Trabalho Prático Nº2 Arquitectura do PC
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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. Microprocessadores III – ano lectivo 2003/3004 – Página 1 Trabalho Prático Nº2 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. Microprocessadores III – ano lectivo 2003/3004 – Página 2 Trabalho Prático Nº2 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 Microprocessadores III – ano lectivo 2003/3004 – Página 3 Trabalho Prático Nº2 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. Microprocessadores III – ano lectivo 2003/3004 – Página 4 Trabalho Prático Nº2 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 Microprocessadores III – ano lectivo 2003/3004 – Página 5 Trabalho Prático Nº2
