos recientes
Los conectores RJ45 para conectarse a una red informática.
Los conectores VGA, para la conexión del monitor de la computadora
Los conectores IDE o Serial ATA I o II, para conectar dispositivos de almacenamiento tales como discos duros y discos ópticos;
Los conectores de audio, para conectar dispositivos de audio tales como altavoces o micrófono;
Los conectores (slots) de expansión: se trata de receptáculos que pueden acoger tarjetas de expansión (estas tarjetas se utilizan para agregar características o aumentar el rendimiento de un micro-ordenador, por ejemplo, un tarjeta gráfica se puede añadir a un ordenador para mejorar el rendimiento de la pantalla 3D en el monitor). Estos puertos pueden ser puertos ISA (interfaz antigua), PCI (en inglés Peripheral Component Interconnect) y los más recientes PC Express.
Con la evolución de las computadoras, más y más características se han integrado en la placa base, tales como circuitos electrónicos para la gestión del video IGP
La tarjeta madre también es conocida como: placa base, tarjeta matriz, tablero de circuito principal, tablero madre o tablero sistema, es el componente más importante de la PC, ya que en él se integran y coordinan todos los demás elementos que permiten su adecuado funcionamiento. De este modo, una tarjeta madre se comporta como aquel dispositivo que opera como la plataforma o circuito principal de una computadora. Por lo cual, aunque tengan mucha calidad los demás componentes, no van a conseguir un rendimiento adecuado si no se insertan en una buena tarjeta madre. La Figura 1 que muestra la imagen de una tarjeta madre.
La tremenda importancia que posee una tarjeta madre radica en que, en su interior, se albergan todos los conectores que se necesitan para cobijar a las demás tarjetas del computador. De esta manera, una tarjeta madre cuenta con los conectores del procesador, de la memoria RAM, del Bios, asi como también, de las puertas en serie y las puertas en paralelo. En este importante tablero es posible encontrar también los conectores que permiten la expansión de la memoria y los controles que administran el buen funcionar de los denominados accesorios periféricos básicos, tales como la pantalla, el teclado y el disco duro.
Una vez que la tarjeta madre ha sido equipada con esta gran cantidad de elementos que se han mencionado, se le llama “Chipset” o conjunto de procesadores. En los computadores Apple a esta tarjeta se le llama "tarjeta lógica" o simplemente mobo.
Figura 1 Tarjeta madre
1.1 Formato Físico de las tarjetas madres
“Partiendo de la funcionalidad común de los diferentes tipos de placas base, la evolución y aparición de nuevos componentes ha hecho que el diseño de estas tarjetas haya variado… Evidentemente esta evolución no ha sido sólo consecuencia de las necesidades planteadas por el resto de los componentes que integran el computador. La propia placa base ha experimentado mejoras importantes que han contribuido a los diferentes cambios de formato[1].”
A continuación se exponen los formatos más comunes de las tarjetas madres.
1.1.1 Formato AT
El formato AT es el más antiguo, ha llegado a soportar hasta el PENTIUM MMX. El problema que tiene esta tarjeta madre es que es muy grande (30.5cm. de ancho, 12”) que le excluye de formatos pequeños de caja. Otro problema con este formato es la ubicación del microprocesador, situado a continuación de las ranuras, si se inserta una tarjeta larga puede llegar a entorpecer la inserción de la misma. “Para entender este <
Para solucionar el problema de este formato AT, se diseño el formato <
1.1.2 Formato ATX
Es un cambio sobresaliente en cuanto a la tecnología de las placas base. “Este formato cubre una amplia gama de microprocesadores desde el PENTIUM convencionales pasando por los MMX, PENTIUM PRO, PENTIUM II Y III. En 1995 se asentó como un estándar dado que se trata de un desarrollo de Intel. Sus dimensiones son 305x244 mm, aunque existe conocida como <
Este formato permite un montaje mucho más limpio del computador, ya que no es preciso disponer de cables para conectar puertos en serie, paralelos, PS/2 etc. Sino que integrados directamente de la placa base, viene soldados sobre la misma en la disposición conveniente para el posterior montaje de la caja. El ensamblaje es mucho más rápido y sencillo, y las ampliaciones son más sencillas al encontrarse los componentes mejor distribuidos.
En cuanto a la alimentación también se dan mejoras, la placa recibe directamente 3 v. de tensión continua, esto evita la integración de reguladores de tensión para alimentar al micro con una elevada potencia de transformación de 5 v. a 3 v. que se refleja como disipación de calor. El conector de alimentación de la placa base es único y de 20 pines, evitando el riesgo de montajes erróneos. Véase figura 2 formato ATX.
Figura 2 formato ATX
1.1.3 Formato LPX
Este formato fue muy utilizado y es una variante especializada de un baby AT con un bajo perfil, fue desarrollado por Western Digital para computadoras de escritorio para que no ocupen mucho espacio. Este tipo de factor generalmente se encuentra en las computadoras Compaq, Hewlett Packard, Digital, Packard bell, y algunos fabricantes de tarjetas madre. Se encuentra en computadoras con case Slim, que es un case de escritorio delgado, lo que caracteriza este tipo de formato es que las tarjetas están montadas en un rise card en el centro de la tarjeta. Los inconvenientes que presenta este tipo de tarjetas madre es que estar el rise card al centro de la tarjeta evita el flujo de aire y requiere mayor ventilación, es difícil quitar la tarjeta madre y en algunos casos es necesario comprar solo del fabricante ya que cada quien soluciona el problema a su manera. Véase figura 3 formato LPX.
Figura 3 Formtao LPX
1.1.4 Formato NLX
Aparece en1997 diseñado por Intel en colaboración por IBM, es un diseño nuevo de tarjeta madre que incluye
Las mejoras y ventajas del ATX los conectores del puerto serie, paralelo, teclado, ratón etc. están colocados en la parte posterior de la tarjeta madre.
Soporte para las nuevas tecnologías tales como AGP, USB
Permitir fácil acceso a los componentes.
Esta diseñado para facilitar el mantenimiento típicamente de 8.8 por 13 pulgadas.
Tiene un conector tipo Riser en el lateral de la Placa Base donde se conecta una tarjeta con los slots de expansión. De esta forma las tarjetas quedan paralelas a la Placa Base. Véase figura 4 formato NLX.
Figura 4 Formato NLX
//
Componentes de la tarjeta madre
Figura 5 diagrama de los componentes de la placa base
Una placa base típica admite los siguientes componentes:
Uno o varios conectores de alimentación: Por estos conectores una alimentación eléctrica proporciona a la placa base los diferentes voltajes necesarios para su funcionamiento;
El zócalo de CPU (a menudo llamado socket): es un receptáculo que recibe el micro-procesador y le conecta con el resto de la microcomputadora;
Los conectores de RAM (ranura de memoria, en inglés memory slot) en número de 2, 3 o 4 en las placas base comunes;
El chipset: Uno o más circuitos electrónicos, que gestiona las transferencias de datos entre los diferentes componentes de la computadora (microprocesador, memoria, disco duro, etc.) ;
Un reloj: regula la velocidad de ejecución de las instrucciones del microprocesador y de los periféricos internos;
La CMOS: una pequeña memoria que preserva cierta información importante (como la configuración del equipo, fecha y hora), mientras que el equipo no está alimentado por electricidad ;
La pila de la CMOS: proporciona la electricidad necesaria para operar el circuito;
La BIOS: un programa registrado en una memoria de solo lectura (ROM). Este programa es específico de la tarjeta y se encarga de la interfaz de bajo nivel entre el microprocesador y algunos periféricos. Recupera, y después ejecuta, las instrucciones del (en inglés master boot record), registrados en un (HDD), cuando arranca el equipo;
El bus (también llamado bus interno o en inglés (Front Side Bus (FSB)): Conecta el microprocesador al chipset;
El bus de memoria conecta el chipset a la memoria temporal;
El bus de expansión (también llamado bus I/O): Une el microprocesador a los conectores entrada/salida y a las ranuras de expansión;
Los conectores de entrada/salida que cumplen normalmente con la norma PC 99: Estos conectores incluyen:
Los puertos serie, por ejemplo para conectar dispositivos antiguos,
Los puertos paralelos, por ejemplo para la conexión de antiguas impresoras;
Los puertos USB (en inglés Universal Serial Bus); por ejemplo para conectar periféricos recientes
Los conectores RJ45 para conectarse a una red informática.
Los conectores VGA, para la conexión del monitor de la computadora
Los conectores IDE o Serial ATA I o II, para conectar dispositivos de almacenamiento tales como discos duros y discos ópticos;
Los conectores de audio, para conectar dispositivos de audio tales como altavoces o micrófono;
Los conectores (slots) de expansión: se trata de receptáculos que pueden acoger tarjetas de expansión (estas tarjetas se utilizan para agregar características o aumentar el rendimiento de un micro-ordenador, por ejemplo, un tarjeta gráfica se puede añadir a un ordenador para mejorar el rendimiento de la pantalla 3D en el monitor). Estos puertos pueden ser puertos ISA (interfaz antigua), PCI (en inglés Peripheral Component Interconnect) y los más recientes PC Express.
Con la evolución de las computadoras, más y más características se han integrado en la placa base, tales como circuitos electrónicos para la gestión del video IGP
(en inglés Integrated Graphic Processor), de sonido o de redes (10/100 Mbps/1 Gbps), evitando así la adición de tarjetas de expansión.
[1]Hardware microinformático, Viaje a las profundidades del PC, José María Martín, Editorial Alfaomega pág. 12
[2]Hardware microinformático, Viaje a las profundidades del PC, José María Martín, Editorial Alfaomega pág. 13
[3] Hardware microinformático, Viaje a las profundidades del PC, José María Martín, Editorial Alfaomega pág. 13
Bibliografías de libros
Hardware microinformático, Viaje a las profundidades del PC, José María Martín, Editorial Alfaomega, México, 2001 pág. 11-37.
¡Conserve viva su PC!, Jim Boyce, Prentice Hall, México 1994, pág. 28-29.
Secreto de la PC, Caroline M. Halliday, Editorial Limusa, México 1994, pág. 57-63.
Bibliografías de páginas web
http://www.monografias.com/trabajos14/tarjeta-madre/tarjeta-madre.shtml
http://www.misrespuestas.com/que-es-una-tarjeta-madre.html
http://www.monografias.com/trabajos58/tarjetas-madres/tarjetas-madres.shtml
http://reparesupc.com/Documents/formatosplacamadre.html
[1]Hardware microinformático, Viaje a las profundidades del PC, José María Martín, Editorial Alfaomega pág. 12
[2]Hardware microinformático, Viaje a las profundidades del PC, José María Martín, Editorial Alfaomega pág. 13
[3] Hardware microinformático, Viaje a las profundidades del PC, José María Martín, Editorial Alfaomega pág. 13
Bibliografías de libros
Hardware microinformático, Viaje a las profundidades del PC, José María Martín, Editorial Alfaomega, México, 2001 pág. 11-37.
¡Conserve viva su PC!, Jim Boyce, Prentice Hall, México 1994, pág. 28-29.
Secreto de la PC, Caroline M. Halliday, Editorial Limusa, México 1994, pág. 57-63.
Bibliografías de páginas web
http://www.monografias.com/trabajos14/tarjeta-madre/tarjeta-madre.shtml
http://www.misrespuestas.com/que-es-una-tarjeta-madre.html
http://www.monografias.com/trabajos58/tarjetas-madres/tarjetas-madres.shtml
http://reparesupc.com/Documents/formatosplacamadre.html
