Marco teórico.
CAPITULO I
LA PLACA MADRE

La placa madre es el componente principal de un sistema de computador personal. En ella se encuentran los circuitos principales, el procesador, y es la que determina la velocidad, confiabilidad y estabilidad del sistema. A lo largo del tiempo, han evolucionado desde simples tarjetas de circuitos impresos con pocos chips controladores de soporte al procesador, a tarjetas complejas, con soporte a varios procesadores, interfaces incluidas y circuitos de alto rendimiento. Junto con el procesador, es el componente de mayor influencia en el desempeño final del sistema.



EVOLUCION DE LA PLACA MADRE

Las placas base o Madre han evolucionado mucho en casi dos décadas, pero su forma es básicamente la misma, tenemos el ejemplo de las placas que soportaban a los poderosos 286 (en ese entonces) que en general tenían los mismos componentes que las placas actuales con algunas "grandes diferencias" que apuntan a la velocidad, es decir, antiguamente existían los ranuras (slots) ISA los cuales todavía se mantienen vigentes, que permitían la incorporación de componentes tales como las placas multifunción (que conectaban el disco duro, los puertos de impresión LPT y los puertos COM), estos ranuras no fueron cambiados por las nuevas placas, pero se insertaron otros ranuras más pequeños y con una mayor velocidad, el ejemplo más claro de esto fue la incorporación del ranura PCI donde se conectan las placas de video, red, modem y sonido en los tiempos de los primeros PENTIUM de la empresa INTEL, luego a partir de los Pentium II se incorpora la ranura o ranura AGP que está dirigida solamente a las tarjetas de video las cuales requieren de una mayor velocidad. También aparece el puerto USB para conectar cualquier tipo de dispositivo.

Los cambios anteriores también son aplicables en las ranuras de memoria, en donde se ha dado paso a gran capacidad de Memoria RAM, requiriendo cada vez más velocidad "interna", creando ranuras más grandes como las memorias DIMM.

Otro componente que ha evolucionado rápidamente es el Chipset (conjunto de chip), los cuales se encargan de crear prácticamente toda la interacción entre los componentes internos, cabe destacar que estos chips son de vital importancia por lo anterior y paradójicamente es el elemento más "olvidado" de la Placa Madre, de este elemento depende la velocidad interna del computador, por tanto las compañías fabricantes se han preocupado de renovar estos Chipset ya que la velocidad es el objetivo primordial.



Funciones de la Placa Madre.
Ø Lleva y trae información entre los distintos componentes
Ø Es responsable de distribuir la energía eléctrica a los componentes
Ø Permite la comunicación entre dispositivos de distinta tecnología
Ø Es la encargada de que la información llegue correctamente a destino


CAPITULO II

COMPONENTES DE LA PLACA MADRE

En la placa madre se encuentran:
Zócalo para el procesador (y procesador)
Zócalos para memoria RAM (y memoria RAM)
Zócalos para memoria cache (y memoria cache)
Chipset.
ROM BIOS
BIOS de teclado
Ranuras de expansión.
Memoria RAM CMOS
Conector de fuente de alimentación.
Batería.
Cristal de cuarzo (clock).
Jumpers de configuración.
Regulador de voltaje.

Una placa madre típica en PC consiste de un gran circuito impreso que incluye como mínimo:* Sockets, en donde uno o más CPU son instalados.* Slots, en donde la memoria principal es intalada (generalmente módulos DIMM con memoria DRAM).* Un chipset: Northbridge y Southbridge.* Chips de memoria no volátil (generalmente Flash ROM), que contiene la BIOS o el firmware del sistema.* Un reloj que produce señales de reloj para sincronizar varios componentes.* Bahías o zócalos para tarjetas de expansión.* Conectores de energía para distribuirla entre los distintos dispositivos de la computadora. La electricidad se recibe desde la fuente eléctrica.* Puertos de conexión para dispositivos como los PS/2 para el ratón y el teclado, o puertos USB.* También algunas placas madres incluyen dispositivos de enfriamiento como ventiladores.* Muchas placas madres incluyen dispositivos que antes sólo existían como placas o tarjetas separadas y debían conectarse a la placa madre empleando zócalos libres en la misma. Por ejemplo, muchas placas madres vienen integradas con placa de sonido, de aceleración de video, módem, etc.
Zócalos para procesadores
Cada generación de procesadores tiene sus zócalos, que son las ranuras en las cuales se los puede insertar en la placa madre. Cada una es compatible solamente con los de la misma familia. Esta es más bien una estrategia de mercado de los grandes fabricantes, para forzar la actualización de las placas madre, y últimamente como un factor más en la cerrada competencia. En este sentido, los competidores de Intel siempre fabricaron generaciones nuevas de procesadores capaces de funcionar en zócalos de la generación anterior.

Zócalo de Memoria
Cuanto más haya, mejor! De todas maneras también se debe revisar la posibilidad de usar tarjetas de expansión extra-largas en los slots ISA porque la mayoría de las veces esto no es posible en muchas placas madre de formato AT.

CHIPSET.
En la placa madre no podemos dejar de mencionar el Chipset. Éste se compone de un conjunto de chips (normalmente llamados Northbridge y Southbridge), que se encargan de administrar el flujo de información entre todos los dispositivos de la placa madre.
Se podría decir que el chipset es el secretario del procesador, ya que es el que se ocupa de recibir todos los pedidos de éste y de manejar el tráfico de datos, para entregar en tiempo y forma la información que se pide.
Por supuesto que este corazón, que sincroniza los diversos componentes, no puede trabajar con cualquier combinación de frecuencias, es decir, debe haber una cierta relación entre las distintas frecuencias (procesador, buses, memoria, etc.) para que el chipset pueda relacionarlas correctamente. Por eso es que no siempre las combinaciones ofrecidas por el generador de clock funcionarán con un chipset determinado. Por ejemplo, algunos generadores permiten fijar la frecuencia de PCI a 33 mhz. y hacer que no tenga relación alguna con el FSB (Bus frontal de datos), pero sólo los Chipsets más nuevos soportan esta característica. Entre las funciones que suelen incluir los Chipsets en sí, están los controladores de AGP, PCI Express, PCI, Puerto IDE y de disquetera, puertos Usb y Firewire e incluso, funciones de sonido y de red.

ROM BIOS
BIOS (Basic Input/Output System - Sistema básico de entrada/salida) o ROM (Read Only Memory - Memoria de solo lectura) BIOS: es un conjunto de rutinas o programa que están incorporadas en un microchip y que trabajan estrechamente con el hardware de un ordenador para soportar la transferencia de información entre los elementos del sistema y realiza las funciones básicas de arranque y configuración del ordenador, como la memoria, los discos y el monitor.
En pocas palabras, es un chip imborrable donde vienen grabadas las instrucciones básicas para que un ordenador pueda arrancar y es la que comprueba todos los discos, memoria, disquetera, periféricos, etc., que están conectados a nuestro equipo para ver si están correctamente configurados. En ella se almacena toda la información o cambios que realizamos cuando añadimos un nuevo disco duro o una disquetera, mantiene la fecha y hora de nuestro ordenador y cualquier otra configuración que cambiemos. ¿Por qué cuando apagamos el ordenador no se borra la hora o fecha, por ejemplo? Porque todos los cambios realizados por el usuario se guardan en una memoria especial, llamada CMOS, que tiene un consumo eléctrico muy bajo, aunque no puede faltarle éste, por lo que le acompaña una pila (acumulador) que suele durar bastantes años, y que además se recarga cuando el ordenador está encendido.

La BIOS aparece cuando encendemos el ordenador y en unos pocos segundos ejecuta un test de encendido para verificar que no existe ningún error y en ella nos muestra generalmente:
§ Nombre del fabricante de la BIOS y número de versión.
§ Tipo de microprocesador y su velocidad.
§ Test de la memoria RAM y su tamaño.
§ Información acerca de otros dispositivos.
§ También aparece la manera de acceder a la BIOS, indicándonos la tecla o combinación de teclas que debemos pulsar (por ejemplo, Pulsar Del, Supr, Esc, F1 o Alt+Esc...).

Ranuras de expansión
A pesar de la creciente tendencia a integrar la mayor cantidad posible de componentes dentro de la placa madre, lo que redunda en reducción de costos, siempre tendrán ranuras de expansión, para que el usuario pueda colocar la tarjeta acorde a sus necesidades.
Las ranuras de expansión son los conectores disponibles para instalar tarjetas para comunicar la placa madre con el periférico, según la necesidad del usuario. Por ejemplo, allí se insertan las tarjetas de video, tarjeta de sonido, capturadoras de audio, de video, interfaces especiales, entre otras. En fin todas aquellas que no estén ya integradas en la placa madre. Se le conoce también como bus de I/O.
Un bus es un conjunto común de conductores que se utilizan para transportar señales digitales entre los diferentes componentes del sistema. La computadora tiene varios buses, uno de los cuales es el de Entrada/Salida (I/O en inglés Input/Output). Generalmente cuando se dice Bus, se confunde con las ranuras de expansión.
Otros buses son el bus del procesador. Es el conjunto de "cables" o más bien pistas de cobre, que comunican al procesador con el chipset. El chipset es conjunto de chips que controla la comunicación entre el procesador y los demás componentes de la placa madre. El bus de memoria, que es el que comunica el procesador con la memoria principal. Normalmente, es bastante menor que la velocidad del bus del procesador. El bus de direcciones es el que transporta los valores de direcciones de memoria a los cuales se desea acceder.
Los buses de Entrada/Salida se distinguen por: Ancho del bus (cuántos bits tiene de capacidad), Velocidad (a cuántos Megahertz funciona), Cantidad de dispositivos (cuantas tarjetas pueden haber conectadas en la misma placa), capacidad de bus mastering (si dispositivos en el bus pueden tomar control del mismo).


Entonces, en lo que se refiere a las ranuras de expansión, tenemos, (en el orden en que fueron apareciendo)

ISA
Apareció con las primeras computadoras, en los primeros años de la década del 80. Tiene 16 bits de ancho, y corre a 8 Mhz, que era la mayor velocidad de procesamiento en la época. Más tarde, los procesadores se fueron haciendo más rápidos, pero por razones de compatibilidad, el bus ISA se quedó en esa velocidad. No es un bus rápido, pero es suficiente para algunas aplicaciones, como puertos seriales, puertos paralelos, modems. Va camino a la obsolescencia, ya que no es un bus inteligente, y tiene numerosos conflictos con otros dispositivos en el mismo, que deben ser solucionados manualmente.

EISA
De 32 bits, compatible con el ISA. Soporta plug and play. Obsoleto
VESA LOCAL BUS
Introdujo el concepto de bus local, que es un canal de comunicación directo con el procesador. La razón principal de su introducción fue mejorar el rendimiento de la tarjeta de video. Es de 32 bits, y su bus es una extensión del bus del procesador 486. Es una ranura ISA con una extensión más fina. Corre a 33 Mhz. Se limitaba como máximo a tres dispositivos. Normalmente se podían utilizar hasta dos sin problemas, pero le agregabas una tercera tarjeta Vesa y la máquina reseteaba, etc. Es considerado obsoleto, ya que estaba optimizado para el procesador 486.

PCI
Es el más popular actualmente. El PCI (Peripheral Component Interconnect) fue presentado por Intel en 1993. Es un bus de 32 bits que corre normalmente a 33 Mhz, pero puede llegar a 66 Mhz, y alcanzar 64 bits.. Es controlado por un circuito especial en el chipset que está diseñado para manejarlo. Es el de mayor desempeño.Entr otros, sus características resaltantes son: Modo Burst (ráfaga): después de darle una dirección de inicio, se transmite a través de él todo un bloque de datos, sin interrupción. Bus Mastering: mejora el rendimiento, ya que puede tomar control del bus y realizar transferencias de datos. Puede hacer que varios dispositivos hagan transferencias directas simultáneamente, sin bloquear el bus. Además, si nadie está usandolo, el que lo ocupa puede usar todo el ancho de banda disponible. Es como una red en la placa madre. Gran ancho de banda: La norma permite hasta 66 Mhz, 64 bits. No limita la cantidad de dispositivos conectados. Maneja internamente en forma inteligente las interrupciones, teniendo muy pocos conflictos. Soporta plug and play, identifica las tarjetas insertadas y en conjunto con el sistema operativo, le asigna los recursos necesarios.

AGP
El mayor consumidor de ancho de banda en el bus siempre fue el subsistema de video. Para mejorar esto, fue desarrollado el AGP (Acelerated Graphics Port). Fue presentada por Intel en 1997. Éste es más bien un puerto antes que un bus, ya que solamente puede haber una ranura de este tipo. A medida que el software evoluciona va pidiendo más y más al subsistema de video. En las condiciones actuales, esto estaba llevando a la saturación al bus PCI, y pidiendo cada vez más memoria RAM. El sistema AGP es una interface de alta velocidad, dedicada exclusivamente a la tarjeta de video. Físicamente luce similar al PCI. Es de 32 bits, y corre a la misma velocidad que el bus de memoria de Intel, 66 Mhz, lo que da un ancho de banda de aprox. 250 MB por segundo. Tiene un modo 2X, que duplica este ancho de banda, y en el modo 4X, llega hasta a 1GB por segundo. Puede utilizar la memoria RAM del sistema como memoria de video, si fuera necesario. Incluso, versiones económicas de tarjetas de video vienen sin memoria dedicada, utilizando directamente la RAM del sistema como memoria de video. El AGP es soportado por el Windows 98 y el Windows 95 v.2.

IEEE 1394 Firewire
Para conectar dispositivos externos a gran velocidad, fue desarrollada la norma por el IEEE. Tiene tres velocidades: 100 Mb/seg, 200 Mb/seg. y 400 Mb/seg. Los periféricos se conectan en cascada (como el SCSI). Actualmente las cámaras de video digitales tienen este tipo de interface, y si la máquina PC está equipada con ésta, se podrán transferir imágenes en forma digital sin pérdida de calidad.
Bus serial Universal (USB)
Es similar al Firewire, pero solamente llega hasta 12 Mb/segundo. Se van encadenando secuencialmente los dispositivos, como webcam, cámaras digitales, teclados, mouses, etc. Se pueden conectar "en caliente", y son detectados automáticamente por el W98.

PCI EXPRESS
PCI-Express es un nuevo desarrollo del bus PCI que usa los conceptos de programación y los estándares de comunicación existentes, pero se basa en un sistema de comunicación serie mucho más rápido. Este sistema es apoyado principalmente por Intel es una evolución de PCI, en la que se consigue aumentar el ancho de banda mediante el incremento de la frecuencia, llegando a ser 32 veces más rápido que el PCI 2. Este conector es usado mayormente para conectar tarjetas graficas.



CMOS
(del inglés Complementary Metal Oxide Semiconductor, "Metal Óxido Semiconductor Complementario") es una de las familias lógicas empleadas en la fabricación de circuitos integrados (chips). Su principal característica consiste en la utilización de conjunta de transistores de tipo pMOS y tipo nMOS configurados de tal forma que, en estado de reposo, el consumo de energía es únicamente el debido a las corrientes parásitas.
En la actualidad, la inmensa mayoría de los circuitos integrados que se fabrican son de tecnología CMOS. Esto incluye microprocesadores, memorias, DSPs y muchos otros tipos de chips digitales.


Inversor estático CMOS
En un circuito CMOS, la función lógica a sintetizar se implementa por duplicado mediante dos circuitos: uno basado exclusivamente en transistores pMOS, y otro basado exclusivamente en transistores nMOS. El circuito pMOS es empleado para propagar el valor binario 1 , y el circuito nMOS para propagar el valor binario 0. Véase la figura. Representa una puerta lógica NOT o inversor.
Cuando la entrada es 1, el transistor nMOS está en estado de conducción. Al estar su fuente conectada a tierra (0), el valor 0 se propaga al drenador y por tanto a la salida de la puerta lógica. El transisor pMOS, por contra, está en estado de no conducción
Cuando la entrada es 0, el transistor pMOS está en estado de conducción. Al estar su fuente conectada a la alimentación (1), el valor 1 se propaga al drenador y por tanto a la salida de la puerta lógica. El transisor nMOS, por contra, está en estado de no conducción.
Otra de las características importantes de los circuitos CMOS es que son regenerativos: una señal degradada que acometa una puerta lógica CMOS se verá restaurada a su valor lógico inicial 0 o 1, siempre y cuando aún esté dentro de los márgenes de ruido.
Ventajas e inconvenientes
La familia lógica tiene una serie de ventajas que la hacen superior a otras en la fabricación de circuitos integrados digitales:
El bajo consumo de potencia, gracias a la alta impedancia de entrada de los transistores de tipo MOSFET y a que, en estado de reposo, un circuito CMOS sólo experimentará corrientes parásitas.
Gracias a su carácter regenerativo, los circuitos CMOS son robustos frente a ruido o degradación de señal debido a la impedancia del metal de interconexión.
Los circuitos CMOS son sencillos de diseñar.
La tecnología de fabricación está muy desarrollada, y es posible conseguir densidades de integración muy altas a un precio mucho menor que otras tecnologías
Algunos de los inconvenientes son los siguientes:
Debido al carácter capacitivo de los transistores MOSFET, y al hecho de que estos son empleados por duplicado en parejas nMOS-pMOS, la velocidad de los circuitos CMOS es comparativamente menor que la de otras familias lógicas.
Son vulnerables a latch-up: Consiste en la existencia de un tiristor parásito en la estructura CMOS que entra en conducción cuando la salida supera la alimentación. Esto se produce con relativa facilidad debido a la componente inductiva de la red de alimentación de los circuitos integrados. El latch-up produce un camino de baja resistencia a la corriente de alimentación que acarrea la destrucción del dispositivo. Siguiendo las técnicas de diseño adecuadas este riesgo es practicamente nulo. Generalmente es suficiente con espaciar contactos de sustrato y pozos de difusión con suficiente regularidad, para asegurarse de que está sólidamente conectado a masa o alimentación.
Según se va reduciendo el tamaño de los transistores, las corrientes parásitas empiezan a ser comparables a las corrientes dinámicas (debidas a la conmutación de los dispositivos).

Fuente de alimentación:
Sabemos que el PC tiene una fuente de alimentación que “trasforma” la corriente alterna de la red eléctrica (típicamente con la tensión de 110 a 220V) en corriente continua rectificada de tres tensiones distintas: 3.3, 5.0 y 12V. Ahora bien, la Motherboard también dispone de su propia fuente de alimentación, que toma esas líneas y las distribuye a todos los otros componentes internos, de acuerdo con sus necesidades. Las formas de la fuente dependen del fabricante y de la complejidad de la placa, pero principalmente podemos notar cerca del soquetdel procesador, transistores MOSFETS y una serie de capacitadores de gran tamaño e inductores, todos utilizados para filtrar la corriente y regularla con cierta exactitud.
En algunos casos, se emplean circuitos integrados con el fin de regular la tensión (esto es muy común en el microprocesador y en la memoria Ram).

Alimentación eléctrica
En la placa base existe una especie de fuente de poder, mucho más simple que la fuente conmutada del gabinete (PSU). Las tensiones entrantes deben ser administradas de manera que cada uno de sus sectores reciba los valores exactos, y así se garantice la correcta alimentación de los componentes instalados. Un Motherboard recibe y administra tensión mediante la ficha ATX proveniente de la fuente principal, con los valores especificados en la tabla correspondiente. Asimismo, usa una tensión extra correspondiente al conector ATX 12V
A partir de estas tensiones, el microprocesador, la memoria, los periféricos unidos a los zócalos y todos los demás componentes deben ser alimentados en sus valores exactos (que, en su mayoría, distan de los 3,3, 5 y 12 V originales). Para hacerlo, se recurre a la incorporación de un sector encargado de regular esos valores entrantes, que bien podría compararse con una pequeña fuente de alimentación.
Partes Actuantes:
Los elementos comprometidos con la regulación de la alimentación de la Motherboard suelen ser propios de cada fabricante y modelo. Ni siquiera dentro de una misma marca encontraremos dos esquemas iguales de regulación, para distintos modelos de Motherboard; sí en cambio, se suele optar por componentes similares, aunque concaracterísticas propias del caso. Lo que haremos a continuación será describir algunos de estos elementos y sus características principales.
Transistores Reguladores
Es el método más simple para regular un nivel bajo de tensión. Su escaso costo de producción y reducido tamaño permiten tomar el voltaje proveniente de la fuente y estabilizarlo al valor requerido por cada sección de la Motherboard.
Por lo general, se trabaja con transistores bipolares, que tienen tres partes, como el tríodo: una emite electrones (emisor- colector) y la tercera, que está intercalada entre las dos primeras, modula el paso de dichos electrones (base).
De esta manera, la señal entrante por base será la que controle el valor de la tensión que salga por el emisor, luego de entrar por el colector.
La base-emisor puede ser muy pequeña en comparación con la Emisor-colector. La corriente emisor colector es aproximadamente de la misma forma de la base-emisor pero amplificada en un factor de amplificación “BETA”.El transistor se utiliza, por lo tanto con amplificador o regulador.
Además, como todo amplificador suele oscilar, puede usarse como oscilador y también como rectificador y como conmutador on-off, siendo esta propiedad aplicada en las Motherboards a modo de protección en determinadas líneas de alimentación.
Generador de Reloj.
Las diferentes señales de reloj que existen en la placa madre se generan mediante un pequeño cristal de cuarzo de 14,31818 mhz. que está conectado a un pequeño circuito integrado llamado generador de clocks. Éste dispone de una entrada de clock (que es justamente la que se conecta al cristal) y de otras entradas para la configuración de las salidas. Por supuesto, el resto de los pines son para las diversas salidas que traen las señales de clock del AGP, el PCI y la frecuencia base del procesador (entre otros componentes), por cierto recordemos que la frecuencia final del procesador depende de un multiplicador interno.
Físicamente en cualquier placa madre podemos encontrar, de una manera muy sencilla, el cristal (plateado), que tiene siempre escrita la frecuencia antes mencionada y suele estar muy cerca del generador de clock, de marcas tales como Realtek, Winbond e Ics, entre otras.
Del generador del clock dependen las cualidades de las placas madres para incrementar la frecuencia del bus frontal y de la memoria, en pasos más o menos precisos. En general, este generador está diseñado para una familia de Chipsets determinados y supera ampliamente las posibilidades de los mismos. Por ejemplo, muchos generadores instalados en placas para AMD Athlon XP soportan 260- 300 mhz. de Bus frontal, aún cuando el mismo chipset no soporta esta frecuencia. Siempre es bueno consultar en Internet los datos (dataste) de nuestro generador de clocks,con sólo escribir el número impreso sobre el chip.
En ocasiones, los generadores de clock disponen de opciones que los fabricantes de la placa base no contemplaron en sus diseños, ya sea porque no tenían sentido en cierta época, o porque querían limitar sus productos por razones de marketing, y aquí es donde los “famosos MOD” se ponen en juego. En el caso de las mothers que usan jumpers o switches basta con realizar la combinación correspondiente de puentes para que el generador de clock ofrezca las velocidades deseadas.

Batería
La función de la batería de la placa madre es alimentar la memoria CMOS RAM que contiene los datos de configuración de la PC cuando esta apagada.
La batería esta compuesta de Litio y su capacidad es de 3 voltios.

Conector IDE
El sistema IDE (Integrated Device Electronics, "Dispositivo con electrónica integrada") o ATA (Advanced Technology Attachment), controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) y además añade dispositivos como las unidades CD-ROM.
En el sistema IDE el controlador del dispositivo se encuentra integrado en la electrónica del dispositivo. Las diversas versiones de sistemas ATA son:
Paralell ATA (algunos están utilizando la sigla PATA)
ATA-1
ATA-2, soporta transferencias rápidas en bloque y multiword DMA.
ATA-3, es el ATA2 revisado.
ATA-4, conocido como Ultra-DMA o ATA-33 que soporta transferencias en 33 MBps.
ATA-5 o Ultra ATA/66, originalmente propuesta por Quantum para transferencias en 66 MBps.
ATA-6 o Ultra ATA/100, soporte para velocidades de 100MBps.
ATA-7 o Ultra ATA/133, soporte para velocidades de 133MBps.
Serial ATA, remodelación de ATA con nuevos conectores (alimentación y datos), cables, tensión de alimentación y conocida por algunos como SATA.
Las controladoras IDE casi siempre están incluidas en la placa base, normalmente dos conectores para dos dispositivos cada uno. De los dos discos duros, uno tiene que estar como esclavo y el otro como maestro para que la controladora sepa a/de qué dispositivo mandar/recibir los datos. La configuración se realiza mediante jumpers. Habitualmente, un disco duro puede estar configurado de una de estas tres formas:
Como maestro ('master'). Si es el único dispositivo en el cable, debe tener esta configuración, aunque a veces también funciona si está como esclavo. Si hay otro dispositivo, el otro debe estar como esclavo.
Como esclavo ('slave'). Debe haber otro dispositivo que sea maestro.
Selección por cable (cable select). El dispositivo será maestro o esclavo en función de su posición en el cable. Si hay otro dispositivo, también debe estar configurado como cable select. Si el dispositivo es el único en el cable, debe estar situado en la posición de maestro. Para distinguir el conector en el que se conectará el primer bus Ide (Ide 1) se utilizan colores distintos.
Este diseño (dos dispositivos a un bus) tiene el inconveniente de que mientras se accede a un dispositivo el otro dispositivo del mismo conector IDE no se puede usar. En algunos chipset (Intel FX triton) no se podría usar siquiera el otro IDE a la vez.
Este inconveniente está resuelto en S-ATA y en SCSI, que pueden usar dos dispositivos por canal.
Los discos IDE están mucho más extendidos que los SCSI debido a su precio mucho más bajo. El rendimiento de IDE es menor que SCSI pero se están reduciendo las diferencias. El UDMA hace la función del Bus Mastering en SCSI con lo que se reduce la carga de la CPU y aumenta la velocidad y el Serial ATA permite que cada disco duro trabaje sin interferir a los demás.
De todos modos aunque SCSI es superior se empieza a considerar la alternativa S-ATA para sistemas informáticos de gama alta ya que su rendimiento no es mucho menor y su diferencia de precio sí resulta más ventajosa.

JUMPERS
Se utiliza para configurar: el voltaje de alimentación del procesador, la velocidad del reloj, la velocidad del bus. La tendencia es hacer las placas jumperles, es decir, sin jumpers, totalmente configurables con software.

REGULADOR DE VOLTAJES
Existen diferentes circuitos integrados que entregan diferentes tensiones reguladas específicas para cada tipo de procesadores; por ejemplo hay integrados que sirven para toda la línea Pentium 4 y Celeron de Intel y de acuerdo con su configuración, permiten tensiones de entre 1,1 y 1,8 V en intervalos de 0.025 v
La configuración de estos chips se realiza mediante el estado lógico ( 0 o 1) de unos pines de entrada, cuya combinación resulta en una cierta tensión de salida. Por ejemplo, un integrado con cinco pines de entrada permite hasta 32 (dos elevado a la quinta) configuraciones distintas, lo cual puede resultar hasta 32 tensiones de salida diferentes. Normalmente el estado lógico de cada ‘patita’ se define enviando o no corriente a ella, y justamente ésta es la función de jumpers o switches incluidos en Motherboards algo antiguos (en el caso de las más actuales, esto se realiza desde el Bios setup, aunque también se basan en circuitos actuadotes).
Ahora bien, algunas placas madres no nos permiten configurar manualmente la tensión, y lo hacen basándose en lo que les indican los pines VID (Voltaje identificador) del microprocesador.
También puede ocurrir que nos dejen seleccionar en el Bios setup una tensión inferior o superior a la que nos gustaría tener, pese a que el regulador detención que tenemos la soporta. En esos casos, a veces es posible forzar un 1 o un 0 a cada patita, con la ayuda de una resistencia y una conexión a tierra o a la tensión de trabajo nominal del chip (generalmente, 5 v), que podemos sacar de cualquier cable rojo o negro proveniente de la fuente de poder.

CAPITULO III
TIPOS DE PLACAS
FACTORES DE FORMA
PLACA AT.
El factor de forma AT es el formato de placa base empleado por el IBM AT y sus clones en formato sobremesa completo y torre completo. Su tamaño es de 12 pulgadas (305 mm) de ancho x 11-13 pulgadas de profundo. Fue lanzado al mercado en 1984.
Su gran tamaño dificultaba la introducción de nuevas unidades de disco. Además su conector con la fuente de alimentación inducía fácilmente al error siendo numerosos los casos de gente que freía la placa al conectar indebidamente los dos juegos de cables (pese a contar con un código de color para situar 4 cables negros en la zona central). El conector de teclado es el mismo DIN 5 del IBM PC original.
En 1985 IBM introdujo Baby-AT, más pequeño y barato que AT. Pronto todos los fabricantes cambiaron a esta variante.
En 1997 ATX dejó atrás a AT, pasando a ser el nuevo estándar más popular.
BABY AT.
Baby AT es el formato de placa base (factor de forma) que predominó en el mercado de las computadoras personales desde la serie de procesadores Intel 80286 hasta la introducción de los Pentium. Es una variante del factor de forma AT, aunque más pequeña (de ahí baby (bebé en inglés) AT). Define un tamaño para la placa base de 220 X 330 milímetros.
Fue introducida en el mercado en 1985 por IBM, y al ser esta variante más pequeña y barata que AT, pronto todos los fabricantes cambiaron a ella y se mantuvo como estandar en las computadoras personales hasta que fue reemplazado por el factor de forma ATX a partir de 1995. El pequeño tamaño, que había sido el principal motivo de su éxito, fue también lo que motivó su reemplazo, puesto que a medida que aumentaba la capacidad de trabajo de los microprocesadores y su generación de calor, la proximidad de los componentes incrementaba excesivamente la temperatura.
Una característica importante de este factor de forma es que las placas base construidas según este diseño fueron las primeras en incluir conectores para distintos puertos (paralelo, serial, etcétera) integrados en su parte trasera y conectados internamente.
PLACA ATX.
Los motherboard ATX se hicieron muy populares a causa de las ventajas sobre el viejo formato AT.
El estándar ATX (Advanced Technology Extended) fue creado por Intel en 1995. Fue el primer cambio importante en muchos años en el formato de las placas base de PC. ATX reemplazó completamente al antiguo estándar AT, convirtiéndose en el factor de forma estándar de los equipos nuevos. ATX resuelve muchos de los problemas que el estándar Baby-AT (la variante más común del AT) causaba a los fabricantes de sistemas. Otros estándares con placas más pequeñas (incluyendo microATX, FlexATX y mini-ITX) mantienen la distribución básica original pero reducen el tamaño de la placa y el número de slots de expansión. En 2003, Intel anunció el nuevo estándar BTX que intenta ser un reemplazo del ATX, pero hasta Febrero de 2006 el formato ATX sigue siendo el estándar utilizado por la mayoría de los armadores de PCs mientras BTX ha sido adoptado solamente por fabricantes de equipos completos como Dell, Gateway y HP.
Las especificaciones técnicas fueron publicadas por Intel en 1995 y fueron actualizadas varias veces desde esa época, la versión más reciente es la 2.2 publicada en 2004.
Una placa ATX de tamaño completo tiene un tamaño de 305 mm x 244 mm (12" x 9.6"). Esto permite que algunos gabinetes ATX también acepten placas microATX.
Micro ATX
Placa base microATX Asus A8N-VM CSM
microATX, también conocido como µATX y a veces referido como mATX en algunos foros de internet, es un factor de forma pequeño y estándar para placas base de ordenadores. El tamaño máximo de una placa microATX es de 244 mm × 244 mm (9.6 pulgadas × 9.6 pulgadas), siendo así el estándar ATX un 25% más grande con unas dimensiones de 305 mm × 244 mm.
Las placas base microATX disponibles actualmente son compatibles con procesadores de Intel o de AMD, pero por ahora no existe ninguna para cualquier otra arquitectura que no sea x86 o x86-64.
Compatibilidad con ATX
El estándar microATX fue explícitamente diseñado para ser compatible con ATX, por lo que los puntos de anclaje de las placas microATX son un subconjunto de los usados en las placas ATX y el panel de I/O es idéntico. Por lo tanto, las placas microATX pueden ser instaladas en cajas inicialmente diseñadas para placas ATX. Además, generalmente la mayoría de las placas microATX usan los mismos conectores de alimentación que las placas ATX, por lo que pueden ser usadas con fuentes de alimentación concebidas para placas ATX.
Expansión
La mayoría de las placas ATX modernas tienen cinco o más puertos de expansión PCI o PCI-Express, mientras que las placas microATX sólo suelen tener tres, siendo cuatro el número máximo permitido por la especificación. Para evitar en la medida de lo posible la ocupación de puertos y para ahorrar espacio en la caja, las placas microATX de muchos fabricantes vienen con algunos componentes (como por ejemplo la tarjeta gráfica) integrados en la misma placa, lo que facilita su utilización en equipos de reducido tamaño como los centros multimedia.
Por ejemplo, la placa Asus A8N-VM CSM (en la imagen) integra un procesador gráfico GeForce 6, audio AC97 y Ethernet gigabit, quedando libres por lo tanto los puertos de expansión que habrían sido usados para instalar una tarjeta gráfica, una tarjeta de sonido y una tarjeta Ethernet.
BTX
El estándar BTX (Balanced Technology Extended) fue creado por Intel, como evolución del ATX La proliferación de sistemas Small Form Factor (SFF, sistemas de tamaño reducido) ha hecho evidente la necesidad de un sucesor más pequeño que ATX. El formato BTX es prácticamente incompatible con el ATX, salvo en la fuente de alimentación (es posible usar una fuente ATX en una placa BTX). Los motivos del cambio a BTX son los siguientes:
Las CPUs y las tarjetas gráficas consumen cada vez más y más watios de potencia, y esto resulta en una mayor disipación térmica. Por otro lado, los usuarios reclaman cada vez más PCs que sean silenciosos. Las actuales cajas y placas madre ATX no fueron diseñadas para los increíbles niveles de calor que se producen en ellas. Así comienza la necesidad de un nuevo formato.
En cuestión de tamaños, hay tres tipos: picoBTX, microBTX y regularBTX, con los siguientes tamaños máximos:
picoBTX: 20.3 x 26.7 cm
microBTX: 26.4 x 26.7 cm
regularBTX: 32.5 x 26.7 cm

Nano-ITX
El Nano-ITX es un factor de forma de tarjeta madre de computador propuesto primero por VIA Technologies de Taiwán en 2004, implementado en algún momento a finales de 2005. Las tarjetas Nano-ITX miden 12cm x 12 cm, y están completamente integradas, son tarjetas madre que consumen muy poca energía con muchas aplicaciones, pero dirigidas a dispositivos de entretenimiento digital como PVRs, Set-top boxes, media center y Pcs para coche, Pcs LCD y dispositivos ultraportatiles.
Hasta ahora hay dos líneas de productos de la tarjeta madre Nano-ITX, VIA EPIA N y VIA EPIA NL. Ambas tarjetas tienen actualmente 3 velocidades de procesador: 533MHz, 800MHz y 1GHz
Tarjeta madre Mini-ITX
Mini-ITX es un formato de placa base totalmente desarrollado por VIA Technologies. Aunque es un formato de origen propietario, sus especificaciones son abiertas. De hecho, otros fabricantes tienen productos en este formato.
Características físicas
Mini-ITX propone unas dimensiones muy reducidas de placa base, tan sólo 170 mm x 170 mm (6,7 in x 6,7 in): aproximadamente el tamaño de un CD. Se trata de unas dimensiones inferiores a su antecesor micro-ATX. A pesar de ello, no es el formato más reducido existente en el mercado ya que, posteriormente, VIA definió el formato nano-ITX.
Todos los interfaces y especificaciones eléctricas de la placa son compatibles con ATX. Esto significa que se pueden conectar componentes diseñados para cualquier otro tipo de PC.
Como contrapartida, las placas Mini-ITX solamente disponen de una ranura de expasión PCI y una ranura para un módulo de memoria.
Las placas Mini-ITX son generalmente refrigeradas mediante dispositivos pasivos a causa de su arquitectura de bajo consumo y son ideales para su uso como HTPC donde el ruido generado por una computadora (y en particular, por los ventiladores de refrigeración) resultaría molesto a la hora de disfrutar una película.
Placas Mini-ITX de VIA
Naturalmente, VIA es el principal fabricante de este formato. Para ello ha diseñado sus componentes para ofrecer un producto atractivo no sólo por su tamaño. El objetivo de VIA era ocupar con este formato nichos de mercado como los HTPC y los "appliances" o "cajas negras" de bajo coste, por ejemplo, almacenamiento NAS, enrutadores de comunicaciones, etc. Esto fue posible gracias al microprocesador Eden y sus sucesores. Este microprocesador es la herencia legada por Cyrix, compañía fabricante de microprocesadores clónicos x86, que fue adquirida por VIA Technologies.
Los dos principios de diseño que inspiran Mini-ITX son:
Bajo consumo. Alrededor de los 15 vatios.
Funcionalidades integradas. Las placas mini-itx de vía integran todos los periféricos habituales: red, gráficos, conexión a la televisión, sonido 5.1, aceleración MPEG, USB, Firewire, etc.
Actualmente VIA continúa haciendo evolucionar esta gama de productos y ofrece numerosas variantes de sus placas para satisfacer diferentes demandas.
PC/104
PC/104 o PC104 es un estándar de ordenador embebido que define el formato de la placa base (form factor) y el bus del sistema.
A diferencia de la clásica arquitectura ATX y bus PCI que son usados en la mayoría de los ordenadores personales, el PC/104 está diseñado para aplicaciones específicas, como adquisición de datos o sistemas de control industrial.
La arquitectura de la placa base no es la típica placa de circuitos integrados (backplane) en el que van insertados los componentes; en lugar de eso, los componentes se encuentran en módulos que son apilados unos encima de otros. El tamaño estándar es de 90.17 mm × 95.89 mm. La altura depende del número de módulos conectados.
Una instalación típica incluye una placa base, conversores analógico-digital y módulos I/O digitales.
Versiones
Hay tres versiones de la norma:
Fecha
Nombre
Bus
Versión actual (2005)
1992
PC/104
ISA (AT y XT)
2.5
1997
PC/104-Plus
ISA y PCI
2.0
2003
PCI-104
PCI
1.0
El bus de la versión de 1992 del PC/104 usa 104 pines. Estos pines incluyen todas las líneas normales usadas por el bus ISA, además añade líneas de masa para mejorar la integridad de las señales. La sincronización de las señales y los niveles de tensión son idénticos al bus ISA, pero con menos requisitos de corriente.
De forma similar, el bus del PC/104-Plus es una versión compacta del bus PCI.
Mayores Fabricantes de placas madres
Los tres principales fabricantes de placas madres son ASUS, Foxconn e Intel. Luego existen otros como AOpen, ASRock, BFG Technologies, Biostar, Chaintech, DFI, ECS, EPoX, eVGA, FIC, Gigabyte, Jetway, Mach Speed, Magic-Pro, MSI, Mercury, Shuttle, Soyo, Supermicro, Tyan, Universal abit (ABIT), VIA y XFX.