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Índice
Introdução ........................................................................................................................... 9 Apresentação ............................................................................................................................... 9 Objetivo ......................................................................................................................................... 9
Eletricidade ...................................................................................................................... 10 Instalação Elétrica ................................................................................................................... 10 Aterramento .............................................................................................................................. 11 Energia Estática ....................................................................................................................... 12 Multímetro ................................................................................................................................. 14 Sistemas de Proteção ............................................................................................................. 17 Filtros de Linha ...................................................................................................................................... 18 Estabilizadores de Tensão ................................................................................................................ 20 Nobreaks .................................................................................................................................................. 21
Componentes do Computador .................................................................................... 23 Gabinete ..................................................................................................................................... 23 Fonte de Alimentação ............................................................................................................ 23 Placa-‐Mãe ................................................................................................................................... 24 Microprocessador ................................................................................................................... 24 Memória ..................................................................................................................................... 25 Drives .......................................................................................................................................... 26 Disco Rígido ............................................................................................................................... 26 Placas de Vídeo, Rede e Som ................................................................................................ 27 Dispositivos de E/S ................................................................................................................. 27
Gabinete ............................................................................................................................. 29 Partes do Gabinete .................................................................................................................. 29 Interior ...................................................................................................................................................... 29 Traseira ..................................................................................................................................................... 30 Frontal ....................................................................................................................................................... 31
Formatos e Padrões ................................................................................................................ 31 Torre e Desktop ..................................................................................................................................... 31 AT, ATX e BTX ........................................................................................................................................ 32 Small Form Factor ................................................................................................................................ 34
Refrigeração .............................................................................................................................. 35 Painel Frontal ........................................................................................................................... 35
Fontes de Alimentação .................................................................................................. 37 Padrões ....................................................................................................................................... 38 Fonte AT ................................................................................................................................................... 38 Fonte ATX ................................................................................................................................................. 40
Fatores de Escolha .................................................................................................................. 45 Potência .................................................................................................................................................... 45 Potência Real .......................................................................................................................................... 46 Eficiência .................................................................................................................................................. 47 PFC .............................................................................................................................................................. 47
Placa-‐mãe .......................................................................................................................... 49 Padrão ATX .............................................................................................................................................. 49 Conector ATX .......................................................................................................................................... 51
On-‐board e Off-‐board ............................................................................................................. 51 PCB ............................................................................................................................................... 53 Circuito Regulador de Tensão ............................................................................................. 54
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Bobinas ..................................................................................................................................................... 55 Capacitores .............................................................................................................................................. 55 Transistores ............................................................................................................................................ 56
Jumpers e Dipswitches .......................................................................................................... 57 Jumpers ..................................................................................................................................................... 57 Dipswitches ............................................................................................................................................. 58
BOOT ............................................................................................................................................ 59 BIOS ............................................................................................................................................................ 59 Setup .......................................................................................................................................................... 60 POST ........................................................................................................................................................... 62 Boot Loader ............................................................................................................................................. 63
Soquete do Microprocessador ............................................................................................ 64 Conector P4/ATX12V ......................................................................................................................... 65 Conector Fan ........................................................................................................................................... 66
Conectores Auxiliares ............................................................................................................ 66 Conector F_PANEL ............................................................................................................................... 66 Conectores F_USB e F_AUDIO .......................................................................................................... 68
Barramentos ............................................................................................................................. 70 Slots e Interfaces de Comunicação ................................................................................................ 70 Slot de memória .................................................................................................................................... 71 Slot PCI ...................................................................................................................................................... 72 Slot AGP .................................................................................................................................................... 73 Slot PCIe .................................................................................................................................................... 74 USB .............................................................................................................................................................. 76 Interface IDE/PATA ............................................................................................................................. 77 Interface SATA ....................................................................................................................................... 78
Chipset ........................................................................................................................................ 79 North Bridge e South Bridge ............................................................................................................ 79
Microprocessador .......................................................................................................... 82 Partes do Microprocessador ............................................................................................... 83 Registradores ......................................................................................................................................... 83 Unidade de Gerenciamento de Memória .................................................................................... 84 Unidade Lógica e Aritmética ............................................................................................................ 84 Unidade de Ponto Flutuante ............................................................................................................ 84 Unidade de Controle ............................................................................................................................ 85
Clock ............................................................................................................................................ 86 Clock Interno e Externo ..................................................................................................................... 87 Evolução do FSB .................................................................................................................................... 88
Memória Cache ......................................................................................................................... 89 Bits de Processamento .......................................................................................................... 90 Multi-‐core ................................................................................................................................... 91 Família de Microprocessadores ......................................................................................... 93 Refrigeração do Microprocessador ................................................................................... 96 Dissipador Passivo e Ativo ............................................................................................................... 96 Water Cooler ........................................................................................................................................... 97
Memória RAM .................................................................................................................. 99 Características ........................................................................................................................ 100 Volatilidade ........................................................................................................................................... 100 Capacidade ............................................................................................................................................ 101 Latência ................................................................................................................................................... 101 Frequência ............................................................................................................................................. 102
Módulos de Memória ............................................................................................................ 103 SDRAM ....................................................................................................................................... 107
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SDR e DDR ................................................................................................................................ 108 Multi Channel .......................................................................................................................... 109
Disco Rígido .................................................................................................................... 112 Exterior do HD ........................................................................................................................ 113 Placa Lógica ........................................................................................................................................... 113 Circuito Controlador ......................................................................................................................... 115 Firmware ................................................................................................................................................ 116 Driver dos Motores ............................................................................................................................ 116 Buffer ....................................................................................................................................................... 116
Interior do HD ........................................................................................................................ 116 Discos ....................................................................................................................................................... 117 Motor ....................................................................................................................................................... 118 Braço e Cabeça de Leitura/Gravação ......................................................................................... 118 Atuador ................................................................................................................................................... 119
Leitura e Gravação dos Dados ........................................................................................... 120 Geometria do HD ................................................................................................................... 121 Trilhas ...................................................................................................................................................... 122 Setores ..................................................................................................................................................... 122 Cilindros ................................................................................................................................................. 122
Formatação Física e Lógica ................................................................................................ 123 Particionamento .................................................................................................................... 123 Setor de BOOT ........................................................................................................................ 124 Capacidade .............................................................................................................................. 126
Placa de Vídeo ................................................................................................................ 127 On-‐board x Off-‐board ........................................................................................................... 127 GPU ............................................................................................................................................. 127 Resolução e Cores .................................................................................................................. 128 Memória de Vídeo ................................................................................................................. 129 Barramentos de Vídeo ......................................................................................................... 130 Conectores de Vídeo ............................................................................................................. 131
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Índice de Figuras Figura 1 -‐ Tomada bipolar e plugues bipolares (chato e redondo) .................................................................. 10 Figura 2 -‐ Tomadas e plugues tripolares (novo padrão e comum) ................................................................... 11 Figura 3 -‐ Sistema de aterramento e caixa de aterramento ................................................................................ 12 Figura 4 -‐ Pulseira e embalagem antiestática ............................................................................................................ 14 Figura 5 -‐ Multímetro digital e analógico .................................................................................................................... 14 Figura 6 -‐ Display (mostrador) analógico e digital .................................................................................................. 15 Figura 7 -‐ Chave seletora com e sem botão AC/DC .................................................................................................. 16 Figura 8 -‐ Conectores (universais) para os cabos teste .......................................................................................... 16 Figura 9 -‐ Cabos teste com terminações tipo ponta e garra ................................................................................ 17 Figura 10 -‐ Variações de tensão (sobretensão, subtensão, transiente/pico e queda de tensão) .......... 18 Figura 11 -‐ Modelos de filtros de linha ........................................................................................................................... 19 Figura 12 -‐ Estabilizadores de tensão ............................................................................................................................ 20 Figura 13 -‐ Nobreaks ............................................................................................................................................................. 22 Figura 14 -‐ Gabinete padrão (visão frontal, lateral/interior e traseira) ....................................................... 23 Figura 15 -‐ Fontes de alimentação .................................................................................................................................. 24 Figura 16 -‐ Placa-‐mãe (frente e verso) .......................................................................................................................... 24 Figura 17 -‐ Microprocessador, visão frente e verso, geração atual (cima) e anterior ............................. 25 Figura 18 -‐ Memórias RAM ................................................................................................................................................. 25 Figura 19 -‐ Drives de mídia externa CD/DVD (cima) e disquete ........................................................................ 26 Figura 20 -‐ Discos rígidos .................................................................................................................................................... 26 Figura 21 -‐ Placa de vídeo, som e rede ........................................................................................................................... 27 Figura 22 -‐ Teclado e mouse ............................................................................................................................................... 28 Figura 23 -‐ Monitores CRT e LCD/LED .......................................................................................................................... 28 Figura 24 -‐ Impressoras jato de tinta e laser .............................................................................................................. 28 Figura 25 -‐ Gabinetes em papelão e acrílico ............................................................................................................... 29 Figura 26 -‐ Gabinete (visão interior) .............................................................................................................................. 30 Figura 27 -‐ Gabinete (visão traseira) com e sem componentes .......................................................................... 30 Figura 28 -‐ Gabinete (visão frontal) ............................................................................................................................... 31 Figura 29 -‐ Gabinetes desktop ........................................................................................................................................... 32 Figura 30 -‐ Placas-‐mãe padrão AT, ATX e BTX .......................................................................................................... 33 Figura 31 -‐ Fontes de alimentação padrão AT, ATX e BTX ................................................................................... 33 Figura 32 -‐ Gabinete AT (visão frontal, interior e traseira) ................................................................................. 33 Figura 33 -‐ Gabinete BTX ..................................................................................................................................................... 34 Figura 34 -‐ Gabinetes SFF .................................................................................................................................................... 34 Figura 35 -‐ Cooler (ventoinha) e duto para gabinete ............................................................................................. 35 Figura 36 -‐ Painel frontal e cabos conectores ............................................................................................................. 36 Figura 37 -‐ Fontes lineares .................................................................................................................................................. 38 Figura 38 -‐ Conector AT ....................................................................................................................................................... 39 Figura 39 -‐ Conector IDE/PATA ........................................................................................................................................ 40 Figura 40 -‐ Conector floppy ................................................................................................................................................ 40 Figura 41 -‐ Conector ATX (20, 24 e 20+4 pinos) ........................................................................................................ 42 Figura 42 -‐ Conector auxiliar ............................................................................................................................................. 43 Figura 43 -‐ Conectores P4, EPS12V (8 pinos) e EPS12V (4+4 pinos) ................................................................ 43 Figura 44 -‐ Conector sata .................................................................................................................................................... 44 Figura 45 -‐ Conector PCIe (6, 8 e 6+2 pinos) ............................................................................................................... 44 Figura 46 -‐ Exemplo de rótulo de uma fonte de alimentação .............................................................................. 46 Figura 47 -‐ Placa-‐mãe ATX ................................................................................................................................................. 50 Figura 48 -‐ Conector ATX ..................................................................................................................................................... 51 Figura 49 -‐ Placa-‐mãe on-‐board ....................................................................................................................................... 52 Figura 50 -‐ Placa-‐mãe off-‐board ...................................................................................................................................... 52 Figura 51 -‐ Exemplos de PCB .............................................................................................................................................. 53 Figura 52 -‐ PCB de uma placa-‐mãe ................................................................................................................................. 54 Figura 53 -‐ Circuitos reguladores de tensão ............................................................................................................... 54 Figura 54 -‐ Bobinas de ferrite ............................................................................................................................................ 55 Figura 55 -‐ Bobinas de ferro ............................................................................................................................................... 55 Figura 56 -‐ Capacitores eletrolíticos (esquerda) e sólidos .................................................................................... 56
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Figura 57 -‐ Capacitores estourados ................................................................................................................................ 56 Figura 58 -‐ Transistores ....................................................................................................................................................... 57 Figura 59 -‐ Jumpers ................................................................................................................................................................ 57 Figura 60 -‐ Configuração de jumpers ............................................................................................................................. 58 Figura 61 -‐ Dipswitches ........................................................................................................................................................ 58 Figura 62 -‐ Chips de BIOS ..................................................................................................................................................... 59 Figura 63 -‐ Softwares para atualização de BIOS ...................................................................................................... 60 Figura 64 -‐ Baterias CMOS (3V lítio referência CR2032) ....................................................................................... 60 Figura 65 -‐ Jumper clear CMOS ......................................................................................................................................... 61 Figura 66 -‐ Teclas de acesso ao setup ............................................................................................................................. 61 Figura 67 -‐ Telas de setup .................................................................................................................................................... 62 Figura 68 -‐ Exemplos de testes realizados durante o POST .................................................................................. 62 Figura 69 -‐ Exemplos de erros durante o POST .......................................................................................................... 63 Figura 70 -‐ Seleção da ordem de boot via setup ........................................................................................................ 64 Figura 71 -‐ Exemplo de erro durante o boot ............................................................................................................... 64 Figura 72 -‐ Soquetes de microprocessadores .............................................................................................................. 65 Figura 73 -‐ Conector P4 ou ATX12V ................................................................................................................................ 65 Figura 74 -‐ Conectores fan .................................................................................................................................................. 66 Figura 75 -‐ Conectores F_PANEL ...................................................................................................................................... 67 Figura 76 -‐ Cabos conectores F_PANEL conectados na placa-‐mãe ................................................................... 67 Figura 77 -‐ Exemplo de manual com as instruções do F_PANEL ........................................................................ 67 Figura 78 -‐ Conectores F_USB e F_AUDIO ..................................................................................................................... 68 Figura 79 -‐ Cabos conectores F_AUDIO (esquerda) e F_USB ................................................................................ 69 Figura 80 -‐ Exemplo de manual com as instruções F_AUDIO (cima) e F_USB .............................................. 69 Figura 81 -‐ Slots de memória RAM .................................................................................................................................. 71 Figura 82 -‐ Travas do slot de memória .......................................................................................................................... 72 Figura 83 -‐ Slot PCI ................................................................................................................................................................. 72 Figura 84 -‐ Slot AGP 8x ......................................................................................................................................................... 73 Figura 85 -‐ Comparação das taxas de transferência do barramento PCI e AGP ......................................... 74 Figura 86 -‐ Slots PCIe ............................................................................................................................................................. 76 Figura 87 -‐ Slot PCIe 16x ...................................................................................................................................................... 76 Figura 88 -‐ Símbolo do padrão USB ................................................................................................................................ 76 Figura 89 -‐ Extensões USB ................................................................................................................................................... 77 Figura 90 -‐ Taxas de transferência do barramento USB ....................................................................................... 77 Figura 91 -‐ Conector IDE/PATA ........................................................................................................................................ 77 Figura 92 -‐ Cabos flat 40 e 80 vias ................................................................................................................................... 78 Figura 93 -‐ Conectores e cabo SATA ............................................................................................................................... 78 Figura 94 -‐ Chipset North Bridge ..................................................................................................................................... 80 Figura 95 -‐ Chipset South Bridge ...................................................................................................................................... 80 Figura 96 -‐ Diagrama de um chipset .............................................................................................................................. 81 Figura 97 -‐ Microprocessadores ....................................................................................................................................... 82 Figura 98 -‐ Analogia entre microprocessador e cérebro ....................................................................................... 82 Figura 99 -‐ Processamento dos dados na CPU ............................................................................................................ 83 Figura 100 -‐ Arquitetura do microprocessador ......................................................................................................... 85 Figura 101 -‐ Sinal de clock do microprocessador .................................................................................................... 86 Figura 102 -‐ Clock ("velocidade") do microprocessador ....................................................................................... 87 Figura 103 -‐ Barramento frontal (FSB) ........................................................................................................................ 88 Figura 104 -‐ Evolução do FSB ............................................................................................................................................ 88 Figura 105 -‐ Memória cache ............................................................................................................................................... 89 Figura 106 -‐ Memória cache L1 (dados e instruções) e L2 ................................................................................... 90 Figura 107 -‐ Processadores com bitagem diferentes ............................................................................................... 91 Figura 108 -‐ Placas-‐mãe com múltiplos soquetes ..................................................................................................... 92 Figura 109 -‐ Processadores Multi-‐core .......................................................................................................................... 92 Figura 110 -‐ Divisão de processos em CPU multicore ............................................................................................. 93 Figura 111 -‐ Encaixe de processador do tipo Slot ..................................................................................................... 94 Figura 112 -‐ Microprocessador e Socket PGA ............................................................................................................. 94 Figura 113 -‐ Microprocessador e Socket LGA ............................................................................................................. 95 Figura 114 -‐ Dissipadores passivos .................................................................................................................................. 96 Figura 115 -‐ Pasta térmica ................................................................................................................................................. 97
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Figura 116 -‐ Dissipador ativo ............................................................................................................................................ 97 Figura 117 -‐ Water cooler ................................................................................................................................................... 98 Figura 118 -‐ Fita de dados magnética ........................................................................................................................... 99 Figura 119 -‐ Acesso à dado na memória RAM ............................................................................................................ 99 Figura 120 -‐ Capacidade (Tamanho) da memória RAM ...................................................................................... 101 Figura 121 -‐ Latência da memória RAM ..................................................................................................................... 102 Figura 122 -‐ Frequência da memória RAM ................................................................................................................ 103 Figura 123 -‐ Chips de memória DIP na placa-‐mãe ................................................................................................. 103 Figura 124 -‐ Módulo de memória SIMM ...................................................................................................................... 104 Figura 125 -‐ Módulo de memória SDR (168 vias) ................................................................................................... 104 Figura 126 -‐ Posição dos chanfros nos módulos de memória DIMM DDR .................................................... 105 Figura 127 -‐ Módulo de memória SODIMM SDR (144 vias) ............................................................................... 106 Figura 128 -‐ Posição dos chanfros nos módulos de memória SODIMM DDR .............................................. 106 Figura 129 -‐ Módulo de memória FPM (cima) e EDO ........................................................................................... 107 Figura 130 -‐ Transferência de dados na tecnologia SDR e DDR ....................................................................... 108 Figura 131 -‐ Frequência e largura de banda das memórias DDR ................................................................... 109 Figura 132 -‐ Slots de memória multi-‐channel coloridos ...................................................................................... 110 Figura 133 -‐ Placa-‐mãe com tecnologia quadruple channel ............................................................................. 111 Figura 134 -‐ IBM 305 RAMAC .......................................................................................................................................... 112 Figura 135 -‐ Unidade de Estado Sólido (SSD) ........................................................................................................... 113 Figura 136 -‐ Placa lógica do HD ..................................................................................................................................... 114 Figura 137 -‐ Conectores de alimentação do HD (Molex e SATA) ..................................................................... 114 Figura 138 -‐ Interfaces do HD (IDE/PATA, SATA e SCSI) .................................................................................... 115 Figura 139 -‐ Jumper do HD ............................................................................................................................................... 115 Figura 140 -‐ Caixa (HDA) do HD .................................................................................................................................... 117 Figura 141 -‐ Discos do HD ................................................................................................................................................. 117 Figura 142 -‐ Motor de rotação do HD .......................................................................................................................... 118 Figura 143 -‐ Cabeças de leitura/gravação do HD .................................................................................................. 118 Figura 144 -‐ Braço do HD .................................................................................................................................................. 119 Figura 145 -‐ Disco danificado .......................................................................................................................................... 119 Figura 146 -‐ Atuador do HD ............................................................................................................................................. 120 Figura 147 -‐ Geometria do HD ......................................................................................................................................... 122 Figura 148 -‐ Figura abstrata do particionamento de um HD ........................................................................... 124 Figura 149 -‐ Softwares para particionamento e redimensinamento do HD ............................................... 124 Figura 150 -‐ Boot manager Windows (cima) e Linux ........................................................................................... 125 Figura 151 -‐ Conector e cabo RCA .................................................................................................................................. 131 Figura 152 -‐ Conector e cabo s-‐video ............................................................................................................................ 131 Figura 153 -‐ Conector e cabo VGA ................................................................................................................................. 132 Figura 154 -‐ Conector e cabo DVI .................................................................................................................................. 132 Figura 155 -‐ Conector e cabo HDMI .............................................................................................................................. 133
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Índice de Tabelas Tabela 1 -‐ Padrão de cores nas fontes AT ..................................................................................................................... 39 Tabela 2 -‐ Padrão de cores nas fontes ATX .................................................................................................................. 41 Tabela 3 -‐ Consumo de potência ....................................................................................................................................... 45 Tabela 4 -‐ Taxas de transferência do barramento PCI ........................................................................................... 73 Tabela 5 -‐ Taxas de transferência do barramento AGP .......................................................................................... 74 Tabela 6 -‐ Taxas de transferência do barramento PCIe ......................................................................................... 75 Tabela 7 -‐ Taxas de transferência padrão SATA ....................................................................................................... 79 Tabela 8 -‐ Tabela de soquetes ............................................................................................................................................ 95 Tabela 9 -‐ Capacidade do HD na venda X capacidade reconhecida no SO ................................................... 126
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Introdução
Apresentação
O curso de Montagem e Manutenção de Computadores é composto por
uma carga horária de 160h ministradas entre aulas práticas e teóricas.
Inicialmente o curso apresenta uma abordagem mais teórica para familiarizar o
aluno com os componentes computacionais. Após esse primeiro contato com o
“mundo da computação” o aluno estará apto a iniciar as aulas práticas que farão
o mesmo enfrentar as situações cotidianas de um profissional que atua na área.
Objetivo
Ao finalizar o curso de Montagem e Manutenção de Computadores o
aluno deverá ser capaz de:
• Analisar, minimamente, os requisitos elétricos para a instalação de um
ambiente computacional;
• Reconhecer e apontar as características dos principais componentes
de um computador;
• Montar/Desmontar um computador realizando as conexões de placas
e periféricos;
• Identificar e solucionar uma gama de problemas computacionais;
• Realizar upgrades (atualizações/melhorias) de hardwares e
softwares;
• Instalar, manter e customizar sistemas operacionais;
• Utilizar de softwares que melhoram o desempenho e corrigem
diversos problemas dos sistemas operacionais;
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Eletricidade
Antes de adentrarmos nos elementos computacionais, vamos abordar um
fator de suma importância em qualquer projeto computacional: sua alimentação
elétrica. Apesar de parecer estranho falarmos de eletricidade em um curso sobre
Montagem e Manutenção de Computadores, temos que ter em mente que uma
rede elétrica confiável é essencial para evitarmos acidentes, como choques
elétricos, ao usuário que irá manipular o computador e também prevenir danos
aos equipamentos.
Onde a eletricidade é importante para um computador? Além de fornecer
à energia necessária para a operação dos seus componentes, devemos garantir
que seja fornecida uma energia “limpa” para o sistema, pois, um computador não
é “nada” mais que um conjunto de componentes eletrônicos agrupados para
desempenhar diversas funções e esses componentes são bastantes sensíveis as
variações elétricas.
Instalação Elétrica
Na grande maioria das residências, prédios e escritórios do nosso país as
instalações elétricas apresentam apenas dois fios. Um desses fios é denominado
FASE (ou VIVO) que, a grosso modo, é o fio por onde chega a tensão elétrica
fornecida pela operada de energia elétrica (no Brasil temos oficialmente duas
tensões: 110V e 220V). O outro fio é chamado NEUTRO (ou RETORNO) e possui
potencial elétrico igual a 0 (zero) Volts.
A esse padrão de ligação dá-‐se o nome de BIPOLAR. Por padrão o fio FASE
deve ser ligado ao conector direito das tomadas.
Figura 1 -‐ Tomada bipolar e plugues bipolares (chato e redondo)
