STRUCTURA UNUI CALCULATOR
08/07/2010 20:01
STRUCTURA UNUI CALCULATOR. CE GĂSIM SUB
CARCASĂ ?
A) TERMINOLOGIE
Înainte de a începe studiul calculatoarelor personale, trebuie să ne obişnuim cu
limbajul specific. Orice PC este construit dintr-o mulţime de componente, fiecare
îndeplinind o funcţie specifică, care contribuie la funcţionarea generală a
calculatorului.
Ca şi în realitatea fizică, un PC este construit din elemente fundamentale,
combinate laolaltă, fiecare adăugând o nouă caracteristică sau calitate calculatorului
obţinut în final.
Blocurile de construcţie se numesc COMPONENTE HARDWARE şi sunt
formate din circuite electronice şi părţi mecanice care îndeplinesc diferite funcţii.
În timp, pe măsură ce sistemele de calcul s-au dezvoltat, diferenţele dintre
aceste componente s-au atenuat. În perioada de început a PC-urilor, majoritatea
producătorilor urmau aceeaşi linier directoare, utilizând aceleaşi componente, dar
astăzi diversitatea acestora a crescut. Unele componente realizate la început separat
s-au combinat într-o singură piesă, în timp ce altele au fost împărţite în mai multe
componente.
Pentrua uşura modul de înţelegere a componenteiu unui PC, îl putem împărţi
în următoarele părţi componente:
- unitatea de sistem
- sistemul de stocare masivă
- sistemul de afişare
- echipamentele periferice
- componente de conectare.
Fiecare din aceste părţi poate fi la rândul ei împărţită în componente majore
necesare construirii unui PC complet.
UNITATEA DE SISTEM
Majoritatea oamenilor consideră ca fiind un calculator partea care conţine
toate componentele esenţiale, mai puţin tastatura şi monitorul. Aceasta se mai
numeşte şi Unitatea Centrală – UC şi este componeta de bază a unui calculator, dar
este denumită tehnic unitate de sistem.
În aceasta se găsesc principalele circuite ale calculatorului şi pune la dispoziţie
conectorii prin care se face legătura între calculator şi celelalte accesorii, inclusiv
tastatura, monitorul şi echipamentele periferice.
La calculatoarele portabile (notebook), toate aceste componente externe sunt
combinate în una singură, denumită direct UC.
Unitatea centrală este alcătuită din următoarele componete:
1) Placa de bază
Este de fapt componenta de bază a UC şi este denumită şi motherboard (placă
mamă). Celelalte circuite din UC sunt părţi ale acesteia sau se conectează direct la
ea.
Placa de bază denumeşte funcţiile şi capacităţile fiecărui calculator, deci am
putea spunecă fiecare tip de calculator are un tip de placă de bază (MB). De fapt,
WiNS – DMPC – Capitolul I 17
diversitatea tipurilor de calculatoare nu este dată neapărat de tipul de MB, existănd
PC-uri diferite ca performanţe care au acelaşi tip de placă de bază.
MBconţine cele mai importante elemente ale unui PC: microprocesorul, cipul
BIOS, memoria, sistemul de stocare, sloturile de extensie şi porturile. Toate acestea
sunt controlate de elementul cel mai important al MB: cipsetul.
2) Microprocesorul
Este de fapt creerul calculatorului, elemntul care dă numele acestuia: un
calculator cu procesor Pentium este denumit simplu “calculator pentium”.
Calculatoarele mai vechi conţineau şi un coprocesor, responsabil de calculele
matematice (ca de exemplu funcţiile trigonometrice), care măreau considerabil
performanţele calculatorului. La microprocesoarele moderne, acesta a fost încorporat
pe aceeaşi pastilă de siliciu, crescând considerabil viteza de calcul datorită
transmiterii directe a datelor de calcul între ele.
3) Memoria
Microprocesorul are nevoie de un loc în care să-şi păstreze datele pe care le
procesează. Memoria, numită adeseori RAM(Random Acces Memory), localizată de
obicei pe placa de bază, este folosită de acesta pentru efectuarea calculelor.
18 WiNS – DMPC – Capitolul I
De cantitatea de memorie instalată într-un sistem de calcul depind toate
produsele software ce pot rula pe acesta. De fapt, mai multă memorie este
echivalentul unor performanţe globale superioare.
4) BIOS
Pentru a putea funcţiona, calculatorul are nevoie de un program simplu de
pornire, numit sistem primar de intrare/ieşire (BIOS). Acesta este un set de rutine
permanent înregistrate, ce asigură caracteristicile operaţionale fundamentale ale
sistemului, inclusiv instrucţiunile care îi spun calculatorului cum să se autoseteze la
fiecare pornire.
La calculatoarele mai vechi, sistemul BIOS stabilea capacitatea unui
calculator, provenienţa acestuia determinând compatibilitatea de bază a acestuia.
La sistemele noi singura problemă de compatibilitate este acceptarea
standardului Plug’n’Play, care permite configurarea automată a sistemului. Sistemele
de operare moderne înlocuiesc automat codul BIOS, imediat după iniţializarea PCului.
5) Circuitele de suport
Fac legătura între microprocesor şi restul calculatorului. La calculatoarele
moderne, toate funcţiile tradiţionale ale circuitelor de suport au fost înglobate în
cipset-uri, care contribuie la diferenţierea plăcilor de bază şi a performanţelor.
WiNS – DMPC – Capitolul I 19
6) Sloturile de extensie
Permit extinderea capacităţilor plăcilor de bază prin montarea unor plăci
suplimentare. În timp, PC-urile au folosit mai multe standarde pentru sloturile de
extensie, în prezent cele mai importante fiind doar trei dintre ele.
C) SISTEMUL DE STOCARE MASIVĂ
Pentru a putea furniza calculatorului o modalitate de stocare a cantităţilor
imense de date şi de programe cu care se lucrează în fiecare zi, se utilizează
dispozitive de stocare masivă. La aproape toate calculatoarele, principalul dispozitiv
de stocare este Hard-discul.
Pentru transferarea programelor şi datelor între PC-uri se utilizează dischetele
şi unităţile CDROM. Toate aceste dispozitive seunt legate de restul PC-ului prin una
sau mai multe interfeţe.
1) Unităţile de hard-disc
Principalele cerinţe ale unui sistem de stocare sunt capacitatea şi viteza
raportate la cost. În prezent, pentru un preţ foarte mic se pot achiziţiona hard-discuri
cu capacitate foarte mare – zeci de GB – şi cu viteză foarte bună.
20 WiNS – DMPC – Capitolul I
2) Unităţile CDROM
Cel mai popular mediu de distribuţie a datelor este discul CDROM. Cu o
capacitate standard de 650 MB, în prezent poate fi atât citit cât şi scris, costul
unităţilor de scriere şi chiar rescriere fiind din ce în ce mai mic.
Onouă generaţie, DVD-urile, cu capacităţi până la 18 GB, se anunţă a lua
locul CDROM-urilor, tehnologia de fabricaţie permiţând acestora sâ atingă viteze de
transfer foarte mari la costuri din ce în ce mai mici.
3)Unităţile de dischete
Cele mai ieftine dispozitive de stocare, dischetele au reprezentat pentru o
perioadă singura modalitate de stocare a datelor. În timp, tehnologia simplă a
acestora a evoluat, capacitatea acestora crescând de 50-100 de ori, însă preţul acestor
dispozitive ne fac să ne gândim la alte medii de stocare.
4) Unităţile de bandă
Sunt destinate exclusiv salvărilor de siguranţă, fiind caracterizatre prin
capacitate foarte mare şi cost mic. Se bazează pe aceleaşi principii ca un casetofon.
Toate sistemele importante folosesc sisteme de bandă, montate în casete de protecţie
ce pot fi uşor încuiate şi protejate.
Este de fapt fereastra prin care privim în mintea calculatorului şi este format
dintr-o placă video sau un adaptor grafic şi un monitor sau un ecran plat. Acestea
lucrează permanent împreună, adaptorul grafic generănd imaginile ce se afişează pe
monitor.
1Plăci grafice şi acceleratoare grafice
Placa grafică generează imaginea de pe ecranul monitorului, la parametrii
ceruţi, convertind codurile digitale în modele de biţi pentru fiecare punct vizibil.
Totodată determină numărul de culori afişate şi rezoluţia finală a imaginii.
În prezent, acestea sunt secondate de un accelerator grafic, cu rolul de a mări
performanţele 2D şi de a realiza imagini 3D de înaltă calitate.
B) INDRUMARI TEHNICE
Indrumarele tehnice (technical-reference manuals) ofera informatiile
referitoare la interfetele software si hardware specifice fiecarui sistem. Manualele
sunt destinate celor care proiecteaza produse software si hardware care trebuie sa
functioneze cu aceste sisteme sau celor care trebuie sa integreze diverse componente
WiNS – DMPC – Capitolul II 31
hardware si software intr-un sistem. In cazul multor calculatoare compatibile
indrumarele tehnice sunt iricluse in pret si sunt livrate o data cu sistemul ca parte a
documentatiei de baza.
Aceste manuale ofera informatiile elementare despre interfata si tipul unitatilor
sistemului. In ele pot fi gasite informatii despre placa de baza, coprocesorul
matematic, sursa de alimentare, subsistemul video, tastatura, setul de instructiuni si
alte caracteristici ale sistemului. Aceste informatii va sunt necesare ca sa integrati si
sa instalati unitatile de discheta, CDROM si cele de hard-disc pe care le puteti
cumpara ulterior, placile de memorie, tastaturile, adaptoarele pentru retea si practic
orice dispozitiv pe care doriti sa-l conectati la calculatorul dumneavoastra.
Adesea, acest manual ofera scheme bloc cu circuitul placii de baza si
semnificatia pinilor pentru diverse conectoare si jumpere. De asemenea, contine
cateva tabele pentru unitatile de discheta si de hard-disc, care indica tipurile de
unitati ce pot fi instalate pe un anumit sistem. In manual se gaseste si o lista cu
tensiunile si puterea furnizate de sursa de alimentare. Aveti nevoie de aceste valori
ca sa determinati daca un sistem are puterea necesara sa alimenteze un dispozitiv
aditional.
C) MANUALE DE INTRETINERE A COMPONENTELOR HARDWARE
Unele firme producatoare puternice, cum sunt IBM sau COMPAQ asigura si
manuale de service pentru sistemele lor. Orice biblioteca de intretinere a
componentelor hardware contine doua manuale:
- unul de service si intretinere a componentelor hardware (Hardware-
Mainteriance Service)
- un indrumar de intretinere a componentelor hardware (Hardware-
Maintenance Reference).
Acestea sunt adevarate manuale de service, scrise pentru sp.ecialisti. Cu toate
ca se adreseaza specialistilor in service, ele sunt foarte usor de urmarit si sunt utile
chiar si amatorilor si celor pasionati de calculatoare. Compania IBM si sucursalele
locale de distribuire folosesc aceste manuale pentru diagnosticare si service.
Indrumarul elementar IBM de intretinere a componentelor hardware pentru PC
si PS/2 contine informatii generale despre sisteme. Manualul descrie procedurile de
diagnosticare, pozitia comporientelor care pot fi inlocuite, reglajele sistemului,
modul de inlocuire a pieselor si, instalarea lor. Informatiile continute sunt utile mai
ales celor lipsiti de experienta in domeniul asamblarii si dezasamblarii unui sistem
sau utilizatorilor care au dificultati in identificarea componentelor unui calculator.
Dupa ce demonteaza pentru prima oara un calculator, majoritatea oamenilor nu mai
au nevoie de o astfel de carte.
D) DOCUMENTATIA COMPONENTELOR
Daca doriti cu adevarat sa dispuneti de cea mai buna documentatie pentru
sistemul dumneavoastra, va recomand cu caldura sa faceti rost de documentatia
32 WiNS – DMPC – Capitolul II
fiecarei componente a sistemului. Aceasta include manualele specifice fiecarei
componente importante a sistemului cum ar fi placa de baza, unitatile de discheta sau
sursa de alimentare - dar si documentatia referitoare la cipurile individuale, cum ar fi
unitatea centrala de prelucrare, memoria ROM BIOS, setul de cipuri al placii de
baza, setul de cipuri I/O etc.
E) OBTINEREA DOCUMENTATIEI
Nu puteti sa depanati corect sau sa imbunatatiti performantele unui sistem
daca nu dispuneti de documentatia corespunzatoare sistemului respectiv. Daca
detineti un sistem produs de o firma prestigioasa - cum ar fi IBM, Compaq, Hewlett-
Packard sau alta - cea mai buna solutie este sa apelati direct la producator pentru a
obtine manualele de service sau indrumarele tehnice.
Datorita naturii informatiilor continute de acest tip de manuale, cel mai bine este sa
le obtineti direct de la producatorul sistemului.
S-ar putea sa nu fie la fel de usor sa obtineti documentatia de la alti
producatori. Majoritatea companiilor mari desfasoara activitati de service
competente si furnizeaza documentatia tehnica. Altele ori nu au, ori nu vor sa ofere o
astfel de documentatie, pentru a-si proteja propriile departamente de service sau
departamentele de service ale distribuitorilor lor.
DEMONTAREA CALCULATORULUI ŞI EXAMINAREA
ACESTUIA
Procesul de dezasamblare si reasamblare a unui sistem nu este dificil. Datorita
standardizarii existente, se intalnesc (cu cateva exceptii) numai cateva tipuri si
dimensiuni de suruburi, iar aranjarea diverselor componente este asemanatoare, chiar
si in calculatoare produse de firme diferite. In plus, sistemele actuale nu contin prea
multe componente.
Procedura de dezasamblare si reasamblare se împarte in urmatoarele etape:
• Ansamblul carcasei
• Placile adaptoare
• Unitatile de discuri
• Sursa de alimentare
• Placa de baza
A) PREGATIRI IN VEDEREA DEZASAMBLARII
Inainte de a incepe dezasamblarea oricarui sistem, trebuie lamurite cateva probleme.
Una dintre ele este protectia la descarcarile electrostatice. Cealalta este notarea
configuratiei sistemului atât in ceea ce priveste aspectul fizic al calculatorului, cum
ar fi pozitia jumperelor, a comutatoarelor si orientarea cablurilor, cat si in ceea ce
priveste configuratia logica, mai ales in privinta stabilirii parametrilor in memoria
CMOS.
Protectia la descarcările electrostatice. Când lucrati cu componentele unui
calculator, trebuie sa va luati masurile necesare de precauae ca sa preveniti
descarcarile electrostatice accidentale.
Nu recomand sa se lucreze vreodata cu cablul de alimentare introdus in priza, din
cauza riscurilor neprevazute si a simplului fapt ca puteti sa dati drumul sistemului
din intiâmplare sau pufeti chiar sa uitati sa-i inchideti. Este ioarte usor si scapati o
scuia sau alte obiecte intr-un calculator in timp ce acesta functioneaza, lucru care va
produce scurtcircuitarea sau chiar distrugerea circuitelor.
Cand scoateti unitatile de disc, placile adaptoare si subansamblele delicate, cum
ar fi intreaga placa de baza, memoriile SIMM sau procesorul, trebuie sa le asezati pe
folia antistatica.
Daca nu aveti o astfel de folie antistatica, asezati pur si simplu circuitele si
dispozitivele scoase din sistem pe un birou curat sau pe o masa. Apucati iritotdeauna
placa scoasa de consola metalica utilizata pentru fixarea in calculator. Aceasta
consola este legata la circuitul de masa al placii si, atingand-o pe ea mai intai, veti
evita o descarcare care ar defecta componentele. Daca placa nu are aceasta consola
metalica, asa cum este cazul placii de baza, apucati-o cu grija de margini si incercati
sa nu atingeti componentele.
Memorarea configuratiei si a programului Setup. Inainte de a decupla
alimentarea sistemului pentru a-i scoate carcasa, trebuie sa aflati câteva lucruri si sa
vi le notati. Cand lucrati la un calculator, se intampla adesea sa stergeti, accidental
sau intentionat, informatiile de configurare aflate in memoria CMOS. Majoritatea
sistemelor utilizeaza un cip CMOS alimentat de o baterie, care contine un ceas si o
memorie in care sunt pastrate informatiile de configurare. Daca bateria este
deconectata sau daca anumiti pini sunt pusi accidental in scurtcircuit, puteti descarca
memoria CMOS si pierde informatiile. In cele mai multe calculatoare, memoria
CMOS este utilizata pentru a inmagazina informatii,simple, precum numarul si tipul
de unitati de discheta conectate, capacitatea memoriei, data si ora.
Informatiile referitoare la configurarea hard-discului sunt foarte importante. In
timp ce celelalte informatii pot fi inscrise usor atunci când reporniti sistemul, cu
configurarea hard-discului este alta poveste. Majoritatea programelor BIOS din
calculatoarele moderne pot citi informatiile referitoare la tip direct de pe unitatile
IDE sau SCSI. Totusi, in cazul unor componente BIOS mai vechi trebuie sa furnizati
explicit parametrii discului. Aceasta inseamna ca trebuie sa cunoasteti configurarea
pentru numarul de cilindri, de capete si de sectoare pe pista.
Unele programe BIOS indica hard-discul numai prin numarul tipului (type
number), care poate fi de obicei intre 1 si 47. Aveti grija ca cele mai multe programe
BIOS folosesc tipul 47 ca pe un tip ce poate fi definit, ceea ce inseamna ca valorile
pentru numarul de cilindri, de capete si de sectoare sunt introduse de la tastatura si
nu sunt constante. Este foarte important sa va notati informatiile in cazul unor tipuri
definite de utilizator, pentru ca s-ar putea sa fie foarte greu sa le mai determinati
dupa aceea.
Unitatile actuale Enhanced IDE au elemente de configurare suplimentare si ar
trebui, de asemenea, sa le notati si pe acestea. Astfel de elemente sunt modul de
relocare (translation mode) si modul de transfer (transfer mode). Pentru unitati mai
mari de 528M este important de notat modul de relocare, a carui exprimare difera in
functie de varianta componentei BIOS.
Cautati parametri de genul CHS (Cylinder Head Sector), ECHS (Extended CHS),
Large (un parametru echivalent cu ECHS) sau LBA (Logical Block Addressing).
Daca reconfigurati un sistem si nu stabiliti un mod de relocare identic cu cel original,
atunci toate datele devin inaccesibile. Cele mai multe dintre programele BIOS
recente contin o functie de autodetectare care permite citirea automata a
caracteristicilor unitatii si stabilirea corecta a parametrilor CMOS. Chiar si asa, au
existat probleme datorate citirii incorecte a caracteristicilor de catre BIOS sau
rescrierii parametrilor originali de catre unul dintre utilizatori. La relocare trebuie sa
stabiliti exact parametrii utilizati anterior la formatarea unitatii, daca vreti sa fie
facuta corect citirea datelor.
Daca nu specificati corect tipul de hard-disc in programul de configurare a
memoriei CMOS, nu veti putea accesa corect datele acestuia. Cunosc persoane care
si-au pierdut partial sau in totalitate datele ca urmare a introducerii unui tip de harddisc
necorespunzator la recorifigurarea sistemului.
WiNS – DMPC – Capitolul II 43
Cand se specifica incorect tipul de hard-disc, de de obicei rezultatul este un
mesaj de eroare Missing operating system la pornirea sistemului si incapacitatea de
accesare a unitatii C.
La majoritatea sistemelor, programul Setup este introdus in memoria ROM
BIOS. Daca aveti o memorie ROM Phoenix, acest program este activat prin apasarea
tastelor Ctrl+Alt+Esc sau Ctrl+Alt+S. Alte memorii ROM va atentioneaza ca puteti
apela programul Setup ori de citte ori se incarca sistemul, asa cum este cazul cu AMI
BIOS. In cazul memoriei AMI, nu trebuie decat sa apasati tasta Delete atunci cand vi
se comunica acest lucru in timpul incarcarii sistemului.
In momentul in care lansati programul Setup, copiati toate configurarile. Cel mai
simplu mod de a face asta este sa le tipariti. Daca aveti imprimanta conectata, apasati
tastele Shift+Print Screen ca sa obtineti copia imaginii de pe ecran. Unele programe
au mai multe pagini de informatii, deci va trebui sa le inregistrati pe toate.
Multe programe de configurare, cum sunt cele existente in AMI BIOS, va permit
sa controlati functionarea setului de cipuri utilizat pe placa de baza. Aceste
configurari complicate pot ocupa cateva ecrane si toate trebuie copiate. Daca bateria
este scoasa, majoritatea configurarilor vor trece in starea prestabilita si veti pierde
toate configurarile stabilite de dumneavoastra.
Sistemele cu magistrala MCA si EISA au un program Setup foarte sofisticat, in
care este inregistrata nu numai configuratia placii de baza, ci si cea a placilor
adaptoare. Din fericire, aceste programe permit ca parametrii stabiliti sa fie copiati pe
o discheta.
Pentru a avea acces la programele Setup, veti avea nevoie de discheta Setup Disk
sau Reference Disk. Multe dintre noile sisteme PS/2 au pe hard-disc, intr-o partitie
ascunsa (hidden) copia dischetei Reference Disk. Cand porniti aceste calculatoare,
puteti observa ca, timp de cateva secunde, cursorul sare in partea dreapta a ecranului.
In acest interval, daca apasati tastele Ctrl+Alt+Ins, se vor executa programele Setup
ascunse. Alti producatori utilizeaza alte taste pentru activarea programului de
configurare sau partitia ascunsa, asa ca este bine sa va consultati documentatia
pentru a vedea care sunt tastele de activare in cazul sistemului dumneavoastra.
Memorarea configuratiei fizice. In timp ce dezasamblati un sistem, ar fi bine sa
va notati intreaga configuratie fizica din interior. Aceasta include pozitionarea
jumperelor si a comutatoarelor, orientarea si pozitia cablurilor, asezarea firului de
impamantare si chiar pozitia placilor adaptoare. Tineti la indemana o agenda pentru a
nota aceste lucruri.
Este deosebit de important sa notati pozitia tuturor jumperelor si comutatoarelor
de pe plăcile adaptoare, nu numai a celor de pe placa de baza. Daca le veti schimba
pozitia fariâ sa vreti, veti stii cum trebuie reasezate, lucru foarte important in cazul in
care nu aveti la indemana toata documentatia calculatorului.
Notati-va si orientarea cablurilor. Majoritatea calculatoarelor produse de firme de
renume utilizeaza cabluri si conectori care au o cheie, in asa fel incat nu pot fi
introduse invers, dar cele mai multe calculatoare fara marca nu poseda aceasta
caracteristica. De asemenea, este posibil sa incurcati cablurile pentru hard-disc cu
cele ale unitatii de discheta. Fiecare cablu trebuie marcat, ca sa stiti unde si in ce
44 WiNS – DMPC – Capitolul II
pozitie era conectat. De obicei, cablurile plate au pe una dintre margini un fir de o
culoare deosebita care indica pinul 1 iar dispozitivele in care sunt introduse sunt si
ele marcate intr-un anume fel ca să indice pinul 1 , fiind de la sine inteles ca cele
două marcaje trebuie să se potriveasca.
În majoritatea cazurilor (cu excepţia cablurilor de alimentare), introducerea
vreunui cablu plat invers produce rareori vreo defectiune permanenta.
Fac exceptie de (a aceasta regula conectarea surselor de alimentare si a bateriilor;
inversarea lor va produce cu siguranta o defectiune. Practic, introducerea in pozitie
inversa a conectorilor de alimentare de pe placa de baza va face ca tensiunea de 12V
sa apara in locul celei de 5V si componentele ar putea sa explodeze.
Daca inversati pozitia bateriei puteti distruge circuitul CMOS, care de obicei este
lipit pe placa.
Intr-un astfel de caz va trebui sa inlocuiti placa de baza cu totul.
In sfarsit, este bine sa notati pozitia firelor de masa, a placilor adaptoare sau orice
alt lucru pe care s-ar putea sa nu vi-l amintiti. In unele configuratii conteaza in ce
sloturi sunt introduse placile adaptoare si, de obicei, este bine sa puneti totul la loc
asa cum a fost, mai ales in cazul magistralelor MCA si EISA