CURSO DE ARMADO Y REPARACION DE PC CONCEPTO DE HARDWARE Y SOFTWARE

Para lograr la funcionalidad en una computadora, son necesarios dos componentes fundamentales: uno físico y tangible, o sea aquello que podemos ver y tocar de una computadora y se conoce como Hardware . Y otros componentes no físico o intangible, que no podemos ver o tocar directamente como son las instrucciones o programas que establecen la conducta de la computadora, a estos se lo conocen como Software . Si no existiera hardware como por ejemplo los parlantes, no podríamos escuchar sonidos, y si no existiera el software, los parlantes no trabajarían y no habría sonido alguno. Introducción a Las Computadoras El Gabinete de la PC: En este componente se reúne toda funcionalidad principal de la computadora. Dentro de él, encontraremos a la CPU (unidad central de proceso) que es el microprocesador, y a sus auxiliares indispensables. Todo aquello que se conecta a la CPU formando parte de su entorno, se lo denomina genéricamente Periférico. De éstos, encontraremos tanto conectados en el exterior del gabinete llamados periféricos externos (Teclado, Parlantes, etc.) y los internos (Discos, Unidades Ópticas, etc.). Con el avance tecnológico ciertos periféricos han evolucionado, el monitor por ejemplo, se ha transformado en un periférico de entrada y salida de datos a la vez, ya que podemos emplear una pantalla sensible al tacto o táctil la cual nos permite una interactuación completa. El Interior Del Gabinete La fuente de alimentación: Todos los componentes mencionados hasta el momento requieren de energía eléctrica acondicionada especialmente. Dentro del gabinete encontramos a quien se encarga de realizar dicha tarea y es la fuente. Su función entonces es la de convertir la energía eléctrica que recibimos de la compañía de electricidad (110/220V), a los requerimientos precisos y delicados que necesitan los componentes electrónicos de la PC como son el microprocesador, chipsets, periféricos, etc.

Entremos dentro del gabinete, donde habita la unidad central de proceso. Allí encontraremos una gran placa con circuitos electrónicos (allí reside el microprocesador), algunos ventiladores, cables y más periféricos, que por hallarse en el interior del gabinete los definimos como internos. Iniciemos entonces una descripción de los componentes vitales de la CPU

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El Motherboard o Placa Madre: Esta es la placa electrónica principal de la PC. Su función es la de brindar el soporte de recursos que el microprocesador (CPU) necesita para desempeñar su tarea. Vamos ahora a describir sus principales componentes y conectores que lo integran.

El zócalo para el CPU, es un conector especial para el microprocesador que soporta el Motherboard. Está construido con un

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CURSO DE ARMADO Y REPARACION DE PC mecanismo que permite colocarlo sin tener que realizar fuerza alguna. Una palanca al costado del zócalo ajusta y libera los contactos, para instalar cómodamente al microprocesador, y evitar posibles deterioros de este costoso componente. La cantidad y disposición de los contactos varía, de acuerdo al microprocesador o la familia de microprocesadores para la que fue diseñado. Módulos de Memoria RAM: Estos módulos forman parte del almacenamiento de datos principal de la CPU. En esta memoria se almacenan temporalmente datos y programas para realizar el procesamiento. Estas memorias son Volátiles. Esto significa que su contenido se pierde totalmente si se les quita la alimentación de energía. Es de almacenamiento temporal, ya que los datos estarán solo mientras la PC esté encendida. Cada vez que la computadora se pone en marcha, para que el microprocesador pueda comenzar su trabajo, debe cargar la información desde algún medio de almacenamiento permanente (disco rígido) a la memoria RAM.

Su velocidad se mide en Mega Hertz (MHz). Si un motherboard es (o está configurado) a 100 MHz, se le considera un sistema PC100. Entonces una memoria PC100, será adecuada para un sistema PC100. Si la velocidad del reloj del sistema no coincide con el especificado para la memoria, no se puede garantizar su funcionamiento, y seguramente causara que la computadora no arranque o falle. Si se observa con detalle se podrá leer en la etiqueta de la izquierda “PC100…”. Esto la identifica entonces como una memoria SDRAM compatible con PC100. Y se conectan al motherboard en los zócalos para memoria RAM.

Tipos De Memoria y Medios De Almacenamiento: Básicamente las podemos diferenciar por el tamaño, forma y cantidad de contactos. Comencemos la descripción de los distintos tipos utilizados, por orden de aparición: SIMM 30, (8bits) usado en los modelos de PC con procesador 386.

Más tarde se desarrolló el procesador 486, que utilizaba (32bits) para datos y surgieron nuevas necesidades, la solución se llamó SIMM 72.

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CURSO DE ARMADO Y REPARACION DE PC Luego los microprocesadores, utilizaron (64 bits), Pentium y posteriores, e hizo falta un nuevo tipo de memoria y esta fue la DIMM. Actualmente la tecnología implementada por los fabricantes de motherboards es DDR. En este tipo de memoria posee mismas medidas y un aspecto similar a las DIMM pero con 1 sola ranura de posición y doble traba de ranura, aún mantienen los 64 bits de manejo.

La memoria ROM: No podemos alterar su contenido, como sucede con la memoria RAM, porque este es fundamental para el funcionamiento de la PC, ya que tiene las instrucciones necesarias para que el microprocesador comience su tarea inicial al encendido. El programa que contiene esta memoria se llama BIOS (sistema básico de entradas y salidas) y está diseñado a medida o adaptado solo para el motherboard que lo contiene. Estrictamente hablando, un programa guardado en un medio de almacenamiento permanente como una ROM, se lo denomina Firmware. El firmware, como cualquier otro programa creado por el hombre, es imperfecto. Los ingenieros en sistemas saben que un programa no es perfecto y nunca está completo, pero en algún momento deben detenerse para su desarrollo o mejoría.

Por eso es factible que cuando llegue a manos del usuario final, necesite de futuras correcciones y/o actualizaciones. Para facilitar la posibilidad de actualizar su contenido, los motherboard modernos emplean una memoria de sólo lectura especial, que puede ser borrada y actualizada. Estas memorias conocidas como memorias Flash, en general soldadas directo al motherboard. Las Ranuras de Expansión (Slots): Slot significa ranura. Estas ranuras de expansión tienen como objetivo el permitir conectar al motherboard placas que le agregan funcionalidad a la PC, como por ejemplo un sintonizador de televisión, o infinitas funciones no incluidas en fábrica. Dependiendo de la tecnología del motherboard, se pueden encontrar slots de distinto tamaño, color y velocidad.

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La siguiente imagen muestra diferentes ranuras de expansión más comunes actualmente.

El panel trasero nos permite conectar los periféricos externos comunes al motherboard, como la impresora, el monitor, los parlantes, el teclado y el Mouse y multitud de otros dispositivos gracias a puertos universales como el USB.

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Es habitual encontrar en una PC, un grupo de periféricos internos destinados al acceso y almacenamiento de información. Hemos visto que la memoria principal de la computadora (RAM), pierde todo su contenido si se le interrumpe la alimentación de energía. Por ello es indispensable contar con un medio de almacenamiento perdurable, donde almacenar la información procesada, nuestros documentos, programas, etc. Los discos rígidos pueden almacenar gran cantidad de información y su método de funcionamiento es de forma magnética.

Estos periféricos se conectan por medio de un cable tipo cinta, hasta el conector del motherboard. En la imagen se aprecia un conector tipo cinta plana o también llamado IDE.

Actualmente el conector IDE no es utilizado, en su lugar se utiliza uno más delgado y flexible denominado SATA.

Otro periférico interno muy común en las PC’s, es la lectora de CD (Discos Compactos). Al igual que el disco rígido, este se conecta por medio de un cable tipo cinta plana, en el conector IDE o SATA por igual como mencionamos.

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CURSO DE ARMADO Y REPARACION DE PC Las disqueteras o medios magnéticos removibles, son periféricos internos de almacenamiento, existentes solo en PC’s de cierta antigüedad. Actualmente no se usan, por su baja capacidad de almacenamiento y velocidad.

Concepto De Bus Y Chipset Es sabido que las autopistas permiten a los automóviles desplazarse de un lugar a otro, y también sabemos que las señales viales y los semáforos regulan este caótico tránsito. Ahora bien, una PC por dentro tiene un sistema similar para manejar la información. Todo Microprocesador utiliza canales o autopistas, para enviar y recibir datos, estos datos o “vehículos” son los famosos bits (ceros y unos). Los canales se denominan BUSES y sencillamente son pistas eléctricas soldadas en la Placa Madre o Motherboard y permiten comunicar todos los componentes del sistema con el Microprocesador. Cabe destacar 3 tipos principales. BUS de Datos (Vehículos): Los datos generados por el procesador se vuelcan a este canal para llegar a todos los dispositivos interconectados. BUS de Direcciones (Señales Viales): También conocido como Bus de memoria porque transporta las direcciones de memoria (RAM) para que el procesador lea o escriba datos. BUS de Control (Semáforos): Es un canal que indica a los dispositivos que el procesador quiere recibir información, por ejemplo de un teclado. Existen también los Buses Normalizados, como su nombre indica están bajo estrictas normas que deben respetar todos los fabricantes, por citar ejemplos tenemos los cables USB, cables IDE, etc. Para cerrar el concepto, cabe mencionar que cualquier Bus se caracteriza por la cantidad de información que transmite y este volumen se expresa en bits. CHIPSET El chipset (conjunto de chips) puede ser definido como un conjunto de microcircuitos que dirigen el flujo de datos a y desde componentes claves de la PC. Esto incluye al mismo procesador, memoria principal y los distintos buses de expansión. Existen 2 Chipset principales en todo motherboard, el Chipset Puente Norte y el Puente Sur. El Puente norte (NorthBridge), es el encargado de enlazar al microprocesador con la memoria principal (RAM) y la ranura para Aceleradoras Graficas (AGP/PCIE). El Puente sur (SouthBridge), es el encargado de comunicar al puente norte con los buses PCI y demás dispositivos de menor velocidad. Esta es una simplificación del trabajo que debe realizar un chipset. En la actualidad el lanzamiento de un nuevo microprocesador se lleva toda la atención sin tener en cuenta al chipset, pero son tan importantes como los microprocesadores ya que son los responsables de poder implementar todas esas nuevas innovaciones tecnológicas promocionadas, dando el soporte necesario para poder ejecutarlas.

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Vínculos Físicos Entre Las Partes y Sus Conexiones Ahora veremos en detalle la interconexión de las distintas partes de una PC, Motherboard (Placa madre), periféricos internos, placas de expansión, etc. Para ello veremos en detalle los conectores utilizados, identificación de los mismos y normas para su conexionado. Dentro del Gabinete encontraremos los siguientes elementos principales: • • • • •

Placa Madre Fuente de alimentación Ranuras de expansión Disco rígido Disqueteras

Independiente del tamaño del Motherboard que está determinado por su factor de forma, para adaptarse a factores de destino como su Gabinete y función. En las placas madre del tipo AT se puede ver en la parte posterior un conector redondo que deberá quedar disponible desde el exterior del equipo (el gabinete tiene un orificio para este fin).

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El conector es una ficha DIN hembra (5 patas). El teclado utiliza uno del tipo macho y son seguros porque no corremos riesgo de mala conexión por el formato del conector.

Las placas actuales ATX utilizan en cambio, un conector miniDIN hembra (6 patas) identificado como PS/2 KB. Es de menor tamaño y una guía nos asegura su correcta inserción.

En las placas AT se encuentra un conector de color blanco, es aquí donde se deben conectar los cables que salen de la fuente de alimentación. Estos 2 juegos de cables tienen la identificación de P8 y P9, y serán los que debemos insertar en el conector de la placa madre. Para su correcta ubicación hay que tomar en cuenta los colores de los cables, de manera que los cuatro cables negros se encuentren en el centro de lo contrario el Motherboard podría dañarse.

Conectores De Alimentación

En el formato ATX se utiliza un solo conector de fuente (P1), con 20 conexiones conformado por dos hileras de 10 cables. La guía consiste en unos vértices redondeados. Algunas placas del tipo AT utilizaban ambos tipos de conectores, por motivos de compatibilidad con los 2 modelos de fuentes.

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CURSO DE ARMADO Y REPARACION DE PC La mayoría de los motherboards actuales, demandan mayor consumo de energía y requieren más alimentación. Por este motivo las fuentes actuales vienen un el conector P1 (versión 2.0), que trae 4 conectores en una ficha, acoplable a necesidad.

Un modelo de fuente AT se puede ver en la siguiente figura, con su panel posterior.

Atención: la selección incorrecta de tensión 110 V, con una alimentación de 220V PROVOCARÁ LA DESTRUCCIÓN de la fuente en forma inmediata.

Pines y Jumpers: El objetivo de este tipo de hardware, es la configuración manual de un dispositivo cualquiera, placa madre, discos rígidos, placas de expansión u otros componentes. El modo de hacerlo es fácil, abriendo y cerrando un pequeño circuito. En la placa del dispositivo se encuentran montados los pines, que son unos vástagos de bronce y sobre ellos se insertan unos puentes que cierran el circuito, llamados Jumpers.

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CURSO DE ARMADO Y REPARACION DE PC Conexiones Del Panel Frontal Las placas madre traen un conjunto de pines destinados a indicadores y botones ubicados en el panel frontal del gabinete. Aquí encontramos los destinados a las luces indicadoras LED (Diodo Emisor de Luz). Estos componentes están montados en el panel frontal de la PC y mediante dos cables llegan hasta la placa madre, sólo pueden conectarse de una forma, de lo contrario no encienden, pero no debemos alarmarnos ya que no tiene consecuencia alguna una conexión equivocada.

Actualidad la cantidad de indicadores luminosos está limitada a 2: Luz de encendido (PWR-LED) como se identifica en el conector y luz de actividad del disco rígido (HD-LED).

La luz de encendido y la del disco rígido, se conectan a la placa madre con dos juegos de cables independientes que tienen un conector de dos contactos en su extremo y su identificación correspondiente. Otros componentes son los botones, que son los medios externos para hacer actuar un interruptor (ATX-SW) o pulsador (RESET). Cold Boot También llamado arranque en frío, corresponde a la secuencia que realiza la máquina cuando se enciende por primera vez (cuando está “fría”). El denominado arranque en caliente (Warm Boot ) es el que corresponde a reiniciar la máquina cuando está encendida desde el sistema operativo. El Reset o reinicio es un pulsador que hace que el microprocesador comience de nuevo su secuencia de arranque, como si volviera a encender la máquina. De esta manera se puede reiniciar la máquina sin necesidad de apagarla y debido a que no implica la reinicialización de los dispositivos, siempre será más veloz que un inicio común, pero con el inconveniente que los procesos y servicios no son correctamente cerrados. El Parlante o Speaker tiene dos cables y los colores que utiliza son el rojo y el negro (no es norma).

Ubicación y Orientación De Los Conectores Las placas madre y las placas de expansión traen manuales de usuario donde se especifica la ubicación y forma de colocar los conectores. Generalmente hay dibujos que están impresos del lado de los

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CURSO DE ARMADO Y REPARACION DE PC componentes en las placas, de manera que, de no tener el manual a mano, igual es posible identificar las conexiones. Existen varios conectores que podrán entrar en sus receptáculos de una u otra forma por lo tanto es indispensable reconocer la correcta orientación, para ello tanto cables como conectores poseen una identificación de contacto Nº1.

La

impresión de la orientación de los conectores sobre las placas puede variar, ya que no está estandarizada, de manera que podemos encontrar que los pines del conector estén numerados o que los conectores estén encerrados dentro de un rectángulo, donde un chanfle en un ángulo del mismo indica el contacto Nº1. En el caso de que no haya ninguna de las formas anteriores, posiblemente nos podremos guiar por la forma de las islas de soldadura del lado inferior de la placa, donde una isla de forma cuadrada en lugar de la típica redonda indica contacto Nº1 del conector.

También vamos a encontrar conectores de 40 contactos llamados IDE (por la interfaz), que utilizan el color Blanco o Celeste (no existe un estándar) y el conector de 34 contactos llamado FDC (por la interfaz) utiliza normalmente el color Negro. En esta ocasión reconoceremos el conector Nº1 por la ranura de posicionamiento del receptáculo. La forma de hacerlo es la siguiente: Con la ficha vista de frente y la ranura hacia abajo, el conector Nº1 se ubicará a la izquierda. Esto es válido para todos los conectores de este tipo (40 o 34 contactos).

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CURSO DE ARMADO Y REPARACION DE PC Por último tenemos los conectores de 26 contactos, para el puerto paralelo y las fichas de 10 contactos, para los puertos seriales. Se utilizaban en placas madre AT y se conectan mediante una cinta de cable a los conectores denominados DB25 (25 contactos hembra) y DB9 (9 contactos macho).

En las placas ATX estos conectores se encuentran integrados a la misma. Estos colores utilizados son estandarizados, pero en los modelos viejos de AT no, todas las fichas solían ser de color negro.

Conectores De Los Slots De Expansión El conector ISA y AGP, el que vemos de color negro y marrón, ya viejos para la época. Luego tenemos los conectores PCI, de color blanco, más frecuentes de encontrar. Actualmente los conectores estándar son los PCI Express en sus diferentes velocidades vienen a reemplazar todos los anteriormente mencionados.

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CURSO DE ARMADO Y REPARACION DE PC ¿Cómo Conectamos Un Disco Rígido? Para poder interconectar un disco rígido a la placa madre, debemos utilizar una cinta de cable especial que tiene 40 cables, estos tienen una muesca para su polarización como método de identificación el contacto N°1 del cable es de color rojo. Un extremo de este cable se insertará al conector tipo IDE del Motherboard y el otro extremo al disco rígido.

El conector de alimentación tiene una sola posición y no presenta problemas, debido a su formato.

Gradualmente estos conectores fueron reemplazados por cables del tipo SATA, pero lo veremos en detalles más adelante.

¿Cómo Conectamos Una Disquetera? Con el mismo procedimiento, solo que debemos utilizar un cable plano de 34 contactos. De conectarlo a la inversa, el LED de la disquetera quedará encendido hasta su corrección. Las disqueteras fueron desplazadas por dispositivos lectores de múltiples tarjetas flash, mucho más veloces y convenientes en todos los aspectos. Estos módulos van insertos por detrás, a un conector interno “USB” del Motherboard. El cual tiene un solo sentido de conexión. Al igual que los conectores USB frontales del gabinete de la PC, por este motivo vamos a encontrar más de uno de este tipo de conexiones en cualquier Motherboard ATX.

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Suele suceder, que el conector USB tenga los conectores sueltos, como se ve en la imagen. En este caso debemos identificarlos, y conectarlos en el motherboard, como vemos a continuación.

Cada conector USB del motherboard tiene 10 conectores (2 filas de 4 conectores). Cada fila corresponde a un (1) conector USB.

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