SCHEDE MADRI

La scheda madre é la scheda fondamentale per l'uso del PC. E' visibile dall'interno come la piastra più grande su cui vengono montate la memoria e il processore.    Sono presenti altri chip e slot per l'utilizzo di schede di espansioni come quelle video e quelle audio, inoltre prese di alimentazione e altri moduli di espansione di memoria. La scheda madre è importante perché presenta un memoria di tipo ROM (read only memory) a sola lettura, in cui al suo interno e presente un'insieme di istruzioni atte al funzionamento del processore. Queste istruzioni vengono raggruppate nel BIOS ovvero la parte in cui vengono relegate tutte le operazioni di comunicazione dei dispositivi periferici.

I COMPONENTI DELLA SCHEDA MADRE

La parte più importante della scheda madre è il microprocessore che viene montato su uno zoccolo (ZIF) oppure su uno slot (pentiumII PentiumIII). Ogni tipo di processore ha un certo numero di piedini e quindi di segnali elettrici. Per questo ad ogni processore viene associato un diverso zoccolo che può essere di tipo SOCKET5 oppure SOCKET7

La memoria ROM è un tipo di memoria a sola lettura ed è contenuta nel BIOS. Questo componente è facilmente individuabile perché si trova in posizione alta rispetto agli altri integrati. I BIOS possono essere di diverse versioni e quindi aggiornati.

Generatore di clock, costituito da un oscillatore al quarzo che genera una certa frequenza che serve per il funzionamento del processore. Infatti la frequenza del processore e data dal prodotto tra la frequenza esterna della cpu, detta anche velocità di BUS, e un fattore di moltiplicazione che può variare  da 1 a 6. Per i processori di genere 486 dx2-66 ad esempio la frequenza era settata a 33mhz. Con l'avvento dei Pentium si e passata alla frequenza di 100.

Zoccoli per simm e dimm. Questi servono per l'espansione di memoria e ogni mainboard ne possiede un numero diverso, in questo modo la memoria può essere aumentata in qualsiasi momento. Ogni zoccolo può avere un solo modulo, e in seguito riporteremo la differenza fra i due.

Orologio di sistema, questo componente è in grado anche con l'aiuto di una batteria di avere sempre l'orologio aggiornato, quindi di non perdere informazioni (relativo all'orario) quando il pc viene spento per un periodo molto elevato. Questo componente e importantissimo perché il sistema operativo fa affidamento ai suoi valore per eseguire aggiornamenti o operazioni importanti.

Slot di espansione ISA. Questi slot sono di color nero e si trovano nella parte di sotto della scheda madre. Questi tipi di slot hanno un tipo di comunicazione sotto forma di trasferimenti I/O a 8 oppure a 16 bit. Proprio per questo, lo zoccolo è diviso in due parti. Una parte possiede 62 segnali per la comunicazione a 8 bit, la seconda è di 18 segnali per la comunicazione a 16 bit

Slot PCI. Questi slot sono di grandezza leggermente inferiore allo standard ISA. Sono di color bianco è di solito ne sono 4. Nonostante lo zoccolo sia più piccolo il trasferimento dei dati e molto più veloce e si possono effettuare trasferimenti fino a 32 bit. Inoltre questi possiedono una frequenza di clock pari a 33mhz.

Slot AGP (advanced graphic port). Questo slot di espansione è stato adottato solo negli ultimi tempi, e permette solo il collegamento di un dispositivo per accelerazione grafica (negli altri slot possono essere collegati qualsiasi tipo di scheda, modem scheda audio, controller). Si tratta di un solo connettore di color marroncino più piccolo degli altri e spostato di più sulla destra. La caratteristica principale di questo slot e quello di avere una capacità di trasferimento ciclica pari a 66 mhz su 32 bit raggiungendo picchi di 266 Mbyte/sec. Inoltre questo può anche essere raddoppiato solo però se c'è la presenza di un controller espressamente progettato per l'implementazione.

Connettore per il collegamento della testiera. Questo viene posto sul retro della scheda madre e può essere di due tipi: PS/2 o seriale. Viene direttamente saldato sulla mainboard e di tipo rotondo o di tipo rettangolare. All'interno del connettore è presente una tensione pari a 5 volt, inoltre vengono inviati due tipi di segnali: il primo per il riconoscimento della scansione dei tasti, e il secondo per la ricezione dei dati.

Connettore USB (universal series bus). Questi nuovi tipi di connettori sono presenti sulle nuove mainboard e rappresentano la nuova tecnologia di comunicazione con le periferiche. La caratteristica e che questi connettori permettono il collegamento di periferiche tramite un unico cavo. La conseguenza e che sono presenti quindi 2 segnali, dedicati espressamente alle operazioni di trasmissione e ricezione seriale.

Connettore IEEE1394. Questo rappresenta il nuovo standard di comunicazione seriale ad alta velocità. Sono presenti solo su alcune mainboard e sono dotate di chip espressamente creato per l'utilizzo.

Connessioni per i led frontali. Tutte le schede madri possiedono segnali elettrici che permettono la comunicazione verso l'esterno tramite led. In pratica tutti i case sulla parte frontale hanno delle spie che indicano quando sono in funzione gli hard disk, o indica l'accensione. Il pulsante di reset permette di intervenire direttamente sul processore, e reinizializza l'intero sistema, facendo ripartire l'intero sistema operativo.

Connettori IDE primario e secondario. Sono dei connettori situati sulla scheda madre che permettono la connessione tra mainboard e dispositivi di memoria (cd-rom, hard disk). Su ognuno di essi sono presenti 40 segnali elettrici che implementano lo standard ATA/ATAPI. Questi permettono il collegamento di massimo due unità per ogni connettore di cui il primo funziona in modalità master (ovvero il capo; sul quale viene installato il sistema operativo) e il secondo in slave (Schiavo). Sulle schede madri dotati di controller, esiste il funzionamento del sistema in modalità UltraDMA/33, che permette un trasferimento più elevato tra unità e mainboard.

Connettore SCSI. Analogamente ai connettori IDE quello SCSI implementa la funzionalità previste da quello standard. Chi possiede un controller SCSI è in grado di pilotare fino ad un massimo di sette dispositivi, senza la necessità di ulteriori controller per pilotare i dispositivi di memorizzazione

Connettori relativi alle porte seriali. Ogni scheda madre ospita la presenza dei controller che integrano i dispositivi di comunicazione seriale UART necessari per il funzionamento di 2 o più porte seriali. Diversamente dagli altri connettori di periferiche di comunicazione questi connettori sono dotati di segnali di trasmissione e ricezione e vanno a finire nelle prese DIN9 e DIN25 poste sul pannello di retro. Queste interfacce seriali collegate direttamente su schede madri sono più veloci di quelle ottenute con gli standard ISA e permettono di raggiungere velocità pari a 230,200 Kbit/sec.

Connettore della porta parallela. Come succede alle porte seriali i segnali elettrici della porta parallela vengono portati ad un connettore chiamato DIN25 di tipo femmina. A questo dispositivo si è in grado di collegare tutti i dispositivi che utilizzano l'interfaccia parallela. Ad esempio la stampante, lo scanner ma anche alcuni componenti come videocamere.

Connettore relativo alla porta giochi. Principalmente questa porta e presente nell'uscita della scheda audio ed è affiancata allo jack della presa alle casse. Ma su alcuni tipi di mainboard la possiamo trovare direttamente saldata. Attualmente con l'uscita dello standard USB, sta provocando una generale ssa di questo connettore

Connettore di alimentazione. L'alimentazione costituisce una parte integrante della scheda madre. L'alimentazione del sistema avviene tramite questo componente di cui l'uscita principale e costituita da un'insieme di cavi elettrici colorati che terminano con un connettore il cui inserimento va direttamente sulla scheda madre. Sulla scheda madre perciò è presenta il connettore complementare necessario per l'alimentazione dei vari componenti elettronici.

LA STRUTTURA DI UNA SCHEDA MADRE

Ogni scheda madre si presenta come una scheda realizzata in diversi strati di un materiale chiamato vetronite.

Il numero degli strati , che solitamente varia da 4 a 6 , è un buon indicatore della razionalità dello schema circuitale e del livello di integrazione della scheda stessa : un minor numero di strati implica una costruzione ed una progettazione più accurata e moderna.

Un altro elemento che può aiutare nella valutazione della qualità del prodotto è la presenza diffusa di componenti saldati in superficie piuttosto che montati in modo da perforare la scheda stessa.

Molto importante , al momento dell'acquisto , è anche il "form factor" secondo il quale è realizzata la scheda ,ovvero le specifiche standard in base alle quali sono definite le dimensioni della stessa.

I principali standard attuali comprendono l'ATX , evoluzione del vecchio AT , rispetto al quale offre un'alimentazione operante ad un voltaggio maggiore e una più razionale distribuzione di ingressi e di uscite.

L'NLX , invece , si presta bene per facili procedure di aggiornamento,essendo costituita da due parti:una di elementi attivi(la parte aggiornabile) e una con elementi passivi (connettori e bus di espansione).

L'ultimo passo nella standardizzazione dell'aspetto delle schede proviene dalle specifiche PC 99 che impongono una colorazione diversa per ogni tipo di ingresso.

Le schede madri si differenziano tra loro per il quantitativo massimo di RAM che può essere montata , dal numero di canali , dal tipo di bus IDE a disposizione delle memorie di massa , dal numero di slot PCI per future espansioni e della presenza o meno di un controller SCSI integrato.