Formas de Motherboard

5/9/2018 Formas de Motherboard - slidepdf.com

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MotherBoard’S

Estas formas determinan el tipo de gabinete que se va a usar.

Las formas son:

BABY AT

AT

LPX

Modernos: - ATX

- MICRO ATX

- FLEX ATX

- NLX

La primer Mother (l98l) fue para la PC IBM con 5 ranuras y un puerto para cassette en la parte

trasera del equipo, que guardaba los programas en cinta en lugar de hacerlo en las disqueteras que

eran muy costosas.- No llevaban disco rígido.- Eran de 8 bits.

En 1983 salió la mother XT IBM de igual forma que la anterior, pero con ocho ranuras y eliminóel puerto de cassette. Con esta mother se rediseño el gabinete anterior.- Fue muy popular. Eran de

8 bits. Llevaba disco rígido.

Luego IBM sacó el sistema AT con un mother más grande (l984) de 16 bits.

Luego hicieron pasar todos los circuitos adicionales de la mother AT en el formato XT y le

pusieron el nombre BABY AT pero de 16 bits y no de 8 de la XT.

Los AT llevan conector DIN de 5 pines para teclado, aunque hay algunos modelos que llevan

mini DIN de 6 pines (PS/2) y otro para el ratón.- Las BABY AT pueden sustituir mothers AT y se

ajustan en varios diseños de gabinete.

De 1983 a l996 la forma BABY AT fue el más popular y fue reemplazada por el mejor diseño de

mother: el ATX que no es intercambiable con el AT.

MINI AT

Todas estas son mas cortas pero

Dentro de las BABY AT MICRO AT caben en un gabinete BABY AT es decir

son intercambiables(compatibles)

2/3 BABY

½ BABY

El LPX fue diseñado en 1987. (LP : bajo perfil).Tienen ranuras paralelas al mother, entonces

iban tarjetas de expansión acostadas y se alojaban en un gabinete delgado.- Es un equipo mas

pequeño que los sistemas BABY AT.

Un sistema con un mother LPX de cierta marca no se la puede reemplazar con otra LPX de otra

marca entonces no hay compatibilidad entre ellos. No se los puede reparar o actualizar. Es un

sistema desechable. Las hay de gabinetes tipo torre.

Las ranuras de expansión están montadas en una tarjeta vertical de bus que se inserta en el mother.

Estas ranuras pueden estar en uno o ambos lados de la tarjeta vertical según el modelo y diseño degabinete.

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Tiene una fila de conectores para video VGA de 15 pines, un puerto paralelo de 25 pines, 2

puertos seriales de 9 pines cada uno y un MINI DIN tipo PS/2 para ratón y teclado.- Algunos LPX

pueden tener conectores adicionales como adaptadores de red o SCSI. Puede tener puertos USB o

no.- Algunas tienen audio integrado. Se uso entre 1987 y 1997. Hay también MINI LPX.

Hay otro factor de forma mas nuevo, el NLX que también usa una tarjeta vertical.

En LPX, la tarjeta vertical va en el medio del mother y en el NLX la tienen a un lado, en realidad,

la mother se conecta a la tarjeta vertical.

ATX

ATX es incompatible con el BABY AT y LPX.. Lleva otro tipo de fuente de poder , conectores y

son distintos gabinetes para las mother ATX. Los conectores de E/S externos están directamente

en el mother y se evita de poner cables que van de los conectores internos a la parte trasera del

gabinete como pasa con los BABY AT.

En las BABY AT hay que tener cuidado de no invertir la posición de los conectores de suministro

eléctrico para no volar la mother. En ATX hay un conector de una sola posición, fácil de conectar

y que no puede conectarse mal. Este conector tiene pines para darle 3,3V al mother entonces las

mothers no requieren adaptadores de voltaje que pueden fallar.

Los BABY AT, AT, PC , XT y LPX llevan conectores de energía P8 y P9. Cada uno tiene 6

cables :

P8 – 1 power good (+ 5V) P9 – 1 Tierra negro

P8 – 2 5V P9 – 2 tierra negro

P8 – 3 12V P9 – 3 (-5V)

P8 – 4 - 12V P9 – 4 (+5V)

P8 – 5 tierra (0) negro P9 – 5 (+5V)

P8 – 6 tierra (0) negro P9 – 6 (+5V)

Los P10 al P13 son cuatro conectores iguales de cuatro pines cada uno que dan energía a los

periféricos internos como el Rígido y la disquetera.

Estos tienen

Pin 1 – 12V (amarillo)

Pin 2 – Tierra

Pin 3 – Tierra

Pin 4 – 5V (rojo)

En ATX, el conector principal es de 20 pines.

Los AT de torre tienen 4 conectores de unidad y según la clasificación de energía, algunas fuentes

ATX tienen hasta 8 conectores de unidad.

Si uno agrega unidades y necesita conectores de energía, hay disponibles cables separadores Y. Es

un conector que atiende a 2 unidades.

Para fuentes de poder de 250W o mas, se recomienda un conector auxiliar de energía de 6 pines

para suministrar las señales adicionales de 5V y 3,3V que podría necesita el mother ATX .

Pin 1 – negro Pin 4 – 3,3V (naranja)Pin 2 – negro Pin 5 – 3,3V (naranja)

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MotherBoard’S

Pin 3 – negro Pin 6 – 5V (rojo)

Si el mother no tiene un conector auxiliar que coincida, no fue diseñada para consumir gran

cantidad de energía, entonces el conector auxiliar de la fuente de poder no se lo conecta. Ahora si

la fuente es de 250 o mas tiene que tener este conector y que el mother sea capaz de aceptarlo.

Además del conector principal de 20 pines y del conector de energía auxiliar, la especificación

ATX define un conector opcional de 6 pines de dos filas de 3 pines cada una para dar las señales

siguientes:

Pin 1 – fan M blanco Pin 4 – 1394R blanco/negro

Pin 2 – fan C blanco/azul Pin 5 – 1394V blanco/rojo

Pin 3 – censor 3,3V blanco/café Pin 6 – reservada

La computadora puede utilizar estas señales para monitorear y controlar el ventilador de

enfriamiento, monitorear el voltaje de la señal de 3,3V a la mother y dar energía al puerto

FIREWIRE (IEEE 1394).

Con el pin 1 el sistema operativo monitorea el estado del ventilador de enfriamiento de la fuente

de poder y apaga el sistema si falla.

Con el pin 2 el sistema operativo usa esta señal con voltajes variables para controlar la operación

del ventilador de la fuente, pasarlo a un estado de baja energía o apagarlo por completo cuando el

sistema este inactivo o en modo de espera.

Si la fuente de poder no tiene un circuito de ventilador de velocidad variable, el ventilador opera a

toda velocidad.

Los conectores 1394 son para dar energía sobre un mother a un bus opcional firewire. El pin

1394V da voltaje para operar periféricos firewire fuera del bus y el pin 1394R es una línea de

retorno o de tierra para este circuito de energía. Esta vía de energía independiente mantiene la

energía del bus 1394 separada de la energía principal del sistema para evitar interferencia.

Las ATX usan un interruptor remoto de energía que es accesible desde la parte frontal del

gabinete de la computadora.- En las AT de escritorio y el Baby AT usan un interruptor que esta

integrado al embalaje de la fuente de poder. Esta conectado a la fuente a través de un cable de 4

alambres y se conecta en el otro extremo en lengüetas del interruptor de energía.- El interruptor

viene en el gabinete y la fuente trae el cable. Puede tener un quinto alambre que hace de tierra al

gabinete. Estos 4 cables tienen colores:

El marrón y azul siempre tienen corriente cuando esta conectada la fuente.- Son positivos.El negro y blanco llevan el suministro desde el interruptor hacia la fuente, estos tienen corriente

cuando esta encendido el interruptor.- Son negativos.

Azul marrón marron Azul

Blanco Negro Negro Blanco

En ATX el enfriamiento se mejoro, la mayoría de los ventiladores extraen el aire del gabinete.

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Para saber si un sistema es ATX hay que ver detrás del gabinete.

En ATX , el área de conectores integrados al Mother tiene doble altura(ver dibujo).

(Hay un sitio de Internet www.teleport.com/-ffsupprt/ de los distintos diseños).

El mother MICRO ATX salió en 1997 para sistemas más chicos y económicos. Es compatible con

ATX y se la puede usar en el gabinete ATX con fuente ATX. Tiene menos ranuras de expansión ,fuente de poder más chica y el mother de ancho reducido.

En estas, por lo general, el sonido y video vienen integrados al mother entonces no hace falta

tantas ranuras.Es una especie de micro torre o de escritorio.

El mother FLEX ATX es la más chica. Admite solo procesadores de socket 7 , socket A(AMD) y

socket 370(P III y CELERON). No tiene ranuras 1 (PII,PIII), ranura 2(XEON) o ranura A para el

ATHLON.- Tienen compatibilidad hacia atrás con el ATX. También esta el MINI ATX.

Las medidas de los mothers son:

ATX mide 30,5cms. x 24,4cms

MINI ATX mide 28,4cms. x 20,8cms

MICRO ATX mide 24,4 cms x 24,4 cms

FLEX ATX mide 22,9 cms x 19,1cms.

En 1999 salió la tarjeta vertical para la ATX. El nuevo diseño incluye un conector de 22 pines (2

X 11) hacia una de las ranuras PCI en la que se conecta la tarjeta vertical de 2 o 3 ranuras.

Las mother ATX se alojan normalmente en gabinetes verticales tipo torre pero a veces se necesita

un sistema horizontal para aplicaciones particulares. La mother puede ser usada con o sin la tarjeta

vertical. El inconveniente es que si se instala una tarjeta vertical, las ranuras PCI de la mother no

se pueden usar ,entonces, o uso en la mother o en la vertical pero no en ambas.

Este conector de 22 pines se instala en línea con la ranura PCI que esta cerca del micro.

El conector PCI en línea con el conector-extensión de la tarjeta vertical es simplemente una ranura

PCI estándar, de manera que ninguna señal es modificada.

NLX

Reemplaza al diseño LPX. Apareció en 1996. Se puede reemplazar una tarjeta NLX con cualquier

otra tarjeta NLX de cualquier otro fabricante y esto no se podía hacer con LPX.La característica principal de este sistema es que el mother se inserta en la tarjeta vertical a

diferencia del LPX que era al revés. Esto significa que la mother puede ser retirada del sistema sin

perturbar la disposición de la tarjeta vertical o algunas de las tarjetas de expansión conectadas a

ella, además, la mother no tiene cables internos o conectores en ella. Todos los dispositivos que

normalmente se conectan a la mother (como los cables de las unidades, el de suministro eléctrico,

de indicador luminoso para el panel frontal, de interruptores, etc.) se conectan a la tarjeta vertical.

Con esto, quitamos la cubierta de un sistema NLX y deslizamos la mother fuera del borde

izquierdo del equipo sin tener que desconectar un solo cable o conector.

También es fácil retirar la fuente o cualquier unidad de disco sin tener que remover otras tarjetas

del sistema. El NLX se lo distingue en la parte trasera del gabinete porque el área de los

conectores es escalonada.

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http://www.teleport.com/-ffsupprt/

http://www.teleport.com/-ffsupprt/



MotherBoard’S

Componentes del mother

1) Socket/Ranura del micro

2) Conjunto de chips(CHIPSET)

3) Chip Súper E/S4) BIOS ROM (Rom Flash)

5) Socket para SIMM/DIMM/RIMM

6) Ranuras de bus ISA/PCI/AGP

7) Conector AMR (tarjeta de audio)

8) Conector CNR (tarjeta para comunicación y redes)

9) Regulador de voltaje de la CPU

10) Batería

1) Los sockets anteriores al 486 no tenían capacidad para alojar distintos micros, era limitada.

Socket 1 169 pines 5V 486SX/SX2, DX/DX2, DX4OD,Socket 2 238 pines 5V 486SX/SX2, DX/DX2, DX4OD, 486 Pentium OD

Socket 3 237 pines 5V/3,3V 486SX/SX2, DX/DX2, DX4, 486 Pentium OD, 5X86

Socket 4 273 pines 5V Pentium 60/66, OD

Socket 5 320 pines 3,3/3,5V Pentium 75-133, OD

Socket 7 321 pines VRM Pentium 75/266, MMX, OD, Cyrix 6X86, K6

Socket 8 387 pines auto VRM Pentium Pro

Socket 370 370 pines auto VRM Celeron, PIII

Socket A 462 pines auto VRM Duron, Athlon

Ranura 1 242 pines auto VRM PII, Celeron (sin cartucho plástico), PIII

Ranura A 242 pines auto VRM Athlon

Ranura 2 330 pines auto VRM PII Xeon, PIII, Xeon

Originalmente todos los micros estuvieron montados en socket o soldados directamente al

Mother.

2) Conjunto de chips(CHIPSET)

Dos mothers con conjunto de chips idénticos, funcionan exactamente igual.

El conjunto de chips contiene la interfaz para el micro, controladores de memoria, los de bus, los

de E/S y más.- Todos los circuitos del Mother están contenidos en el conjunto de chips.

Constituye la conexión entre el micro y todo lo demás. El micro no puede comunicarsedirectamente con la memoria, las tarjetas adaptadoras y los demás dispositivos, para ello debe

pasar primero por el conjunto de chips. Si el micro es el cerebro, el conjunto de chips es la medula

espinal, entonces determina el tipo de micro de un sistema dado y su velocidad, la velocidad de

los buses, el tipo, cantidad y velocidad de memoria y mas.- Pareciera que el conjunto de chips es

mas importante que el micro.- Se ha visto sistemas con micros mucho mas rápidos y ser superados

por equipos con un micro mas lento pero con mejor conjunto de chips.

Cuando se elija un equipo, comenzar por seleccionar el conjunto de chips y después el micro, la

memoria, la E/S y las capacidades de expansión.

Las mother de la PC y la XT tenían aparte del micro y del coprocesador, un conjunto de 6 chips:

generador de reloj, controlador del bus, cronometro del sistema, controladores de interrupciones,

controlador DMA y controlador de teclado.

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En 1986 salió el conjunto de chips que era un solo chip, que integraba en el todas las funciones de

los chips principales del mother de un sistema AT. Tenia las funciones del generador de reloj , el

controlador de bus, cronometro del sistema , controles de interrupción, controles DMA , y el

CMOS/reloj .Luego a este chip se le agregaron 4 chips mas como búferes y controladores de

memoria, y a este conjunto de 5 chips se lo conoció como conjunto de chips (chipset) CS8220.

Con esto se redujo el costo de la construcción de una mother y se facilito el diseño, así tambiéntuvieron mas espacio para integrar otros elementos que eran accesibles solo a través de tarjetas de

expansión. Mas adelante se reemplazo los 4 chips agregados en solo 3 chips (total 4) , el CS8221.

Luego vino el 82C836 que condenso todos los chips en uno solo.

Otros productores de CHIPSET:

ALI (ACER)

VIA Tecnologías (dan soporte a la serie AMD K6-DURON-ATHLON)

SIS

AMD

Cuando Intel saco el micro 286 tuvo que esperar dos años para que aparecieran las primeras

mother 286 y para el 386 mas de un año, entonces Intel empezó a hacer conjunto de chips

paralelo al desarrollo del nuevo micro, entonces introdujeron el conjunto de chips serie 420 junto

con el micro 486 en 1989, y con esto permitió a las compañías de mother ponerse a trabajar

inmediatamente y en efecto tomo solo unos cuantos meses para que aparecieran las primeras

mothers 486.Una vez que tenían los micros y que podían hacer el conjunto de chips ya tenían el

90 % de la mother, entonces empezaron a hacer sus propias mothers.

Cuando Pentium debuto en 1993, Intel presento el conjunto de chips 430 LX y un mother.

Para 1994 Intel dominaba todo el mercado en Micros, conjuntos de chips y Mothers.

N° de Conjunto de Chips Familia de Micros

420 XX 486

430 XX Pentium

440 XX Pentium Pro/PII/PIII

8 XX PII/III con arquitectura de concentrador

450 XX Servidores de Pentium Pro/PII/III Xeon

Por ejemplo para PII/III esta el conjunto de chips 440 BX que tiene 2 componentes:

- Puente Norte 82443BX- Puente Sur 82371EX

Hay 2 arquitecturas de conjunto de chips:

- Puente Norte/Sur

- De concentrador

Los conjuntos de la serie 800 de Intel usan la arquitectura de concentrador.

AMD no pudo aprovechar los conjuntos de chips y mother existentes con el Athlon y Duron,

entonces tuvo que crear sus propios conjuntos de chips y Mother, saco el:AMD-750 compuesto

por:

- Controlador de sistema 751 (Puente Norte)

- Controlador de bus periférico 756 (Puente Sur)

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MotherBoard’S

Otras compañías como VIA y SIS hicieron conjunto de chips para micros AMD de socket/Ranura

A y asi los fabricantes de mother produjeron varios modelos con esos chips. Con esto Athlon y

Duron no tuvieron que depender de Intel como antes como el caso de los K6 que se conectaban al

socket 7 de Intel para los micros Pentium. Actualmente, el conjunto de chips tiene como

componentes al Puente Norte, Puente Sur y un chips Súper E/S.El puente norte, es la conexión entre el bus de alta velocidad del mother(200/l33/100/66 MHZ) y

los buses mas lentos de AGP (66 MHZ) y PCI (33 MHZ).

El puente sur, es el puente entre el bus PCI (33 MHZ) y el bus ISA (8 MHZ).

El súper E/S es un chip aparte conectado al bus ISA y no se considera parte del conjunto de

chips. Tiene los siguientes componentes:

a) Controlador para unidad disco flexible.

b) Controladores de puerto serial dual.

c) Controlador de puerto paralelo.

a) Pueden manejar dos unidades aunque hay algunos que manejan uno solo. Los sistemasviejos requerían de una tarjera controladora separada.

b) También residían en tarjetas. Tienen un diseño de puerto serial con búfer conocido como

chip UART (receptor, transmisor universal asincrónico), uno por cada puerto. Al poner

dos de esos chips en el chip súper E/S, se tienen esos puertos asimilados al Mother.

c) Tiene tres modos:

- Estándar (bidireccional).

- Puerto paralelo mejorado (EPP)

- Puerto con capacidades mejoradas (ECP).

El ECP es el mas rápido y potente pero seleccionarlo implica que usará un canal DMA

(generalmente el canal DMA 3). Si este canal esta libre y no esta ocupado por una tarjeta de

sonido, el modo ECP deberá funcionar bien.

Impresoras y Scanner se conectan al sistema a través del puerto paralelo y usan el modo ECP.

El chip súper E/S puede tener otros componentes; por ejemplo la mother Intel VC 820 ATX

usa un chip súper E/S LPC47M102 con las siguientes funciones:

l) Interfaz para unidad de disco flexible.

2) Dos puertos seriales de alta velocidad.

3) Un puerto paralelo multimodal ECP/EPP.

4) Controlador de teclado/ ratón.

El controlador de teclado /ratón integrado a este chip elimina la necesidad de un chip separado

en el mother.

Una de las limitaciones del chip súper E/S es que se articula con el sistema por el bus ISA y

comparte todas las limitaciones de velocidad y rendimiento de ese bus de 8 mhz. Por ejemplo

el IDE se lo puso ahora en el puente sur que está conectado al bus PCI de 33 mhz y esto

permitió el desarrollo de nuevas unidades IDE más rápidas, capaces de transferencias a la

velocidad del bus PCI de 33 mhz.

A medida que se agregan más funciones en los conjuntos de chips y que los periféricos USB

sustituyen a los de puerto serial, paralelo y controlador de disco flexible, el Súper E/S

desaparecerá y un fabricante de conjunto de chips, distinta a Intel, ha fundido los chips puente

sur y súper E/S en uno solo, ahorrando espacio y reduciendo el numero de partes en el mother.

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Los conjuntos de chips evolucionaron con los años para aceptar diferentes micros, velocidad

de bus, conexiones periféricas y características.

A veces se le llama PAC (controlador PCI/AGP) al puente norte que es el principal

componente del mother y el único circuito además del micro, que normalmente corre a la

velocidad del mother (velocidad del bus del micro). La mayoría de los conjuntos de chips

contemporáneos usan un solo chip puente norte y de los más antiguos eran tres los que loformaban.

El puente sur siempre fue un solo chip, contiene también interfaces duales IDE para disco

duro, interfaz para USB y en diseños más modernos incluyo las funciones del reloj CMOS

RAM y contiene todos los componentes que forman al bus ISA, incluyendo los controladores

de interrupciones y DMA.

LA ARQUITECTURA DE CONCENTRADOR

Los chips de la serie 800 usan una arquitectura de concentrador donde el chip PTE norte se

llama concentrador controlador de memoria (MCH) y el PTE sur se llama ahora concentrador de E/S (ICH).

Se conectan a través de una interfaz dedicada de concentrador de 4x66 mhz, la cual es el doble

de rápida que el bus PCI y no le roba ancho de banda. Esto permite un rendimiento total de

hasta 266 MB/S entre esos chips y mejora el rendimiento del resto de los dispositivos

conectados al bus PCI, gracias a que este no esta implicado en esas transacciones.- Este

diseño de interfaz de concentrador permite un rendimiento mucho mayor para dispositivos

PCI ya que no hay un chip PTE sur manteniendo ocupado al bus PCI. También permite un

mayor desempeño para dispositivos directamente conectados al concentrador/controlador de

E/S (antes puente sur), tales como las nuevas interfaces de alta velocidad ATA 66, ATA 100

y USB 2.0.

Tiene 8 bits de ancho en contraste con la interfaz de bus PCI de 32 bits empleada por el diseño

puente N y S . Solo transfiere 8 bits a la vez pero hace 4 transferencias por ciclo y funciona a

66 mhz . Esto produce un rendimiento de 1 byte por 4 veces 66 mhz o 266 MB/S, (8x266)/8.

Esto es el doble del ancho de banda de PCI que es de 32 bits de ancho pero hace una

transferencia por ciclo de 33mhz, entonces ancho banda (32X33)/8= 133 MB/S. Es un diseño

muy angosto pero rápido.

El MCH crea una interfaz entre el bus de micro a alta velocidad ( 100/133 mhz) y la interfaz

del concentrador (66mhz) y el bus AGP (66mhz) y el ICH lo hace entre la interfaz del

concentrador (66mhz) y los ptos IDE ATA/66 y el bus PCI (33mhz).

CONJUNTO DE CHIPS PARA MOTHER 486 DE INTEL

420 TX 420 EX 420 ZX

Micro 5v 486 5v/3,3v 486 5v/3,3v 486

Velocidad bus Hasta 33mhz Hasta 50 mhz Hasta 333mhz

Tipo memoria FPM (SIMM) FPM (SIMM) FPM (SIMM)

Paridad / ECC Paridad Paridad Paridad

Memoria max 128 MB 128 MB 160MB

Tipo

L2 Asincrónica Asincrónica Asincrónica

Compatibilidad AGP No No No

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MotherBoard’S

PARA PENTIUM

PTE

NORTE

430 LX 430 NX 430 FX 430MX 430 HX 430VX 430TX

Velocidad bus

66 66 66 66 66 66 66

CPU

aceptados

P 60/66 P 75+ P 75+ P 75+ P 75+ P 75+ P 75+

Tipo

memoria

FPM FPM FPM/EDO FPM/EDO FPM/EDO FPM,

EDO,

SDRAM

FPM,

EDO,

SDRAM

Paridad /

ECC

Paridad Paridad Ninguna Ninguna Ambas Ninguna Ninguna

Memoria

max

192 MB 512 MB 128 MB 128 MB 512 MB 128 MB 256 MB

Cachable

max

192 MB 512 MB 64 MB 64 MB 512 MB 64 MB 64 MB

Tipo L2 Asinc Asinc Asinc/ p

burst

Asinc/p

burst

Asinc/p

burst

Asinc/p

burst

Asinc/p

burst

Aceptación

PCI

2.0 2.0 2.0 2.0 2.1 2.1 2.1

Aceptación

AGP

PCI 2.1 = ACEPTA OPERACIONES PCI CONCURRENTES

PTE SUR S10 P11X P11X3 P11X4 P11X4E 1CHO 1CH

N° parte 823781B 82371FB 82371SB 82371AB 82371EB 82801

AB

82801

AA

Aceptación

IDE

BMIDE BMIDE UDMA -

33

UDMA - 33 UDMa

33

UDMa

66

Aceptación

USB

SI SI SI SI SI

CMOS/

CLOCK

SI SI SI SI

ADMINISTR.

ENERGIA

SMM SMM SMM SMM SMM/ACPI SMM/

ACPI

SMM/

ACPI

BMIDE = BUS MASTER IDE

ICH = concentrador/controlador de E/S.

En los AT original, se empleo un chip motorota como RTC ( reloj de tiempo real) y RAM

CMOS ( semiconductor complementario de oxido metálico).Era un chip que usaba 10 bytes de

RAM para el reloj digital y 54 bytes para almacenar la configuración de sistema

Los sistemas modernos meten las funciones anteriores en el conjunto de chips (en el pte sur),

el súper E/S o usan una batería especial y un modulo NVRAM.(no volatil RAM).La

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información que se almacena en el modulo estándar RAM CMOS de 64 bytes controla la

configuración del sistema y el programa SETUP del sistema lee y escribe estos datos.

Hay sistemas mas nuevos que tienen hasta 2 o 4 KB en la RAM CMOS, el sobrante de este

espacio (de 2 a 4 KB menos los 64 bytes) se usa para almacenar la información PLUG AND

PLAY que detalla la configuración de las tarjetas adaptadoras y otras opciones del sistema.

Todo esto es parte del BIOS.

Los principales buses de un sistema moderno son:

1. bus del micro

2. bus AGP

3. bus PCI

4. bus ISA

1. Tambien llamado bus frontal (FSB), es el de mayor velocidad del sistema, es usado por

el micro para transferir información entre la cache y la memoria principal y el PTE

NORTE del conjunto de chips . Este bus corre a 66, 100, 133 o 200 mhz (actualmente400 y 533 mhz con los P IV) y tiene un ancho de 64 bits.

2. Es de alta velocidad ,de 32 bits usado para una tarjeta de video, corre a 66 MHZ (AGP

1X), 133 MHZ (AGP2X) o 266MHZ (AGP4X) lo cual produce un ancho de banda de

hasta 1,066MB/S. Esta conectado al puente norte o al concentrador controlador de

memoria del conjunto de chips. Es una ranura en los sistemas que lo admiten.

3. PCI (interfaz de componentes periféricos), bus de 33mhz y 32 bits presente desde el

486. Este bus es generado por el puente norte o el concentrador/ controlador de

memoria que actúa también como el controlador PCI. Vienen 4 o 5 ranuras de 32bits

de color blanco.- Los periféricos de alta velocidad como adaptadores SCSI, tarjetas de

red, tarjetas de video y otros se conectan a estas ranuras. El puente sur se conecta al

bus PCI y desde ahí genera los puertos IDE y USB.

4. Bus de 8 mhz de 16 bits, es de baja velocidad pero ideal para periféricos lentos o

antiguos.- Este bus apareció en la PC original en versión de 8 bits a 5 mhz y en AT

(l984) versión de 16 bits. Los diseños nuevos ya no lo ponen, se usaba para conectar

módems, tarjetas sonido y otras de baja velocidad.- El bus ISA es generado por el

puente sur y hace de controlador del bus ISA. Normalmente el chips súper E/O esta

conectado a este bus.

El bus del procesador es la ruta entre el micro y el puente norte o el concentrador.- Este bus corre

a la velocidad del Mother, entre 66 y 533 según el mother y los conjuntos de chips. También

transfiere datos entre el micro y una cache externa en sistemas Pentium.

En el primer dibujo la L2 corre a la velocidad del Mother.- En el segundo dibujo para un

Pentium II (clase P6),la L2 corre a la mitad de velocidad del núcleo del micro y no a la delmother, la velocidad del mother aquí es de 100mhz y en combinación con la memoria DIMM a

Tipo de bus Ancho (BITS) Velocidad Ancho banda

ISA 8 4,77 2,39 (MB/S)

ISA 16 8,33 8,33PCI 32 33,33 133,33

AGP 32 66,66 266,66

AGP 2x 32 66,66 x 2 533,33

AGP 4x 32 66,66 x 4 1066,66

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MotherBoard’S

100 mhz mejora el rendimiento de la memoria principal.- Aquí se suma otro bus : el AGP , con

esto permite a la tarjeta de video ubicarse en su propio bus dedicado de alta velocidad que

funciona al doble de la velocidad del PCI. AGP tiene 2X,4X,8X que permite duplicar ,

cuadruplicar u octuplicar la velocidad a partir de los 66 mhz base.- Esto produce un increíble

ancho de banda para video que es necesario para captura y despliegue de video fluido.

Lo que hace el bus del procesador es enviar y obtener información del micro a la máximavelocidad posible.- Este bus consiste de un bus de datos, de direcciones y de control.

En un sistema Pentium el bus del procesador tiene 64 líneas de datos, 32 líneas de direcciones y

líneas de control asociadas. El Pentium PRO y PII tienen 36 líneas de direcciones.

Los micros funcionan internamente a una frecuencia de reloj mas alta que la correspondiente a la

operación externa, por ejemplo, un sistema Pentium 266 tiene un micro que funciona

internamente a 266 MHZ, y en lo externo lo hace a 66,66 mhz.- Un PII 450 funciona internamente

a 450 mhz pero solo a 100 mhz en lo externo que es la velocidad del bus del procesador.

El bus del procesador esta conectado a los pines del micro y puede transferir un bit de datos por

línea de datos. Un Pentium, Pentium Pro o un PII puede transferir 64 bits de información al

mismo tiempo.

Para determinar la frecuencia de transferencia del bus del procesador que es lo que se llama anchode banda del bus, se multiplica el ancho de los datos (64bits) por la velocidad de reloj del bus. Si

se esta usando un Pentium, Pentium MMX, Pentium PII que funcione a 66 mhz de la mother y

puede transferir un bit de datos cada ciclo de reloj sobre cada línea de datos, entonces

64bits x 66mhz =528 MB/S este es el valor máximo

8 bits

Y no representa el ancho de banda de la operación normal, se debe tener un

rendimiento total promedio mucho mas bajo. Otros factores como el diseño del conjunto de chips,

diseño y velocidad de memoria se unen para bajar este rendimiento.

El bus de memoria transfiere información entre el micro y la RAM del sistema.- Este bus esta

conectado al puente norte.

Según el tipo de memoria que el conjunto de chips esta diseñado para aceptar, el puente norte

operara el bus de memoria a diferentes velocidades.- Los sistemas con memoria FPM o EDO con

un tiempo de acceso de 60 ns, operan al bus de memoria a solo 16 mhz (1000/60 ns).

Los conjuntos de chips y mothers que admiten SDRAM (DIMM) pueden operar el bus de

memoria a 66 mhz (15 ns) o hasta 100 mhz (10 ns). A la velocidad del mother funcionan estas

memorias.- Con esto hay un mejor rendimiento de la memoria y elimina la necesidad de tener

cache en el mother.

RANURAS DE EXPANSION

El bus de E/S y sus ranuras de expansión son lo que permite a la CPU comunicarse con

dispositivos periféricos. El bus de E/S le permite agregar dispositivos a su PC para expandir sus

capacidades. Puedo conectar en estas ranuras: video, sonido, redes, SCSI.

Desde la introducción de la primera PC han aparecido muchos buses de E/S:

1) ISA (Arquitectura estándar de la industria)

2) MCA (arquitectura micro canal)3) EISA (arquitectura estándar de la industria extendida)

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4) BUS LOCAL VESA (VL-BUS)

5) BUS LOCAL PCI

6) AGP

7) PC-CARD (anteriormente PCMCIA)

8) FIREWIRE (IEEE-l394)

9) USB (Bus serial universal)

La diferencia entre estos buses es la cantidad de datos que pueden transferir de una sola vez y la

velocidad a la que pueden hacerlo.

Estos buses son controlados por el conjunto de chips que esta conectado al bus del procesador,

también controla al bus de memoria.

BUS ISA

Bus de 8 bits en la PC IBM original (1981) y luego expandida a 16 bits en la AT IBM (l984).

El bus de 8 bits corría a 4,77 mhz en las PC y XT.El bus de 16 bits corre a 8,33 mhz en las AT.

La ranura de 8 bits tiene 62 contactos y proporciona 8 líneas de datos y 20 líneas de

direccionamiento entonces la ranura puede manejar 1 MB de memoria, (2 a la 20).

En l984 sale el sistema AT con el micro 286 que tenía un bus de datos de 16 bits.- Las

comunicaciones entre el micro y el mother y el micro con la memoria tenian un ancho de l6 bits

en lugar de 8 bits.- Se podía usar el micro en un mother de 8 bits pero pierde su capacidad.

Entonces se creo la ranura de expansión para 16 bits y en ellas se puede insertar una tarjeta de 8

bits usando solo la parte delantera de la ranura o una de 16 bits usando toda la ranura que tiene 36

pines más.

Luego salieron los micros 386 DX capaces de transferir 32 bits de datos a la vez y el bus ISA

podía aceptar solo 16 bits entonces se construyo un nuevo bus, el MCA (arquitectura micro canal)

de 32 bits.

Las tarjetas ISA no funcionan en el MCA. Estos tenían PLUG AND PLAY.- Un sistema MCA

no tenia jumpers ni conmutadores, ni en el mother ni en un adaptador de expansión. Se usaba un

disco especial de referencia que venía con el sistema y un disco de opciones que acompañaba a

cada una de las tarjetas instaladas en el sistema. Cuando se instalaba una tarjeta, había que cargar

los archivos del disco de opciones en el de referencia, después de ello ya no era necesario el disco

de opciones.- El disco de referencia contenía el programa SETUP y el BIOS especial para el

sistema MCA que no podía ser configurado sin este disco.- Este bus no tuvo aceptación.

En 1988 salio el bus EISA de 32 bits creado por Compaq. Es para sistemas con micros 386 DX osuperiores. La ranura EISA permite a los fabricantes diseñar tarjetas adaptadoras con muchas de

las capacidades de las adaptadoras MCA y también admite tarjetas ISA. Agrego 90 conexiones

(55 nuevas señales) sin incrementar el tamaño físico del conector del bus ISA.

La ranura EISA de 32 bits parece una ranura ISA de 16 bits.- Una tarjera EISA tiene 2 filas de

conectores. La primera fila es del mismo tipo que las usadas en las tarjetas ISA de 16bits.La otra

mas angosta, se extiende a partir de los conectores de 16 bits, pero esta compatibilidad de poder

usar tarjetas ISA en EISA no fue suficiente para darle popularidad.- Las transferencias de datos a

partir de una tarjeta de expansión de 8 o 16 bits, a través del bus EISA, serian reducidas

apropiadamente.

El sistema EISA usa configuración automática en caso de conflictos.- Otra característica es

compartir el IRQ, es decir varias tarjetas conectadas al bus, pueden compartir una sola solicitud deinterrupción igual que el bus PCI.

12



MotherBoard’S

Similar al bus MCA, el EISA requiere de un disco de configuración y discos de opciones con

archivos específicos a cada adaptadora EISA instalada.- Sin esos discos no se puede configurar un

sistema EISA.

Los buses ISA, MCA y EISA son de baja velocidad.- Para mejorar la velocidad están los buses

locales que son:

BUS VL (BUS LOCAL VESA)

PCI

AGP

En la PC original el bus de E/S funcionaba a la misma velocidad que el bus del procesador.

Luego, estas se fueron distanciando.- No se necesita velocidad grande para comunicaciones con

un teclado o ratón pero si para controladores de video y disco, y este problema se agudizó con la

aparición de Windows por las interfaces gráficas.- Estos sistemas requieren el procesamiento de

tanta información de video que el bus de E/S se convirtió en un cuello de botella para todo el

sistema.- No valía de mucho tener un micro capaz de funcionar de 66 a 450 mhz con un bus de

E/S a una frecuencia de solo 8 mhz.La solución fue el bus local porque los dispositivos externos (las tarjetas) podían acceder a la

parte del bus que era local al micro( bus del micro). Las ranuras tenían que ser diferentes para

evitar que se inserten tarjetas para buses más lentos.- Estas nuevas son de mayor velocidad.

Los primeros buses ISA de 8 y 16 bits también fueron bus local porque funcionaban a la misma

velocidad que la del bus del procesador. Cuando los sistemas ISA funcionaron a mas de 8 mhz, el

bus principal ISA fue sacado del bus del procesador porque las tarjetas de expansión , la memoria

y otros componentes no podían mantener el paso.

En 1992 salió una extensión al bus ISA, llamada bus local VESA (BUS VL). Luego el bus local

PCI lo reemplazo y se introdujo el bus AGP para complementar al PCI. Los módems se conectan

al bus ISA porque no necesitan una conexión rápida al sistema. El VESA estuvo entre l992 y

1994. Fue diseñado para el 486 y podía ser adaptado al 386 y al PENTIUM. Transfería 32 bits de

datos a la vez.

La ranura era una extensión de la ranura ISA de 16 bits. La extensión VESA tiene 112 contactos y

usa el mismo conector físico que el bus MCA.

El bus PCI agrega otra capa a la configuración tradicional de bus. El PCI se salta el bus de E/S

estándar y usa el bus del sistema para aumentar la velocidad de reloj del bus y aprovechar al

máximo la ruta de datos del micro. Salieron en l993.

La información viaja a través del bus PCI, a 33 mhz, a todo el ancho de datos del micro. Cuando

el bus es empleado con un micro de 32 bits, el ancho de banda es de 132 MB/S:

(33 mhz x 32 bits)/8 = 132 MB/S

Las tarjetas PCI no tienen jumpers ni conmutadores y son configuradas a través de Software. Son

PNP entonces configuran automáticamente las tarjetas.- Los sistemas con ranura ISA no PNP

tienen que configurar las tarjetas a través de un programa que forma parte del sistema de

configuración CMOS(SETUP). Desde 1995 la mayoria de los sistemas incluyen un BIOS PNP

para permitir la configuración automática.

A G P (Puerto acelerado de gráficos)

13



Ranura diseñada para producción de gráficos y video de alto rendimiento.- Es para alojar una

tarjeta de video solamente.

Frecuencia de reloj de 66,66 mhz con 1x o 2x a 3,3v (1996).En1998 agregaba 4x a 1,5v.

Hay otra AGP llamada pro que es una ranura mas larga para tarjetas mas grandes y rápidas. Son

compatibles hacia atrás es decir puedo colocar también tarjetas AGP estándar. Se usan para

gráficos en estaciones de trabajo de alto rendimiento. Es el doble de la velocidad del PCI pero estotalmente independiente a esta ranura.

AGP básico, llamado 1x hace 1 trasferencia en cada ciclo.

Tiene 32 bits (4 bytes) de ancho transfiriendo datos 66 millones de veces por segundo, es capaz de

mover 266 MB/S: (66 mhz x 32 bits)/8 = 266 MB/S.

El modo 2x es 2 transferencias por ciclo igual a 533MB/S.

El modo 4x es 4 transferencias por ciclo igual a 1,066 MB/S.

Con el AGP se libera al bus PCI para poner otras cosas.

Además de un mayor rendimiento de video, permite el AGP a la tarjeta de video, contar con una

conexión de alta velocidad directamente con la RAM del sistema.- La tarjeta AGP tiene acceso

directo a la RAM con lo cual se reduce la necesidad de más y más memoria para video.- No

participa el micro para transferencias.

RECURSOS DEL SISTEMA

Estos recursos son los canales de comunicación, direcciones y otras señales empleadas por

dispositivos de HARDWARE para comunicarse con el bus. Los recursos son:

1) Direcciones de memoria.

2) Canales IRQ (peticiones de interrupción)

3) Canales DMA (acceso directo a memoria)

4) Direcciones de puertos de E/S.

Todas las tarjetas usan canales IRQ y direcciones de puertos de E/S y pocas usan los canales

DMA.- Hay que asegurarse que solo una tarjeta o función de HARDWARE use cada uno de ellos;

en la mayoría de los casos, no pueden o deben compartirse.

Las tarjetas necesitan estos recursos para comunicarse con el sistema y cumplir con sus tareas. No

todas las tarjetas tienen los mismos requerimientos de recursos . Un puerto serial (com1 o com2)

de comunicaciones, por ejemplo necesita un canal IRQ y una dirección de puerto de E/S y una

tarjeta de sonido requiere de esos recursos mas un canal DMA. La mayoria de las tarjetas de redes

usan un bloque de 16 KB de direcciones de memoria, un canal IRQ y una dirección de puerto de

E/S.A medida que un sistema se hace más complejo aumenta las posibilidades de conflictos de

recursos.Los sistemas con tarjeta de sonido y red pueden convertirse en una pesadilla de configuración.-

Para poder resolver los conflictos, la mayoria de las tarjetas permiten modificar las asignaciones

de recursos con el empleo de software PLUG AND PLAY incluido con las tarjetas o del

administrador de dispositivos de Windows 98, incluso si la configuración automática se confunde

(pasa a menudo) hay una manera lógica de configurar el sistema.

IRQ

Son usados por varios dispositivos HARDWARE para avisar al mother que debe atenderse una

solicitud, son canales que están en el mother y en los conectores de ranura.

14



MotherBoard’S

Cuando aparece una interrupción, una rutina especial asume el control del sistema y guarda el

contenido de todos los registros del micro en una pila y después va a la tabla de vectores de

interrupción que tiene la lista de direcciones de memoria de los IRQ.

Según la interrupción que haya sido invocada, se ejecuta el programa de ese canal.

El vector (en la tabla de vectores) apunta hacia la dirección del controlador (driver) que sea

empleado para atender a la tarjeta que genero la interrupción.- Por ejemplo, para una tarjeta dered, el vector apunta a la dirección de los drivers de red que hallan sido cargados para operar la

tarjeta; para un controlador de disco duro, el vector puede apuntar al código BIOS que opere al

controlador. Después que la rutina de SOFTWARE termina la función que la tarjeta haya

solicitado, el Software para control de interrupciones regresa el contenido de la pila a los registros

del micro y el sistema continua con lo que estuviera haciendo antes de la interrupción.

A través del empleo de interrupciones el sistema puede responder a eventos externos de manera

oportuna. Cada vez que un puerto serial presente un byte al sistema, se genera una interrupción

para asegurar que el sistema lea ese byte antes de que llegue otro.

En algunos casos un dispositivo de puerto como un MODEM con chip UART 16550 ó superior

puede incorporar un búfer de byte con el cual es posible que varios caracteres queden

almacenados antes de que se genere una interrupción.Las interrupciones son priorizadas por sus números, con algunas excepciones. Las interrupciones

de alta prioridad tienen los números más bajos. Las interrupciones de alta prioridad pueden

detener a las de menos prioridad, entonces es posible que haya varias interrupciones en el mismo

instante y se van deteniendo por prioridad unas con otras.

Si se sobrecarga al sistema( cuando se agotan los recursos de la pila (demasiadas interrupciones

generadas con mucha rapidez)) ocurre un error de desborde de la pila interna y el sistema se

detiene.Generalmente, el mensaje aparece como “Internal Stack overflow – system halted” en un

indicador de D.O.S.Para esto ejecutamos DOS y usamos el parámetro Stacks del archivo

config.sys para aumentar los recursos de pila disponibles.

En sistema PC y XT tenían 8 IRQ que eran IRQ0:cronometro del sist., IRQ1:controlador de

teclado, IRQ2:disponible, IRQ3:COM 2, IRQ4:COM 1, IRQ5:controlador de rigido,

IRQ6:controlador floppy, IRQ7:pto paralelo (LPT1).

Ranuras bus Tipo tarjeta Uso

recomendado

IRQ 0 Cronometro del sist. No

IRQ 1 Controlador del teclado No

IRQ 2 Cascada del 2°

controlador IRQ

IRQ

IRQ 8 Reloj del tiempo real No

IRQ 9 Disponible (Como IRQ2 o 9)

Si 8/16 bits Tarjeta de red

IRQ 10 Disponible Si 16 bits USB

IRQ 11 Disponible Si 16 bits AdaptadorSCSI

IRQ 12 Puerto ratón disponible Si 16 bits Puerto del ratón

IRQ 13 Coprocesador matemát. No

IRQ 14 IDE primario Si 16 bits IDE primario

(Disco duro)

IRQ 15 2° IDE Si 16 bits 2° IDE (CD-

ROM/Cinta)

IRQ 3 Serial 2 (COM 2) Si 8/16 COM 2

(Modem

interno)

15



IRQ 4 Serial 1 (COM 1) Si 8/16 COM 1

IRQ 5 Sonido/ paralelo 2

(LPT 2)

Si 8/16 Tarjeta sonido

IRQ 6 Controlador Floppy) Si 8/16 Controlador

Floppy

IRQ 7 Paralelo 1 Si 8/16 LPT 1(impresora)

En los sist. XT hay pocos recursos IRQ, son muy limitados ; si uno quiere instalar unas tarjetas

que necesiten IRQ, la única manera de resolver el problema es sacando la tarjeta que menos se

use.

En sistema AT, las interrupciones son 16. La IRQ 2 hace de cascada.

El que configuro para usar la IRQ 2 en realidad configuro la IRQ 9.

VER DIBUJO.

Las IRQ 0, 1, 2, 8, 13 no están en los conectores de bus y no se las puede usar para tarjetas.

Las IRQ 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15 son del segundo controlador de interrupciones y son accesibles

solo para tarjetas que empleen la extensión de conector de 16 bits.

La IRQ 9 reemplaza al IRQ 2 y disponible para tarjetas de 8 bits.

La pila es una zona de memoria principal RAM y es allí donde se guarda el programa

interrumpido por la IRQ.

EJEMPLOS:

Cuando finaliza un acceso directo a memoria como el que ocurre en la transferencia de datos de

entrada y salida de un disquete, entre su interfaz y memoria principal, la interfaz activa su IRQ

para que se interrumpa el programa en ejecución y se pase a ejecutar la subrutina que verifica que

el acceso a directo a memoria fue bien hecho.

Otro ejemplo: Para la impresora se usa la IRQ de su interfaz para indicar falta de papel, lo cual

origina que la subrutina que atiende este evento indique la falta de papel con un aviso en pantalla.

Las subrutinas están en la ROM BIOS que atiende a los distintos periféricos, son instrucciones.

No hay suficientes interrupciones desocupadas y no se puede configurar dos dispositivos ISA para

la misma IRQ; lo que si se puede hacer, en los sistemas mas recientes, es compartir la misma IRQ

entre varios dispositivos PCI. En los BIOS nuevos y los sistemas op. PLUG AND PLAY

(Windows 98, 2000, ME) aceptan una función de “control de PCI IRQ”y para que esta funcione lo

tienen que tener los dos: el BIOS y el sistema operativo. Win 95 no lo acepta.

El BIOS asigna IRQs, únicas a los dispositivos PCI. Si el sistema acepta “control PCI IRQ”y estáhabilitada , Windows asigna IRQs a los dispositivos PCI. Aunque esté habilitada , es el BIOS

quien inicialmente asigna las IRQs a los dispositivos PCI. Aunque Windows tiene la capacidad de

cambiar estos parámetros, generalmente no lo hace automáticamente, excepto donde es necesario

para eliminar conflictos.- Si no hay suficientes IRQs desocupados, el control de IRQ permite a

Windows, asignar a varios dispositivos PCI, una misma IRQ, lo cual les permite funcionar

apropiadamente.- Sin control de IRQ,- Windows comenzara a inhabilitar dispositivos una vez que

se quede sin IRQs disponibles.

Para ver si un sistema está usando control de IRQ ir a MI PC – propiedades - administrador de

dispositivos - doble clic sobre la rama dispositivos del sistema – doble clic sobre el bus PCI y

después sobre la ficha control de IRQ. Hay una casilla de verificación que desplegara al control

16



MotherBoard’S

de IRQ como habilitado o inhabilitado. Si esta habilitado, también nos dice de donde se lee la

tabla IRQ.

El control de IRQ esta controlado por una de 4 tablas de enrutamiento que Windows intenta leer.

Las busca en orden y usa la primera que encuentra.- Uno no puede controlar el orden en el cual

Windows busca estas tablas pero si se puede seleccionar o desmarcar las casillas de verificación,

¨obtener tabla de IRQ... , para determinar cual tabla buscará Windows primero mediante lainhabilitación de tablas especificas.- Windows busca las siguientes:

TABLA BIOS ACPI

TABLA DE ESPECIFICACIONES MS

TABLA PCI BIOS 2.1EN MODO PROTEGIDO

TABLA PCI BIOS 2.1 en modo real

(Con estas tablas se programa el control de IRQ)

Windows 95 OSR2 y versiones posteriores solo ofrecen una opción para seleccionar las tablas

PCI BIOS 2.1 mediante una sola casilla de verificación, la cual está desmarcada en forma

predeterminada.- En Win 98 todas las opciones de tabla IRQ están seleccionadas de manera

predeterminada, exceptuando la tercera.

Si en Win 95 hay problemas de IRQ con un dispositivo PCI se intentara resolverlo con la tabla

PCI BIOS 2.1 y reiniciar el sistema.- En Win 98, desmarcar la casilla BIOS ACPI y volver a

encender la computadora, si sigue el problema seleccionar la tabla PCI BIOS 2.1 protegido y

reiniciar, se debe seleccionar obtener tabla de IRQ por llamada PCI BIOS 2.1 en modo protegido

si un dispositivo PCI no funciona apropiadamente.

Si el control de IRQ aparece como inhabilitado en administrador de dispositivos entonces marcar

la casilla de usar control de IRQ, se reinicia el sistema y si vuelve a estar inhabilitado entonces la

tabla de enrutamiento IRQ proporcionada por el BIOS al sistema operativo, puede estar ausente o

tener errores. Ir a SETUP si el control PCI IRQ está habilitado. Si con esto no se soluciona

entonces seleccionar obtener tabla de IRQ mediante llamada a PCI BIOS 2.1modo protegido o

quizás el BIOS no acepte control PCI IRQ.

El bus PCI admite IRQs. Hay 4 interrupciones PCI: INTA #, INTB #, INTC #, INTD # .Estas son

compartidas por varias tarjetas PCI. Todas las tarjetas PCI que emplean 1 sola interrupción deben

usar la INTA #.Si hay dispositivos adicionales dentro de un chip o una tarjeta conectada almother, estos pueden usar de la INTB a la INTD. Dado que hay pocos chips o tarjetas PCI

multifuncionales, prácticamente todos los dispositivos de un bus PCI dado habrán de compartir la

INTA #.

Para que un bus PCI funcione en una PC, las interrupciones PCI deben ser mapeadas a

interrupciones ISA y como las interrupciones ISA no se pueden compartir, cada tarjeta PCI que

este usando la INTA # del bus PCI debe ser mapeada a una IRQ ISA no compartible diferente.

Por ejemplo, se puede tener un sistema con 4 ranuras PCI y 4 tarjetas PCI instaladas usando la

interrupción PCI INTA #. Cada una de las tarjetas estará mapeada a una petición de IRQ ISA

diferente como IRQ 9, IRQ 10, IRQ 11 e IRQ 5 en la mayoría de los casos.

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En sistemas con control de IRQ, el administrador de dispositivos puede mostrar un controlador de

IRQ para control PCI cuando se revisa la rama “dispositivos de sistema”. Esto indica que una IRQ

ha sido mapeada a PCI y esta disponible para dispositivos ISA, incluso si ningún dispositivo PCI

esta usando la IRQ.- Para ver IRQs programadas para modo PCI, seguir los siguientes pasos.

Administrador de dispositivo, doble clic sobre la rama dispositivos de sistema, doble clic sobre elcontrolador de interrupción para el control de IRQ que se desea ver y después sobre la ficha

recursos.

Este control o mapeado de IRQ puede confundir, aunque las interrupciones PCI (INTx #) pueden

ser compartidas. Cada tarjeta o dispositivo que puede estar compartiendo una interrupción PCI

debe ser mapeada a una IRQ ISA única, la cual no puede ser compartida, solo se puede tener

varios dispositivos PCI mapeados a la misma IRQ ISA si no hay dispositivos ISA usando la IRQ,

si el BIOS y el sistema OP aceptan control PCI IRQ y si el control PCI IRQ esta habilitado.

Si no hay control PCI IRQ, no se pueden compartir las IRQ PCI ya que todas las asignaciones de

IRQ PCI a ISA son exclusivas. Sin control PCI IRQ, es fácil que las IRQ ISA disponibles seagoten. Si el control IRQ es aceptado y habilitado, varios dispositivos PCI pueden compartir una

sola IRQ, lo cual permite un grado mas alto de expansión del sistema sin agotar las IRQs

disponibles. Es posible tener dispositivos internos en el bus PCI, aunque las ranuras PCI estén

libres. Por ejemplo la mayoría de los sistemas actuales tienen 2 controladores IDE y un

controlador USB como dispositivos del Bus PCI. Normalmente, los controladores IDE PCI son

mapeados a las IRQ ISA 14 (IDE primario) y 15 (IDE secundario) y el USB puede ser mapeado a

las IRQ ISA, normalmente disponibles, 9, 10, 11 o 5.

CONFLICTOS DE IRQ

Los mas comunes son los que pasan entre el pto COM 2 que esta integrado en las mother

modernas y un modem interno de tarjeta. El MODEM incorpora el COM 2 de manera

predeterminada, entonces la PC percibe esto como que hay 2 ptos COM 2, cada uno de los cuales

usa la misma IRQ y dirección de pto de E/S. Para solucionar esto ir al setup y deshabilitar el COM

2 integrado al sistema y desactivar el COM 1 porque prácticamente no se usa, así se libera un par

de IRQ para que los usen otros dispositivos.

Hay otros conflictos de puertos seriales, la IRQ3 es para COM 2 e IRQ4 para COM 1, el problema

es cuando un usuario agrega los ptos COM 3 y COM 4 y se los configura con la misma IRQ

entonces los ptos no andan.- También contribuye a esto a que las tarjetas se las asigna con IRQ 3y 4 entonces están mal diseñadas, entonces se termina configurando el COM 3 a IRQ 4 que

corresponde a COM 1 y COM 4 a IRQ 3 (del COM 2) y esto no es aceptable pues impediría el

uso de los 2 Ptos COM asignados a uno de los canales de interrupción.- Esto era aceptable en

DOS porque ejecuta un programa a la vez pero en Windows, no. Si se comparte IRQ,

generalmente se puede hacer en que los dispositivos usen diferentes puertos COM.- Por ej, un

escáner y un MODEM interno pueden compartir una IRQ pero hay conflicto si ambos se los usa

simultáneamente.

IRQ 3 – COM 2 (COM 4)

IRQ 4 – COM 1 (COM 3)

18



MotherBoard’S

La mayor solución es adquirir una tarjeta de Pto multiserial de E/S que permite configurar IRQ sin

conflictos o una tarjeta inteligente con su propio procesador capaz de aceptar los varios ptos de la

tarjeta y usar solo una IRQ del sistema.

La IRQ 15 esta asignada a un controlador IDE secundario, si no se tiene un segundo disco duro

IDE se debe inhabilitar el controlador IDE secundario para liberar esa IRQ para otro dispositivo.Una forma sencilla de revisar los parámetros IRQ es ir al administrador de dispositivos, clic en

propiedades en el cuadro de dialogo del administrador de dispositivos y se despliega una lista de

todos los recursos de sistemas usados, también hay un programa en Windows, MSINFO32 para

informes de empleo de recursos del sistema.

CANALES DMA

Son usados por dispositivos de comunicación que deben enviar y recibir información a alta

velocidad.Un pto serial o paralelo no usa canal DMA pero una tarjeta de sonido o adaptador SCSI

si lo hace.A veces estos canales pueden compartirse si los dispositivos no los requieren de formasimultanea, por ejemplo se puede tener una tarjeta de red y una unidad de cinta DMA

compartiendo el canal 1 pero será imposible respaldar mientras la red este andando.

En Bus ISA de 8 bits hay 4 canales entre los dispositivos de E/S y la memoria.Tres son para

ranuras de expansión.

- Canal 0 Actualización de RAM Dinámica

- Canal 1 disponible - Ranura

- Canal 2 Controlador Floppy – Ranura

- Canal 3 Controlador Rígido – Ranura

El Bus ISA con el micro 286 acepta 8 canales, 7 para ranuras de expansión. Igual que las IRQ, los

canales agregados fueron creados derivando un segundo controlador DMA a partir del primero. El

canal DMA 4 se lo usa para derivar los canales 0 a 3 hacia el micro.

Los canales 0 a 3 disponibles para transferencia de 8 Bits y de 5 a 7 para 16 Bits.

Canal Recomendable Tarjeta tipo Transferencia Ranura

0 Disponible para sonido 16 Bits 8 Bits Si

1 Disponible para sonido 8/16 11 Si

2 Controlador Floppy 8/16 11 Si

3 Disponible LPT 1 ECP 8/16 11 Si

4 Derivación primer

controlador DMA

16 16 No

5 Disponible para sonido 16 16 Si

6 Disponible 16 16 Si

7 Disponible 16 16 Si

Los adaptadores PCI no usan canales DMA ISA porque son para tarjetas ISA solamente. El único

canal estándar, DMA 2 para el controlador Floppy . El DMA 4 no se lo usa.

El DMA 1 y 5 para tarjeta de sonido ISA ( Sound Blaster 16), estas tarjetas de sonido usan un

canal DMA de 8 y otro de 16 Bits para transferencia de datos de alta velocidad. El DMA 0 solo

19



para tarjetas de 16 Bits pero transfiere 8 Bits por esto no se vera el DMA 0 como una opción para

tarjeta de 16 Bits.

DIRECCIONES DE PUERTO DE E/S

Los puertos de E/S permiten la comunicación entre dispositivos y el software del sistema. Si uno

desea comunicarse con el puerto serial, se necesita saber cual puerto de E/S (canal de radio) se

esta escuchando. Si deseo recibir datos del puerto serial se necesita escuchar el mismo canal por el

cual se trasmite.

Hay 65535 puertos en una PC numerados del 0000 h al FFFF h. La mayoria de los dispositivos

usan hasta 8 puertos cada uno, entonces es poco probable agotarlos.-El mayor problema pasa en

configurar 2 dispositivos para el mismo puerto.

Los sistemas Plug and Play resuelven cualquier conflicto de puertos mediante la selección de un

puerto alternativo para uno de los dispositivos implicados en el problema.

Se confunde porque las direcciones de los puertos de E/S son hexadecimales similares a las de

memoria, pero no es memoria sino puertos.- Cuando se envían datos a la dirección de memoria1000 h, estos quedan almacenados en la memoria SIMM o DIMM. Si se envían datos a la

dirección de puertos de E/S 1000h, estos van al bus a traves de ese canal y cualquiera que este en

escucha podrá oírlos (como la radio).

Los programas controladores son los que interactúan con los dispositivos en las diferentes

direcciones de puertos.- El controlador debe conocer cuales puertos usa el dispositivo para

articularse con el y viceversa, pero esto no es problema porque el dispositivo como el controlador

vienen de la misma compañía.

Los dispositivos de mother y Chipset usan las direcciones de puertos de E/S del 0 h al FF h y el

resto de los dispositivos están asignados a las direcciones de la 100 h a la FFFF h.

Para saber las direcciones de puertos que están ocupados en el mother se lo puede revisar en

administrados de dispositivo de Windows.- Los dispositivos de Bus usan las direcciones de la 100

h en adelante.

Para averiguar cuales recursos están usando los dispositivos, administrador de dispositivos de

Windows.

Todos los dispositivos de los Buses usan direcciones de puertos de E/S.

SOLUCION DE CONFLICTOS DE RECURSOS

Hay conflicto de recursos cuando un dispositivo del sistema deja de funcionar:

- un dispositivo transfiere datos imprecisos

- el sistema se congela frecuentemente

- la tarjeta de sonido no suena bien

- el ratón no funciona

- aparece basura en pantalla sin razón aparente

- la impresora produce garabatos

- no se puede formatear el disco flexible

En Windows aparecen los conflictos en el administrador de dispositivos en amarillo o rojo y se

localiza rápidamente el problema.

El problema de recursos puede derivarse de virus, así que hay que cerciorarse primero de la presencia de estos virus. Cada vez que se hace un cambio en el sistema hay que reiniciar y

20



MotherBoard’S

comprobar si el problema sigue, hay que hacer un solo cambio a la vez y reiniciar.-Se puede

imprimir el administrador de dispositivos de Windows.

Las tarjetas de sonido usan una IRQ, 2 canales DMA y varias escalas de direcciones de puertos de

E/S. Estas tarjetas son un conjunto de varios elementos de Hardware reunidos en una sola tarjeta.

Por ejemplo Sound Blaster 16

Dispositivo Interrupcion Puertos E/S DMA 16 Bits DMA 8 Bits

Audio IRQ 5 220 h – 233 h DMA 5 DMA 1

Puerto MIDI 330h-331h

Sintetizador

FM

388h-389h

Puerto de

juegos

200h-207h

Nunca hay que cambiar los parámetros predeterminados de la tarjeta de sonido. Cambiamos los

otros.

La escasez de interrupciones continua con las tarjetas PCI porque deben ser mapeadas a IRQ

ISA.- La solución real llegara (y llego) cuando la PC carezca de ranuras ISA, entonces se liberan

las restricciones en cuanto a IRQ.

Una tarjeta adaptadora Host SCSI requiere una línea IRQ, canal DMA, una escala de direcciones

de puertos de E/S y una escala de 16 KB de memoria superior desocupada para uso de su ROM y

de su posible RAM de maniobra. Es fácil reconfigurar. Antes de instalarla, verificar si los recursos

que use están ocupados. Si es así, se alteran los parámetros de la tarjeta SCSI o de otras.Una tarjeta de red necesita una escala de direcciones de puerto de E/S y una IRQ, también de 16

KB de memoria superior libre para usarla en transferencias de bufer RAM. Cerciorarse que todos

los recursos sean exclusivos para la tarjeta y no compartidos con otros dispositivos.

Un adaptador de pto serial tiene 2 o mas puertos integrados. Cada uno de estos puertos necesita

una IRQ y una escala de ptos de E/S.- Los puertos de E/S no generan tanto problema porque las

escalas usadas por hasta 4 puertos COM en un sistema están bien definidas. El problema esta en la

asignación de IRQ.

En las instalaciones antiguas de mas de 2 puertos seriales, hacen que ningún puerto adicional

comparta las mismas IRQ que los 2 primeros.- Esto es incorrecto y causara problemas con el

Software que corra sobre Windows u OS/2. Con esas viejas tarjetas, cerciorarse que cada puerto

serial del sistema tenga una escala de direcciones de puerto de E/S única y una IRQ exclusivatambién.

Actualmente hay tarjetas disponibles de puertos COM especiales que permiten asignar una sola

IRQ a cada uno de los puertos COM de la tarjeta. Se puede usar una de estas tarjetas para dejar

COM 1 y COM 2 configurados para IRQ 3 y IRQ 4 respectivamente y el COM 3 para IRQ 10 y

COM 4 para IRQ 12 (si no se tiene un puerto ratón integrado al Mother)

Muchas tarjetas adaptadoras multipuertos modernas permiten compartir las IRQ entre puertos. Se

puede tener hasta 12 parámetros de puertos COM sin experimentar conflictos.

Con una adaptadora COM multipuerto instalada y bien configurada, se puede tener dispositivos

conectados a varios puertos COM y hasta 4 de ellos pueden estar funcionando simultáneamente,

por ejemplo se puede usar ratón, MODEM e impresora serial al mismo tiempo.

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Los puertos USB se encuentran en la mayoría de las mother nuevas y el Windows 98 los acepta.

La USB ocupa una IRQ. Si el sistema acepta control PCI IRQ entonces no hay problemas porque

la IRQ será compartible con otros dispositivos PCI. Si ya no hay IRQ hay que buscar un

dispositivo que se pueda inhabilitar (como puertos COM o LPT), para recuperar una IRQ

necesaria para otros dispositivos.

La gran ventaja de USB es que usa 127 dispositivos que se le conectan y todos estos con una IRQ.

Entonces se puede agregar o quitar libremente los dispositivos del puerto USB sin preocuparse

por la posibilidad de acabarse los recursos o causar conflictos entre ellos.

Si no se usa el puerto USB se la deshabilita desde el SETUP para liberar la IRQ que emplea.- Con

los puertos USB y sin ranura ISA, la escasez de IRQ dejará de ser un problema.

SISTEMAS PLUG AND PLAY (PnP)

PnP salió en1995. Antes de esto, para agregar un dispositivo al sistema había que usar jumpers, lo

que podía provocar conflictos de recursos y tarjetas que no funcionaban. El PnP esta disponible

para sistemas ISA, PCI; SCSI, IDE donde se configura el hardware sin conflictos.

Para que PnP funcione : el hardware tiene que ser PnP, BIOS PnP y sistema op. PnP.

Se puede usar las viejas tarjetas ISA en el sistema PnP. El BIOS PnP asigna automáticamente las

tarjetas PnP alrededor de estas viejas tarjetas ISA que no son PnP.

Las tarjetas PnP se comunican con el BIOS del sistema y el sistema op. para llevar información

acerca de cuales recursos del sistema son requeridos. El BIOS y el sistema resuelven conflictos

(cuando es posible) y le informan a las tarjetas que recursos deben usar. La tarjeta puede cambiar

su configuración para usar los recursos especificados.

Las viejas PC deben actualizar el BIOS o tener nuevas maquinas con BIOS PnP.

El BIOS es responsable de la identificación, aislamiento y posible configuración de las tarjetas

PnP.

Si se esta usando Windows NT 4.0 , los controladores PnP pueden haber sido cargados

automáticamente y si no , el controlador puede encontrarse en el CD de Windows NT 4.0, en el

directorio DRVLIB\PnP ISA\.. Abrir el subdirectorio correspondiente para el conjunto de chips e

instalar el archivo PnP ISA. INF. En Windows 2000está integrado.

El sistema op. nos informa de conflictos que el BIOS no pueda resolver, entonces se configura a

las tarjetas en conflicto de forma manual (en pantalla) o se apaga el sistema y mover los

conmutadores o jumpers de las mismas. Cuando se reinicia el equipo, el sistema revisa buscandootros conflictos nuevos o remanentes.

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