Trabalho Prático Nº2 Arquitectura do PC

Trabalho Prático Nº2
Arquitectura do PC
1. OBJECTIVOS
-
Identificar e entender a constituição interna de um computador pessoal
2. INTRODUÇÃO
Um microprocessador sozinho não é suficiente para construir um computador,
para que seja possível executar programas um processador precisa de memória e de um
conjunto de circuitos auxiliares nomeadamente para efectuar a interface com o exterior,
como sejam: circuitos de relógio, controlador de interrupções, temporizadores, acesso
directo a memória, descodificadores de endereços, pontes PCI e ISA, portam série e
paralelas, controladores USB e muitos outros.
Aquando do computador pessoal XT os diversos circuitos eram implementados
cada um com o seu dispositivo integrado, assim a Intel ela própria construiu um
conjunto de dispositivos para efectuar essas funções, 8284, 8259, 8237, 8253, 8255, …
Com o desenvolvimento da arquitectura dos PC’s e o desenvolvimento
tecnológico dos semicondutores, todos esses dispositivos implementados separadamente
foram sendo integrados num reduzido número de circuitos integrados que passou a ser
denominado chipset.
CHIPSET
É o chipset que define a arquitectura do PC, nos nossos dias um computador tem
um diagrama de blocos como mostrado na figura, para alem do processador existem o
chipset que é constituído por dois dispositivos denominados ponte Norte e Ponte Sul.
É possível identificar o chipset instalado num PC de várias formas, por exemplo
utilizando o utilitário chiputil, que pode ser obtido a partir do web-site da Intel
(www.intel.com) ou simplesmente consultando as informações do sistema no Windows.
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No exemplo temos a Ponte Norte que implementa o controlador de memória,
que efectua interface entre o microprocessador e a memória e entre o microprocessador
e o controlador gráfico.
No diagrama da figura 1, a ponte norte Intel 815EM é um dispositivo para
implementação em computadores portáteis e é constituído por dois dispositivos
separados a ponte norte que é constituído por um controlador gráfico e de memória e
por uma ponte sul que é um controlador ICH2-M (I/O Controller Hub) é o controlador
para os dispositivos de Entrada /saída.
Figura 2.1: O chipset define a arquitectura do computador, neste caso corresponde a um portátil, de notar a grande
integração do chipset em que o controlador gráfico está embebido no próprio chipset – ponte Norte.
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Figura 2.2: Utilitário da Intel para identificar o chipset.
A ponte sul é implementada pelo dispositivo 82801BAM (ICH2-M) que disponibiliza
suporte I/O, e que as suas funções são:
- PCI Revisão 2.2 com suporte para operações a 33MHz.
- Suporte para 6 slots PCI
- ACPI suporte de gestão lógica de alimentação
- Emulação de Controlador DMA, Controlador de Interrupções, Funções de
temporizados
•Controlados Integrado IDE com suporte ATA100/66/33)
•Interface para dois USB host com suporte para 4 portas USB; 2 controladores HOST
•Controlador de rede Integrado (Porta Ethernet)
•Gestão de barramento (SMBus) com suporte adicional para dispositivos I2C
•Conformidade com as especificações Áudio AC’97 2.1
•Interface LPC (Low Pin Count) para interligar a dispositivo super IO
•Suporte para Firmware Hub (FWH)
•Alert On LAN* (AOL) e Alert On LAN 2 (AOL2)*
SUPER IO
No presente os Super IO interligam com o chipset (ponte-sul) por meio de interface
denomina LPC (Low Pin Count), este interface como o próprio nome sugere representa
uma economia na implementação das interfaces de entrada saída em aproximadamente
40 pinos comparativamente à interface ISA usada anteriormente o que significa só por
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si uma diminuição na complexidade do hardware da própria motherboard. Com esta
facilidade é possível integrar mais dispositivos num único integrado. Os super IO são
totalmente transparentes em termos de software o que significa que não são necessárias
alterações ou actualizações na BIOS ou em “ device-drivers”.
Circuitos Interfaces/controladores implementados pelos super IO:
-
Controlador de floppy disk drive.
-
Controlador UART para comunicação série assíncrona incluindo controle de
modem e de ligação Infravermelhos, suportando neste caso vários protocolos
como sejam RC-5, RC-5 estendido e outros.
-
Porto de impressora paralelo, SPP, BPP, EPP, ECP e ainda controlo de floppy
disk externo.
-
Os registos de configuração permitem habilitar/desabilitar as funções de powerdown.
-
É ainda disponibilizado um conjunto de portos IO de uso geral.
Figura 2.3: Diagrama de blocos que representa do chipset de um PC.
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3. TRABALHO
3.1
No Computador que está a utilizar identifique o chipset utilizado, para isso pode
utilizar um utilitário da Intel.
(http://support.intel.com/support/pt/chipsets/inf/chipsetid.htm)
3.2
Através do datasheet do fabricante verifique a emulação dos temporizadores do
PC, do controlador de interrupções, da porta série e da porta paralela. Confirme
que o mapa de IO do PC (poderá ser visualizado em informações do sistema) é
coincidente com o mapa de IO do chipset (ponte sul)
3.3
Desenhe o diagrama de blocos do PC que está a utilizar o mais detalhado
possível.
3.4
Complete a seguinte tabela que corresponde às especificações do PC
Processador
Chipset Ponte Norte
Chipset Ponte Sul
Interligação das Pontes
Sistema de memória
Interface Gráfico
Slots de expansão possível
“Overclocking”
Controladores de disco
Portas IO
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