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Bits e Bytes Os computadores "entendem" impulsos elétricos, positivos ou negativos, que são representados por 1 e 0, respectivamente. A cada impulso elétrico,

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2 Bits e Bytes Os computadores "entendem" impulsos elétricos, positivos ou negativos, que são representados por 1 e 0, respectivamente. A cada impulso elétrico, damos o nome de Bit (BInary digiT). Um conjunto de 8 bits reunidos como uma única unidade forma um Byte

3 1 Byte - 8 bits 1 Kilobyte ou Kbyte (KB) bytes 1 Megabyte ou Mbyte (MB) Kbytes 1 Gigabyte ou Gbyte (GB) Mbytes 1 Terabyte ou Tbyte (TB) Gbytes

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5 As placas mãe são conhecidas como: MOTHERBOARD MAINBOARD PLACA DE CPU PLACA PRINCIPAL. motherboard Uma motherboard é uma placa de circuito impresso, onde são conectados todos os componentes internos do PC.

6 A função da placa mãe é criar meios para que o processador possa comunicar-se com todos os demais periféricos do micro com a maior velocidade e confiabilidade possíveis. O nome placa mãe é mais do que justo, já que todos os demais componentes são encaixados nela.

7 Dica A sigla PC significa Computador Pessoal.

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9 As placas equipadas com microprocessado res 8088, V-20, 8086 e V-30 Foram fabricadas a partir de 1981, dominaram o mercado durante os anos 80

10 Primeira placa a utilizar a tecnologia AT

11 A figura ao lado apresenta uma placa de CPU baseada no microprocessador 386. A principal diferença entre uma placa de CPU 386 e uma placa de CPU 286 é, obviamente, a presença do microprocessador 386.

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14 Tipos de Placa de CPU On- BoardOn- Board – Onde os componentes como modem, vídeo, impressora são conectados direto na placa. Off-BoardOff-Board – Onde os componentes são placas externas encaixadas nos slots de expansão da placa.

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16 Modelos mais recentes Placas Micro ATX e AT com 20,6 cm de largura (8,5). MICRO ATXAT

17 Placa ATX com largura de 30,6 cm (12), ATX

18 AT (Advanced Technology) e Micro ATX (Advanced Tecnology Extendend ) A diferença está nos conectores localizados na parte traseira. Assim como as placas ATX, as placas Micro ATX possuem um bloco de conectores para as interfaces seriais, paralela, USB, teclado e mouse.

19 Bloco de conectores de uma placa de CPU ATX (encontrado também em placas Micro ATX). (encontrado também em placas Micro ATX).

20 A figura a seguir traz uma placa de CPU ATX para processadores Athlon e Duron, com Socket A.

21 2 – Chipset 3 – Soquete para o processador 4 – Soquetes para as memórias 5 – Conector para a fonte de alimentação 6 – Chaves de configuração 7 – Interface IDE 8 – Interface para drives de disquetes 9 – Interface IDE 11 – BIOS 15 – Super I/O 16 – Chipset 18 – Slot AMR 19 – Slots PCI 22 – Slot AGP 23 – Conectores de áudio 26 – Conector da porta paralela 28 – Conectores USB 29 – Conectores para teclado e mouse Uma placa de CPU ATX para Athlon

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23 Fonte de Alimentação A fonte a alimentação serve para alimentar todos os circuitos integrados da placa mãe. Algumas fontes possui um sistema de chaveamento 110 e 220v, já outras são bivolts. Existem dois tipos de fontes as AT e ATX.

24 Fonte AT

25 As fontes AT possui dois conectores conhecidos de P8 e P9, são eles que passam a corrente continua para a placa mãe.

26 Tensão dos fios da Fonte AT PRETO : terra VERMELHO : +5V BRANCO : -5V AMARELO : +12V AZUL : -12V LARANJA : power good

27 Tensão dos fios da Fonte AT O fio laranja (Power Good), fornece às placas uma tensão de 5v atrasada em relação à tensão do fio vermelho, quando o micro é ligado. Esta tensão atrasada, as placas, ou seja, funciona como um reset.

28 Os outros dois tipos de conectores(para alimentar drives,winchester,CDROM) são comuns aos dois padrões e usam as tensões de 5V(fio vermelho) e 12V (fio amarelo):

29 Chave Liga e Desliga É utilizada para ligar e desligar o microcomputador. Nela são ligados quadro fios coloridos que devem ser ligados conforme indicado na tampa da fonte de alimentação. Mas geralmente eles seguem o padrão mostrado no próximo slide:

30 Chave Liga e Desliga

31 ATENÇÃO !!! O ressalto existente nas chaves liga e desliga indica a separação entre os pólos. A inversão dos pares provocará um curto circuito na tomada de força quando a chave for ligada, queimando-a.

32 Fonte ATX

33 As fontes ATX não utilizam a chave liga e desliga, ela possui um fio denominadoPOWER SW que é conectado na placa mãe. As fontes ATX possui mais fios e não tem os conectores P8 e P9 e sim um conector único com um chanfro, veja a figura no próximo slide.

34 P8 e P9 Chanfro único

35 Tensão dos fios da Fonte ATX

36 Parte traseira de um gabinete AT e de um gabinete ATX.

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38 Barramentos são conjuntos de sinais digitais através dos quais o processador transmite e recebe dados de circuitos externos. O barramento local é o mais importante de todos eles. Fica localizado na placa de CPU, e através dele o processador se comunica com a memória DRAM e com os circuitos que formam o chipset.

39 Outros barramentos são utilizados para a comunicação com placas de expansão. São necessários para que o processador tenha acesso a placas de vídeo, placas de som, placas fax/modem, e todos os demais tipos de placas. Como esses barramentos necessitam ligar a placa de CPU nas placas de expansão, são fisicamente representados por conectores, que são chamados de slots.

40 Barramento PCI Slots de cor Branca

41 A figura do slide anterior,mostra os conectores usados no barramento PCI (Peripheral Component Interconnect). Nas placas de CPU modernas podemos encontrar 3, 4, 5 ou 6 slots PCI. Em algumas placas mais simples, tipicamente aquelas que têm tudo on-board, podemos encontrar apenas um ou dois slots PCI.

42 Placas de expansão PCI: uma placa de vídeo e uma controladora SCSI.

43 Nos slots PCI, conectamos placas de expansão PCI. Alguns exemplos típicos de placas de expansão PCI são: Placa de vídeo (SVGA) Placa de interface SCSI Placa de rede Placa digitalizadora de vídeo Placa de fax/modem

44 É importante notar que Barramento PCI não é sinônimo de Slot PCI. Barramento PCI O Barramento PCI é um conjunto de sinais digitais que partem do chipset e do processador, e atingem tanto as placas de expansão, através dos slots, como circuitos da placa de CPU. Por exemplo, as interfaces para disco rígido e as interfaces USB embutidas na placa de CPU são controladas através do barramento PCI, apesar de não utilizar os slots.

45 Barramento ISA Slots de cor Preta

46 O Barramento ISA (Industry Standard Architecture) surgiu no início dos anos 80. Foi criado pela IBM para ser utilizado no IBM PC XT (8 bits) e no IBM PC AT (16 bits). Apesar de ter sido lançado há muito tempo, podemos encontrar slots ISA em praticamente todos os PCs produzidos nos últimos anos. Apenas a partir do ano 2000 tornaram-se comuns novas placas de CPU que aboliram completamente os slots ISA.

47 No tempo em que não existiam barramentos mais avançados, as placas de CPU possuíam 6, 7 e até 8 slots ISA. Depois da popularização do barramento PCI, as placas de CPU passaram a apresentar apenas 2 ou 3 slots ISA. As raras placas produzidas atualmente que possuem slots ISA, apresentam apenas um ou dois desses slots.

48 Os slots ISA são utilizados para várias placas de expansão, entre as quais: Placas fax/modem Placas de som Placas de interface para scanner SCSI Interfaces proprietárias Placas de rede

49 Placas de expansão ISA: placa fax/modem e placa de som.

50 Barramento AGP Slots de cor Marrom

51 Este barramento foi lançado em 1997 pela Intel, especificamente para acelerar o desempenho de placas de vídeo em PCs equipados com o Pentium II e processadores mais modernos. Trata-se do Acelerated Graphics Port. É formado por um único slot, como o mostrado na figura.

52 Observe que este slot é muito parecido com os utilizados no barramento PCI, mas existem diferenças sutis do ponto de vista mecânico. Fica um pouco mais deslocado para a parte frontal do computador, além de possuir uma separação interna diferente da existente no slot PCI. Desta forma, é impossível encaixar neste slot, uma placa que não seja AGP.

53 O AGP é um slot solitário, usado exclusivamente para placas de vídeo projetadas no padrão AGP. Muitos modelos de placas de vídeo são produzidas nas versões PCI e AGP (ex: Voodoo AGP e Voodoo PCI). A principal vantagem do AGP é a sua taxa de transferência, bem maior que a verificada no barramento PCI. Podemos ver um slot AGP na figura a seguir:

54 Slot AGP.

55 A figura abaixo, mostra uma placa de vídeo AGP. Observe a posição do seu conector, mais afastado da parte traseira da placa, o que não ocorre no padrão PCI.

56 Placas de CPU para a plataforma Super 7 (K6, K6-2, etc.) também passaram a apresentar slot AGP. Foram produzidas várias placas de CPU com vídeo onboard, sem slot AGP, entretanto com os circuitos de vídeo internamente ligados ao barramento AGP.Em outras palavras, essas placas possuem barramento AGP mas não possuem slot AGP.

57 Elas têm os circuitos de vídeo embutidos, ligadas ao barramento AGP, porém não permitem que o usuário desative o vídeo onboard e instale uma placa de vídeo AGP. Existem entretanto placas de CPU com vídeo onboard mas que possuem um slot AGP disponível para expansões.

58 AGP Pro

59 O slot AGP Pro é uma versão ampliada do AGP, cuja principal característica é a maior capacidade de fornecimento de corrente. Podemos ver um slot AGP Pro. Comparando com o slot AGP comum, podemos observar que o AGP Pro é bem maior. O slot AGP Pro, por sua vez, é visivelmente maior que um slot PCI. AGP PRO PCI

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62 Slot AMR

63 Este tipo de slot (AMR = Audio Modem Riser) é encontrado em várias placas de CPU de fabricação recente. Serve para a instalação de placas AMR, que são placas de baixo custo, com circuitos de som e modem. Apesar de muitas placas de CPU possuírem slot AMR, são poucas as placas de expansão AMR disponíveis no mercado.

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65 Furos para Fixação Normalmente os gabinetes AT são acompanhados de parafusos de fixação e de espaçadores plásticos, mas os modelos ATX e Micro ATX, em geral, utilizam apenas parafusos metálicos para fixar a placa de CPU. Um dos vários furos para fixar a placa de CPU ao gabinete.

66 Conectores de Teclado Nas placas de CPU padrão AT, o conector para o teclado é do tipo DIN, o mesmo usado nos PCs antigos, desde os anos 80. O por sua vez, também possui um conector DIN do tipo macho, como o mostrado na figura a seguir.

67 Conector de teclado padrão DIN, na placa de CPU. Conector padrão DIN, no teclado (do tipo macho)

68 ATX Micro ATX PS/2 As placas de CPU ATX e Micro ATX aboliram totalmente os conectores DIN, e passaram a utilizar um tipo de conector menor, conhecido comoPS/2. Passaram a ser fabricados teclados com este tipo de conector.

69 Conector de teclado padrão PS/2, em uma placa de CPU ATX.

70 Um conector de teclado padrão PS/2 e adaptador para DIN.

71 Conectores da fonte de alimentação

72 Conector para a fonte de alimentação padrão AT.

73 Conector para fonte de alimentação em uma placa padrão ATX. Os seus furos possuem formatos diferentes evitando o encaixe incorreto

74 Soquetes para Memória

75 Soquetes SIMM/72

76 Usado para memórias SIMM/72, tipos FPM e EDO. Essas memórias caíram em desuso recentemente Tais soquetes são encontradas em placas de CPU para Socket 7 antigas.

77 Soquetes DIMM/168

78 Encontrados nas placas de CPU mais recentes, para processadores Pentium II, Pentium III, Celeron, Athlon e Duron, possuem soquetes para a instalação de memórias SDRAM de encapsulamento DIMM de 168 vias

79 Reguladores de voltagem Uma fonte de alimentação ATX já fornece a voltagem regulada de 3,3 volts, usada por vários circuitos, como microprocessadores, chipsets e memórias. Ainda assim, os microprocessadores precisam de mais algumas tensões adicionais. Para suprir essas tensões, as placas de CPU continuam apresentando reguladores de voltagem, mesmo no padrão ATX.

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81 Jumpers Os jumpers servem para definir opções de funcionamento das placas, a nível de hardware. Dependendo da forma como os jumpers são encaixados, a placa irá operar de um modo diferente. As placas de CPU possuem jumpers para definir o clock do microprocessador, bem como a sua voltagem de alimentação.

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83 ProcessadorConfiguração de voltagem Pentium 4Automática Pentium IIIAutomática Pentium IIAutomática CeleronAutomática AthlonAutomática DuronAutomática K6-IIIManual K6-2Manual K6Manual Cyrix M IIIManual Cyrix M IIManual Cyrix 6x86MX, 6x86Manual WinChipManual Pentium MMXManual PentiumManual Configuração

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85 Chipsets Além do processador e das memórias, existem outros circuitos que desempenham papéis muito importantes no funcionamento de uma placa de CPU. Sem dúvida o próximo circuito na escala de importância é um grupo de chips que chamamos de CHIPSET.

86 Esses chips pertencem a uma classe especial chamada VLSI (Very Large Scale of Integration, ou Integração em Escala Muito Alta). No seu interior existem algumas centenas de milhares de transistores.

87 Um dos componentes de um chipset. Muitas vezes os chips são cobertos por um dissipador de calor, como no detalhe abaixo. ChipSet (VIA)

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89 A maioria dos Chipsets é formada por dois chips principais (veja a figura abaixo), conhecidos como North Bridge (Ponte Norte) e South Bridge (Ponte Sul). North Bridge South Bridge

90 O North Bridge é ligado diretamente ao processador e a partir dele é feito o acesso às memórias e ao barramento AGP, ele faz a geração dos sinais e o controle do barramento PCI.

91 O South Bridge controla as interfaces IDE, USB, ISA e ele se comunica com o North Bridge através de um barramento PCI, ou seja, ele também é um dispositivo PCI, mas interno à placa de CPU e portanto controlado pelo North Bridge.

92 No South Bridge também está conectado o BIOS e um chip chamado de Super I/O, no qual estão as interfaces de mouse e teclado, interfaces seriais, paralelas, e interface para drive de disquete.

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94 E para que serve o chipset? Seus vários circuitos realizam uma série de funções, entre as quais: Interfaces IDE Controle da memória DRAM Controle da memória cache Controle dos barramentos ISA, PCI e AGP Timer (Bateria) Controladores de DMA (acesso direto à memória) e de interrupções Interfaces USB

95 O chipset está também relacionado com o clock externo (freqüência de velocidade - Mhz) do processador e das memórias.

96 Muitos chipsets possuem ainda circuitos de som e vídeo, dispensando o uso da placa de som e da placa de vídeo, e assim possibilitando a produção de PCs mais baratos. O som on-board é em geral satisfatório, mas o vídeo on- board muitas vezes é lento e ainda atrapalha o desempenho do processador.

97 Chips LSI, MSI e SSI Os chipset é composto de chips VLSI (Very Large Scale of Integration, ou Integra­ção em Escala Muito Alta), encontramos ainda chips SSI, MSI e LSI (Integração em escala baixa, média e alta). A diferença está na complexidade de seus circuitos, traduzidas no número de transistores em seu interior.

98 Ships SSI, executam funções simples, como a amplificação de corrente nas interfaces ou nos barramentos. ChipsSSI.

99 Chips MSI são um pouco mais sofisticados, executando funções iguais ou um pouco mais complexas que as dos chips SSI. Por exemplo, a geração dos clocks para o processador e para os barramentos.

100 Os chips LSI já executam funções ainda mais complexas. Alguns possuem em seu interior, as interfaces seriais, interfaces para drives de disquetes, interface paralela, entre outros circuitos vitais. Chip LSI.

101 Bateria Todas as placas de CPU possuem uma bateria, em geral de lítio, em forma de mo­ eda, que serve para manter em funcionamento o relógio permanente, e também os dados de configuração de hardware existentes no chip CMOS.

102 As baterias de lítio duram em média dois anos, e depois disso precisam ser substituídas. Felizmente esta substituição é simples, bem como a sua aquisição. Trata-se de uma bateria comum, do mesmo tipo usado em relógios.

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104 Bateria que alimenta o chip CMOS.

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106 Esses chips pertencem a uma classe especial chamada VLSI (Very Large Scale of Integration, ou Integração em Escala Muito Alta). No seu interior existem algumas centenas de milhares de transistores.

107 Muitas vezes os chips são cobertos por um dissipador de calor, como no detalhe abaixo. ChipSet (VIA)

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109 A maioria dos Chipsets é formada por dois chips principais (veja a figura ao lado), conhecidos como North Bridge (Ponte Norte) e South Bridge (Ponte Sul). North Bridge South Bridge

110 O North Bridge é ligado diretamente ao processador e a partir dele é feito o acesso às memórias e ao barramento AGP, ele faz a geração dos sinais e o controle do barramento PCI.

111 O South Bridge controla as interfaces IDE, USB, ISA e ele se comunica com o North Bridge através de um barramento PCI, ou seja, ele também é um dispositivo PCI, mas interno à placa de CPU e portanto controlado pelo North Bridge.

112 No South Bridge também está conectado o BIOS e um chip chamado de Super I/O, no qual estão as interfaces de mouse e teclado, interfaces seriais, paralelas, e interface para drive de disquete.

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114 Outros Chips menores O chipset é composto de chips VLSI (Very Large Scale of Integration, ou Integração em Escala Muito Alta), encontramos ainda chips menores que irão regular tensão, direcionar voltagem correta para o processador e tarefas semelhantes.

115 Muitos chipsets fazem ainda o trabalho de som e vídeo, dispensando o uso da placa de som e da placa de vídeo, e assim possibilitando a produção de PCs mais baratos. O som on-board é em geral satisfatório, mas o vídeo on- board muitas vezes é lento e ainda atrapalha o desempenho do processador.

116 Bateria Todas as placas de CPU possuem uma bateria, em geral de lítio, em forma de moeda, que serve para manter em funcionamento o relógio permanente, e também os dados de configuração de hardware existentes no chip CMOS.

117 Bateria que alimenta o chip CMOS.

118 Chave Liga e Desliga É utilizada para ligar e desligar o microcomputador. Nela são ligados quadro fios coloridos que devem ser ligados conforme indicado na tampa da fonte de alimentação. Mas geralmente eles seguem o padrão mostrado no próximo slide:

119 Chave Liga e Desliga

120 ATENÇÃO !!! O ressalto existente nas chaves liga e desliga indica a separação entre os pólos. A inversão dos pares provocará um curto circuito na tomada de força quando a chave for ligada, queimando-a.

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122 Barramentos É um local da placa onde, conjuntos de sinais digitais através dos quais o processador transmite e recebe dados de circuitos externos.

123 Outros barramentos são utilizados para a comunicação com placas de expansão. São necessários para que o processador tenha acesso a placas de vídeo, placas de som, placas fax/modem, e todos os demais tipos de placas. Como esses barramentos necessitam ligar a placa de CPU nas placas de expansão, são fisicamente representados por conectores, que são chamados de slots.

124 Barramento PCI Slots de cor Branca

125 A figura do slide anterior,mostra os conectores usados no barramento PCI (Peripheral Component Interconnect). Nas placas de CPU modernas podemos encontrar 3, 4, 5 ou 6 slots PCI. Em algumas placas mais simples, tipicamente aquelas que têm tudo on-board, podemos encontrar apenas um ou dois slots PCI.

126 Placas de expansão PCI: uma placa de vídeo e uma controladora SCSI.

127 Nos slots PCI, conectamos placas de expansão PCI. Alguns exemplos típicos de placas de expansão PCI são: Placa de vídeo (SVGA) Placa de interface SCSI Placa de rede Placa digitalizadora de vídeo Placa de fax/modem

128 É importante notar que Barramento PCI não é sinônimo de Slot PCI. Barramento PCI O Barramento PCI é um local destinado à passagem de conjuntos de sinais digitais que partem do chipset e do processador, e atingem tanto as placas de expansão, através dos slots, como circuitos da placa de CPU. BARRAMENTO SLOT

129 Barramento ISA Slots de cor Preta

130 O Barramento ISA (Industry Standard Architecture) surgiu no início dos anos 80. Foi criado pela IBM para ser utilizado no IBM PC XT (8 bits) e no IBM PC AT (16 bits). Apesar de ter sido lançado há muito tempo, podemos encontrar slots ISA em praticamente todos os PCs produzidos nos últimos anos. Apenas a partir do ano 2000 tornaram-se comuns novas placas de CPU que aboliram completamente os slots ISA.

131 No tempo em que não existiam barramentos mais avançados, as placas de CPU possuíam 6, 7 e até 8 slots ISA. Depois da popularização do barramento PCI, as placas de CPU passaram a apresentar apenas 2 ou 3 slots ISA. As raras placas produzidas atualmente que possuem slots ISA, apresentam apenas um ou dois desses slots.

132 Os slots ISA são utilizados para várias placas de expansão, entre as quais: Placas fax/modem Placas de som Placas de interface para scanner SCSI Interfaces proprietárias Placas de rede

133 Placas de expansão ISA: placa fax/modem e placa de som.

134 Barramento AGP Slots de cor Marrom

135 Este barramento foi lançado em 1997 pela Intel, especificamente para acelerar o desempenho de placas de vídeo em PCs equipados com o Pentium II e processadores mais modernos. Trata-se do Acelerated Graphics Port. É formado por um único slot, como o mostrado na figura.

136 Observe que este slot é muito parecido com os utilizados no barramento PCI, mas existem diferenças sutis do ponto de vista mecânico. Fica um pouco mais deslocado para a parte frontal do computador, além de possuir uma separação interna diferente da existente no slot PCI. Desta forma, é impossível encaixar neste slot, uma placa que não seja AGP.

137 O AGP é um slot solitário, usado exclusivamente para placas de vídeo projetadas no padrão AGP. Muitos modelos de placas de vídeo são produzidas nas versões PCI e AGP. A principal vantagem do AGP é a sua taxa de transferência, bem maior que a verificada no barramento PCI. Podemos ver um slot AGP na figura a seguir:

138 Slot AGP.

139 A figura abaixo, mostra uma placa de vídeo AGP. Observe a posição do seu conector, mais afastado da parte traseira da placa, o que não ocorre no padrão PCI.

140 AGP Pro

141 Slot AMR

142 Este tipo de slot (AMR = Audio Modem Riser) é encontrado em várias placas de CPU de fabricação recente. Serve para a instalação de placas AMR, que são placas de baixo custo, com circuitos de som e modem. Apesar de muitas placas de CPU possuírem slot AMR, são poucas as placas de expansão AMR disponíveis no mercado.

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