Entendendo o Computador Parte 2. ADS IFBA

(1)

Entendendo o Computador

Parte 2

(2)

ADS – IFBA

www.ifba.edu.br/professores/antoniocarlos

Estrutura Interna de um Computador

Microprocessador

BUS local

Memória

Ponte

Norte

PCI

HD

Vídeo

Ponte

Sul

ISA

_{Dispositivo A}

Dispositivo B

Periféricos

Lentos

ROM

Barramento X

(3)

Componentes do Computador

z

Gabinete (AT ou ATX)

z

Fonte (AT, ATX)

z

Placa mãe

{

Parte importante do computador

{

Gerencia toda a transação de

dados entre a CPU e os

periféricos

(4)

ADS – IFBA

Componentes do Computador

z

Microprocessador

{

CPU inteira dentro de um

único chip.

{

Divididos em dois tipos básicos:

z

CISC -

Complex Instruction Set Computer

z

RISC -

Reduced Instruction Set Computer

(5)

Componentes do Computador

z

Clock

{

Clock Speed ou Clock Rate

z

Memórias

{

Intimamente ligadas ao processador, Chipset e

placa mãe

{

Existem vários tipos de

memória, variando a

capacidade de

armazenamento,

velocidade e preço

(6)

ADS – IFBA

Componentes do Computador

z

Placas de expansão

{

Placa de som, de vídeo

z

Periféricos

{

Telados, mouses, monitores,

joysticks

(7)

Componentes do Computador

z

BIOS(Basic Input- Output System)

{

Responsável por “acordar “ o computador:

contar e verificar a memória RAM, iniciar

dispositivos e dar início ao processo de boot.

z

Boot é a operação de passagem do sistema

operacional do disco onde se encontra para a

memória do computador

(8)

ADS – IFBA

Componentes do Computador

z

CHIPSET

{

Circuitos de apoio ao computador que

gerenciam praticamente todo o funcionamento

da placa-mãe

(9)

Arquitetura Básica de Um

Computador

Unidade Central de

Processamento

(10)

ADS – IFBA

Arquitetura Básica de Um

Computador

z

Entrada/Saida

{

Entrada: permitem ao computador acessar

informações do mundo externo

{

Saída: permitem a saída de informações

para meios externos e possibilitam sua

visualização, armazenamento ou utilização

por outro equipamento

(11)

Arquitetura Básica de Um

Computador

z

Unidade Central de Processamento

(CPU)

{

componente vital do sistema de computação

{

responsável pela realização das operações de

processamento (cálculos matemáticos, cálculos

lógicos, etc) e de controle, durante a execução

de um programa

(12)

ADS – IFBA

z

Componentes da CPU

{

Unidade Aritmética e Lógica

z

responsável por realizar as

z

operações matemáticas e lógicas

z

com os dados

{

Unidade de Controle

z

dispositivo mais complexo da CPU

z

busca de instruções na memória principal

z

controla a ação da ALU

z

realiza a movimentação de dados e instruções de e

para a CPU

Arquitetura Básica de Um

Computador

(13)

Arquitetura Básica de Um

Computador

z

Memória

{

RAM (Random Access Memory)

z

Memória principal do computador

z

Armazena instruções que estão sendo executadas e

os dados necessários a sua execução

z

é uma memória de leitura e escrita (read/write) de

rápido acesso, acesso aleatório e volatilidade (em

caso de falta de energia elétrica ou desligamento do

computador há perda de informações).

(14)

ADS – IFBA

Cache

{

Embutidas no processador (L1 e L2)

{

Tipo de Memória RAM

{

Mais rápido e mais caro

{

Serve para acelerar o processamento

{

Armazena as instruções e os dados mais requisitados

{

Cache L1

{

Uma pequena porção de memória estática presente

dentro do processador. Em alguns tipos de processador,

como o Pentium 2, o L1 é dividido em dois níveis: dados

e instruções (que "dizem" o que fazer com os dados). A

partir do

Intel

486, começou a se colocar a L1 no próprio

chip [processador]. Geralmente tem entre 16KB e

(15)

Cache

Cache L2

z

Possuindo o Cache L1 um tamanho reduzido e não apresentando

uma solução ideal, foi desenvolvido o cache L2, que contém muito

mais memória que o cache L1.

z

Ela é mais um caminho para que a informação requisitada não

tenha que ser procurada na lenta memória principal. Alguns

processadores colocam essa cache fora do processador, por

questões econômicas, pois uma cache grande implica num custo

grande, mas há exceções, como no Pentium II, por exemplo, cujas

caches L1 e L2 estão no mesmo cartucho que está o processador.

z

É neste aspecto essencial que a Intel ganha todo o prestígio e

rendimento dos seus processadores. A memória cache L2 é,

sobretudo, um dos elementos essenciais para um bom rendimento

do processador mesmo que tenha um clock baixo.

(16)

ADS – IFBA

Cache

Cache L3

z

Terceiro nível de cache de memória. Inicialmente

utilizado pelo AMD K6-III (por apresentar o cache L2

integrado ao seu núcleo) utilizava o cache externo

presente na

placa-mãe

como uma memória de cache

adicional. Ainda é um tipo de cache raro devido a

complexidade dos processadores atuais, com suas

áreas chegando a milhões de transístores por

micrómetros ou picómetros de área. Ela será muito útil,

é possível a necessidade futura de níveis ainda mais

elevados de cache, como L4 e assim por diante

(17)

Arquitetura Básica de Um

Computador

{

ROM (Read Only Memory)

z

Guardadas informações para iniciar o computador

z

memória de leitura e não volátil com pequena

capacidade de armazenamento

z

Geralmente, depois de gravada a ROM não pode ser

mais gravada pelo usuário.

(18)

ADS – IFBA

Arquitetura Básica de Um

Computador

{

MEMÓRIA SECUNDÁRIA (DISCOS)

z

Usada para armazenar grandes

quantidades de informações

z

Exemplo de memória secundária: discos

(19)

(20)

ADS – IFBA

(21)

(22)

ADS – IFBA

(23)

(24)

ADS – IFBA

Motherboard

z

Dá suporte à troca de dados entre os

componentes internos do computador (

CPU, a memória RAM, as várias memórias

ROM, as interfaces dos periféricos e os

slots de expansão).

z

Fisicamente é composto por uma placa

designada por motherboard.

(25)

Condicionam

•o tipo de CPU -

Central Processing Unit -

e a respectiva velocidade;

•a dimensão e tipo da memória cache externa;

•a dimensão e tipo da memória central e a velocidade – DDR, DDR2 ou

DDR3

•o número e tipo de conectores de expansão - ISA, AGP, PCI, PCI

Express;

•o tipo de caixa e da fonte de alimentação

•o tipo de BIOS;

•o tipo de conector do teclado e de rato

• Número de portas USB

(26)

ADS – IFBA

Motherboard

É vulgar encontrar integrado na motherboard os seguintes

periféricos:

•controlador de vídeo - pode utilizar parte da memória central

•controlador de unidades IDE,

•controlador de unidades SCSI,

•controlador de portas série - COM ,

•controlador de porta paralela - LPT ,

•controlador para rato PS/2

(27)

(28)

ADS – IFBA

Sub-sistema de memória

z

A memória é a componente estrutural do computador, que permite o

armazenamento de dados, na forma de bits.

z

Este sub-sistema é composto por um conjunto de dispositivos designados

Suportes de Informação

z

Num computador existem dois tipos de memória acedidos directamente

pelo computador:

{

RAM (Random-Access Memory)

{

ROM (Read-Only Memory)

z

As memórias ROM caracterizam-se por só permitir a leitura de dados, isto é, as ROM

são vulgarmente escritas na fábrica onde são produzidas e, a partir desse momento, só

podem ser lidas. Permitem a persistência de dados sem corrente eléctrica.

z

A memória ROM é utilizada para armazenar o conjunto de instruções de arranque do

computador e dos seus dispositivos.

(29)

Memória RAM

z

Este tipo de memória permite a leitura e a escrita de dados. Porém,

tem a desvantagem de não permitir a persistência desses mesmo,

sem corrente eléctrica.

z

Tipos de memória RAM:

{

Registos

{

Memória cache: normalmente é interna no CPU

{

Memória Primária ou Memória do computador:

z

Fisicamente a memória principal consiste num conjunto de circuitos

integrados que se encontram inseridos numa placa rectangular, usando

uma destas tecnologias: SIMM, DIMM, RIMM

z

Serve para programas em execução pelo CPU e os dados que necessita

z

Tipos de memória : DRAM, EDO RAM, SDRAM, DDR(double data

rate),DDR2,DDR3

• A frequência das memórias também são afectadas pelo

y

FSB (Front Side Bus) - velocidade externa do processsador, ou seja, a

velocidade na qual o processador se comunica com a memória e com

componentes da motherboard

(30)

ADS – IFBA www.ifba.edu.br/professores/antoniocarlos

Memória RAM

6.400 MB/s

Dual DDR-400

5.400 MB/s

Dual DDR-333

4.200 MB/s

Dual DDR-226

3.200 MB/s

DDR-400 ou PC-3200

2.700 MB/s

DDR-333 ou PC-2700

2.100 MB/s

DDR-266 ou PC-2100

1.600 MB/s

DDR-200 ou PC-1600

1.064 MB/s

SDRAM PC-133

800 MB/s

SDRAM PC-100

Velocidade

Memória

Numa memória SDRAM PC-133,

o número "133" significa que a

memória trabalha a 133 MHz.

Quando se encontra uma

memória DDR-200 PC-1600 não

significa que ela trabalha a 1600

MHz. Esse valor indica a taxa de

transferência de MB por

segundo. O 200 é que é a

frequência.

(31)

Dual Channel

z

A memória RAM impede que o micro obtenha seu desempenho

máximo. Isto acontece porque o

processador

é muito mais rápido

do que a memória RAM e muitas vezes ele tem de ficar esperando

a memória para poder entregá-la um determinado dado.

z

Durante esse tempo de espera o processador fica ocioso, sem fazer

nada (isto não é absolutamente verdade, mas vale para nossas

explicações).

z

Em um computador ideal, a velocidade da memória deve ser igual à

do processador. “Dual channel” (“dois canais”, como passaremos

chamar esta técnica a partir de agora) é uma técnica usada para

dobrar a velocidade de comunicação entre o controlador de

memória e a memória RAM, aumentando assim o desempenho do

micro.

z

Neste tutorial explicaremos tudo o que você precisa saber sobre a

tecnologia de dois canais: como ela funciona, como configurá-la,

como calcular a taxa de transferência e muito mais.

(32)

ADS – IFBA

Memória DDR2

Como o próprio nome indica, a memória DDR2 é uma

evolução da tão utilizada memória DDR.

Entre suas principais características:

• menor consumo de energia eléctrica

• menor custo de produção

• maior largura de banda de dados

• velocidades mais rápidas.

(33)

Memória DDR2

DDR2-800 ou PC2-6400

800 MHz

DDR2-677 ou PC2-5300

677 MHz

DDR2-533 ou PC2-4300

533 MHz

DDR2-400 ou PC2-3200

400 MHz

Nomenclatura

Frequência

(34)

ADS – IFBA

Memória DDR3

Como o próprio nome indica, a memória DDR3 é a terceira

evolução da tão utilizada memória DDR.

Entre suas principais características:

• ainda menor consumo de energia eléctrica

• ainda maior largura de banda de dados

• logo temos velocidades mais rápidas.

(35)

Memória DDR3

14,930

1866

DDR3-1866

PC3-14900

12,800

1600

DDR3-1600

PC3-12800

10,660

1333

DDR3-1333

PC3-10667

8,530

1066

DDR3-1066

PC3-8500

6,400

800 DDR3-800

PC3-6400

Taxa de transferência

Frequência

Nomenclatura

(36)

ADS – IFBA

Desempenho

(37)

Desempenho

(38)

ADS – IFBA

Desempenho

(39)

Latência das DDRs

1,25 ns 800 MHz 1.600 MHz 1,5 ns 666 MHz 1.333 MHz 1,875 ns 533 MHz 1.066 MHz 2,5 ns 400 MHz 800 MHz 3 ns 333 MHz 666 MHz 3,75 ns 266 MHz 533 MHz 5 ns 200 MHz 400 MHz 6 ns 166 MHz 333 MHz 7,5 ns 133 MHz 266 MHz 10 ns 100 MHz 200 MHz Período do Clock Clock Real Clock DDR

(40)

ADS – IFBA

Discos

z

Existem três tipos de interface

z

IDE

z

SATA

z

SCSI

IDE –A breviação de Intelligent Drive Electronics ou também

Integrated Drive Electronics.

A interface IDE é uma interface para drives de

armazenamento. Também conhecido como ATA.

(41)

Interface IDE

Atualmente integrada com a placa mãe. Os discos

que trabalham com esta interface são muito

mais acessíveis. A interface IDE tem dois

canais, um primário e um secundário e, em

cada canal, podemos conectar dois dispositivos

cada (o dispositivo pode ser um disco rígido,

CD-ROM ou outro dispositivo que trabalhe com

essa interface).

(42)

ADS – IFBA

Discos

SATA

Abreviação de S-ATA que quer

dizer Serial ATA. A taxa inicial

de transferência é de 150MBps,

daí o nome de SATA 150. Uma

das vantagens é o cabo de

dados (cabo serial) de dimensão

super reduzida em relação aos

antigos cabos para ATA.

Cabos ATA podem ter extensão de até 40cm enquanto

os cabos seriais (cabos de dados SATA) podem ter até

um metro de comprimento. A tensão do sinal caiu de 5.0

volts para apenas 0.7 volts no SATA. Com isso, os

controladores poderão ser menores, além de menor

consumo de energia e menor dissipação de calor.

(43)

Discos

SCSI é a sigla de

Small Computer System Interface

. A tecnologia SCSI

(pronuncia-se "scuzzy") permite que você conecte uma larga gama de

periféricos

, tais como

discos rígidos

, CD-ROMs, impressoras e scanners.

Vantagens:

• Maior taxa de transferência

• Menor Consumo

(44)

ADS – IFBA

Interface SCSI

Precisa de uma controladora extra pois, não

há muitas placas mãe com controladoras

SCSI integradas.

Elas são menos acessíveis que a interface

IDE. Tanto a placa controladora como os

discos são bem caros.

A interface SCSI pode conectar até 7

dispositivos a um canal de SCSI simples ou

15 dispositivos a um canal SCSI avançado.

Em aplicações complexas, o uso de um único

disco não melhorará muito o desempenho

da interface SCSI, pois, seu poder está

exatamente quando conectamos vários

dispositivos em seu canal.

(45)

Arquitetura Básica de Um

Computador

z

Barramento

{

Caminhos que permitem o transporte de dados

entre os vários elementos: CPU, memória,

placas de expansão, sistema de entrada e

saída, etc...

(46)

ADS – IFBA

Barramento

z

Conjunto de fios paralelos com função em

comum

Microproc

Memória

Dispositivo

_Entrada

Dispositivo

_Saída

(47)

Barramento

z

Tipos:

{

Interno: dentro do microprocessador (não interessa);

{

Externo: interliga dispositivos do microcomputador.

z

Tipos de informação:

{

Bus de dados (data bus): instruções e valores;

{

Bus de endereços (address bus): localização dos dados

(memória ou dispositivos);

(48)

ADS – IFBA

Barramento

z

Quanto a direção

{

Unidirecional: um sentido por vez em um canal

(half-duplex);

{

Bidirecional: dois canais (full-duplex).

Microproc

Memória

Dispositivo

_Entrada

Dados

Endereço

Controle

(49)

Barramento

z

Largura do barramento: quantidade de

informação (num de bits) que pode fluir

pelo barramento;

z

Protocolos de barramento: padrões

adotados para a sincronização, largura,

método de acesso e velocidade.

(50)

ADS – IFBA

Barramento

z

Método de acesso: define quem controla o

barramento:

{

Mestre/escravo;

{

Multimestre.

z

Sincronização:

{

Síncrono: mesma velocidade do microproc;

{

Assíncrono: velocidade independente do

microproc.

(51)

Barramento

z

Taxas de transferência: define o número

máximo de bytes que o barramento pode

transferir.

Exemplo 1:

Pentium com BUS de 64 bits trabalhando a 66MHz:

64 bits = 8 bytes

taxa = 8 * 66MHz

taxa = 528MB/s

(52)

ADS – IFBA

Barramento

Exemplo 2:

6x86-PR200

(150MHz de clock interno)

Freqüência de clock externa = 75MHz

64 bits = 8 bytes

taxa = 8 * 75MHz

(53)

Barramento

z

Apesar da maioria dos dispositivos serem

lentos (mouse,impressora, teclado, ...)

alguns exigem barramentos de alta

velocidade (HD, Vídeo, Rede, etc...).

(54)

ADS – IFBA

Barramento

Atenção:

SLOT ≠ BARRAMENTO

Slot é o Conector que possui os sinais do

Barramento

(55)

Sub-sistema de inter-conexão

z

Um slot de expansão é um dispositivo assente na motherboard, que

contém uma ranhura que permite o encaixe de um conjunto diverso de

placas.

z

A transmissão de dados entre os dispositivos faz-se na motherboard

através de barramentos

(56)

ADS – IFBA

Slots de expansão

z

Tipos de

Barramentos

:

{

ISA ( Industry Standard Architecture): bus de 16 bits, pode transferir até 8Mb/s e equipou

sobretudo os PCs 286, 386 e 486. Actualmente existem 0,1 ou 2 slots de expansão ISA.

{

EISA ( Enhanced ISA) com um desempenho de 33 Mb/s.

{

PCI (Peripheral Component Interconnect): é o bus dos sistemas baseados no Intel Pentium. Tem

um desempenho de 264 Mb/s.

{

AGP (Accelerated Graphics Port): bus dedicado para placas de aceleração gráfica 3D. Neste bus

os dados são transferidos a 266Mb/s até 2128 Mb/s conforme é AGP 1X ou AGP 8X

{

PCI Express(Peripheral Component Interconnect Express): é o bus dos sistemas baseados no

Intel Pentium. Também é utilizado pelas placas graficas.

{

USB ( Universal Serial Bus): bus dedicado à ligação de periféricos externos através de uma

ligação padronizada. É suportado pelo conceito Plug&Play.

{

FireWire (IEEE1394):barramento usado por vários tipos de periféricos principalmente: camaras

(57)

Barramentos

533.33

66.66

32 AGP-2x

266.66

66.66

32 AGP

533.33

66.66

64 PCI-2x 64-bit

266.66

33.33

64 PCI 64-bit

266.66

66.66

32 PCI-2x

133.33

33.33

32 PCI

33.3

8.33

32 EISA

8.33

16 16-bit ISA

2.39

4.77

8 8-bit ISA

Largura de Banda

(MBytes/seg.)

Velocidade

(MHz)

Largura

(bits)

Barramento

(58)

ADS – IFBA

(59)

IO Channel

z

1º barramento do IBM PC-XT

{

8 bits de dados;

{

Freqüência do barramento: 8MHz.

taxa = 1 * 8M

taxa = 8 MB/s

(60)

ADS – IFBA

IO Channel

(61)

(62)

ADS – IFBA

ISA – Industry Standard Architecture

z

PC-AT exigia um bus de 16 bits

compatível com I/O Channel

{

16 bits de dados;

{

freqüência: 8MHz;

{

taxa = 16MB/s.

Obs.: a partir do ISA, começaram a chamar o IO

Channel de ISA 8 bits

(63)

(64)

ADS – IFBA

ISA – Industry Standard Architecture

(65)

EISA – Extended ISA

z

Proposto pela Compaq para ser

compatível com o ISA-16, adicionando

novos recursos:

{

Barramento de dados de 32 bits;

{

Freqüência de operação compatível (8MHz).

taxa = 32MB/s

{

Slot muito parecido com o ISA, porém mais alto

e com percurso limitado.

(66)

ADS – IFBA

(67)

(68)

ADS – IFBA

EISA – Extended ISA

(69)

MCA – Micro Channel Architecture

z

Com o 386, a IBM queria lançar um

barramento proprietário;

z

Acabou não sendo adotado em larga

escala, pois outros fabricantes não

(70)

ADS – IFBA

(71)

(72)

ADS – IFBA

VLB – VESA Local Bus

z

VESA (Video Electronic Standards Association)

z

Até então os barramentos eram muito lentos para

o processamento de imagens.

{

Barramento de dados: 32 bits;

{

Freqüência idêntica a freqüência de barramento do

processador

Ex: para um 486DX4-100 que trabalha com um barramento a

33MHz, o bus VLB teria:

(73)

(74)

ADS – IFBA

(75)

(76)

ADS – IFBA

VLB – VESA Local Bus

(77)

PCI–Peripheral Component Interconnected

z

Padrão proposto pela Intel que derrubou o

EISA e o VLB;

z

PCI é um segundo barramento, ao

contrário dos anteriores.

z

Resolve o problema de velocidade, pois

comporta-se como um barramento

(78)

ADS – IFBA

PCI–Peripheral Component Interconnected

z

Conexão do bus do microprocessador

com barramento PCI é através de um

chip chamado PONTE BUS LOCAL – PCI;

z

Há duas pontes:

{

Norte: Conecta o BUS LOCAL ao PCI;

(79)

PCI–Peripheral Component Interconnected

Microprocessador

BUS local

Memória

Ponte

Norte

PCI

HD

Vídeo

Ponte

Sul

ISA

Dispositivo A

Periféricos

Lentos

ROM

Barramento X

(80)

ADS – IFBA

PCI–Peripheral Component Interconnected

z

Versões 32 ou 64 bits e clocks de 33 ou 66MHz

528

66

64

264

66

32

264

33

64

132

33

32 Taxa (MB/s)

Clock (MHz)

Bits

(81)

PCI–Peripheral Component Interconnected

z

Características interessantes:

{

Nos barramentos anteriores a transferência de dados

ocorre via processador ou DMA. Visto que o PCI é

independente do BUS local, os próprios periféricos

podem assumir o barramento e realizar a sua

transferência independente do processador;

{

Plug-and-Play: os dispositivos são inteligentes e

adaptam-se sozinhos as limitações do computador;

(82)

ADS – IFBA

(83)

(84)

ADS – IFBA

(85)

(86)

ADS – IFBA

PCI Express

z

PCI Express (também conhecido como PCIe ou PCI-EX) é o padrão de

slots

para placas de expansão utilizadas em

PCs

. criada pela

Intel

.

Introduzido pela Intel em 2004, o PCI Express foi concebido para substituir

os padrões

AGP

e

PCI

. Sua velocidade vai de 1x até 32x (sendo que

atualmente só existe disponível até 16x). Mesmo a versão 1x consegue ser

seis vezes mais rápido que o PCI tradicional. No caso das

placas de

vídeo

, um slot PCI Express 16x é duas vezes mais rápido que um AGP 8x.

Isto é possível graças a sua tecnologia, que conta com um recurso que

permite o uso de uma ou mais conexões seriais para transferência de

dados.

z

A tecnologia utilizada no PCI Express conta com um recurso que permite o

uso de uma ou mais conexões seriais ("caminhos", também chamados de

lanes) para transferência de dados. Se um determinado dispositivo usa

apenas um caminho (conexão) a demais que o PCI comum, então diz-se

que este utiliza o barramento PCI Express 1x, se utiliza 4 conexões, sua

denominação é PCI Express 4x e assim por consequentemente. Cada lane

pode ser bidirecional, ou seja, recebe e envia dados (250

MB/s

em cada

direção simultaneamente). O PCI Express utiliza, nas suas conexões,

linhas

LVDS

(Low Voltage Differential Signalling).

(87)

PCI Express

z

Pelo fato de ser um

barramento

serial, sua arquitetura de baixa

voltagem

, permite grande imunidade ao ruído e também permite

aumentar a largura de banda. Isso foi possível graças à redução de

atrasos nas linhas de transmissão (timing skew). Cada conexão

usada no PCI Express trabalha com 8

bits

por vez, sendo 4 em

cada direção. A freqüência usada é de 2,5 GHz, mas esse valor

pode variar. Assim sendo, o PCI Express 1x consegue trabalhar

com taxas de 250 MB por segundo, um valor bem maior que os 133

MB/s do padrão PCI de 32 bits. Existem algumas

placas-mãe

que

possuem um slot PCIe x16 (por exemplo) que na verdade trabalha

em x8 ou x4, fato que ocorre por depender da quantidade de linhas

disponíveis para uso no

chipset

e também por ser possível o uso de

slots maiores com menos caminhos de dados.

(88)

ADS – IFBA

AGP – Accelerated Graphics Port

z

Objetivo: gráficos 3D e vídeos full-motion;

z

Disponível a partir do Pentium II;

z

Conector semelhante ao PCI;

Microprocessador

BUS local

Memória

Ponte

Norte

PCI

Slots PCI...

Ponte

Sul

Barramento X

Slot AGP

(89)

AGP – Accelerated Graphics Port

z

AGP usa a memória do microcomputador para a

renderização, permitindo rápida atualização pelo

processador;

z

Geralmente há apenas um único slot, pois

aplica-se a vídeo;

z

Taxas:

{

266MB/s (1x);

{

533MB/s (2x);

{

1GB/s (4x);

{

2.1GB/s (8x).

(90)

ADS – IFBA

(91)

(92)

ADS – IFBA

(93)

(94)

ADS – IFBA

(95)

USB – Universal Serial

Bus

Conector USB tipo A

(96)

ADS – IFBA

USB – Universal Serial Bus

z

Um conector para até 127 dispositivos;

z

Permite conectar dispositivos sem gerar conflito

ou queimar a placa;

z

Plug-and-play;

z

Hot-plugging: permite conectar o novo

dispositivo mesmo com o computador ligado;

z

Taxa de transferência

{

USB1.0 Æ 12Mbps ou 1,5Mbps;

{

USB2.0 Æ 480Mbps.

z

Conectados de forma cascata ou via HUB

(97)

(98)

ADS – IFBA

(99)

(100)

ADS – IFBA

(101)

Firewire (IEEE 1394)

z

Semelhante ao USB;

z

Taxas de transferência:

{

200Mbps;

{

400Mbps;

z

Tecnologia + cara;

z

Até 63 periféricos com um cabo de até

4,5m.

(102)

ADS – IFBA

(103)

(104)

ADS – IFBA

IrDA – Infrared Developers Association

z

Luz infravermelho (semelhante ao controle

remoto do televisor);

z

Até 126 periféricos;

z

Muito comum em Notebooks;

z

Mouse, Impressoras, Teclados, Joystick,

etc...

(105)

IrDA – Infrared Developers Association

z

Tipos:

{

IrDA 1.0 (até 115kbps);

(106)

ADS – IFBA

(107)

(108)

ADS – IFBA

Armazenamento de Massa

z

Também chamada de memória

secundária

z

Disco magnético

z

Fita magnética – backup (DAT – Digital

Auto Tape – DDS3 DDS4)

z

Discos óticos – usada atualmente pra

backup

(109)

(110)

ADS – IFBA

(111)

HD ou disco magnético

z

É um suporte de armazenamento de

informação de acesso direto

z

Pode acessar uma determinada

informação sem que seja necessário

passar pela informação anterior

z

Possui uma base metálica sobre a qual há

uma camada de material magnetizável.

(112)

ADS – IFBA

(113)

HD ou Disco Magnético

z

Uma cabeça de leitura e escrita flutua logo

acima de cada superfície da lâmina.

z

As cabeças são acopladas a um braço de disco,

que move toda as cabeças como uma unidade.

z

A superfície de uma lâmina é logicamente

dividida em trilhas circulares, que são

subdivididas em setores.

z

O conjunto de trilhas que está em uma posição

(114)

ADS – IFBA

(115)

HD ou Disco Magnético

z

Como a cabeça de leitura e gravação do HD é

um eletroímã, sua polaridade pode ser

alternada constantemente. Com o disco girando

continuamente, variando a polaridade da

cabeça de gravação, variamos também a

direção dos pólos positivos e negativos das

moléculas da superfície magnética. De acordo

com a direção dos pólos, temos um

bit

1 ou 0.

(116)

ADS – IFBA

HD ou Disco Magnético

z

Quando é preciso ler os dados gravados, a

cabeça de leitura capta o campo magnético

gerado pelas moléculas alinhadas. A variação

entre os sinais magnéticos positivos e

negativos gera uma pequena corrente elétrica

que caminha através dos fios da bobina.

Quando o sinal chega na placa lógica do HD,

ele é interpretado como uma seqüência de bits

1 e 0.

(117)

Os fatores que afetam o desempenho de

um disco rígido

»Velocidade de rotação do disco magnético.

»Velocidade de deslocamento da cabeça de

leitura.

»Número de setores por trilhas.

»A taxa de transferência dos dados.

»Como os dados estão organizados no disco.

» IDE ("Intergrated Drive Electronics"), SCSI

("Small Computer System Interface") e SATA

(Serial ATA).

(118)

ADS – IFBA

(119)

Periféricos

Unidades ou Dispositivos de entrada,

saída e armazenamento conectados

ao computador.

(120)

ADS – IFBA

Periféricos de Entrada

z

Teclado

z

Mouse

(121)

Periféricos de Saída

z

Impressora

(122)

ADS – IFBA

Teclado

z

Periférico de Entrada - Ao teclar um

caracter, um circuito é fechado e o

controlador de teclado recebe a

informação de qual tecla foi acionada.

z

Existem dois tipos básicos de teclados:

captativos e o de contato. No primeiro tipo

toda vez que uma tecla é pressionada

forma-se uma capacitância e há a

modificação do sinal (corrente elétrica)

detectada. No de contato existe realmente

o contato em duas partes de metal

permitindo ou não a passagem da

corrente elétrica.

(123)

Teclado

z

Em todo teclado existe um microprocessador

que fica "procurando" todas as teclas para

verificar qual foi pressionada. Através de um

circuito tipo matriz esta tecla gera um código de

varredura (Scan Code) e este é enviado para o

BIOS da motherboard que faz o reconhecimento

da tecla através de uma tabela.

(124)

ADS – IFBA

Mouse

z

Periférico de Entrada – Ao mover o mouse

numa superficie, a bola rola e suas

rodanas, que estão em 90º, são giradas,

um sensor próximo a essas rodanas

percebe o quanto foi movido em cada uma

delas. Essa informação é passada para o

controlador que reproduz o movimento na

tela.

(125)

Leitora Ótica

z

Uma luz é emitida sobre o documento e o

reflexo é coletado por um sensor que

compara com os caracteres pré-definidos.

Cada caracter tem um correspondente

sinal que é enviado para a CPU.

z

Leitora óptica pode ser uma leitora de

código de barra.

(126)

ADS – IFBA www.ifba.edu.br/professores/antoniocarlos

Impressora - Tipos

z

Margarida

z

Matricial

z

Jato de Tinta

z

Laser

z

Mutifuncional

(127)

Impressora Margarida

z

A sua cabeça de impressão é uma margarida

que contém em suas pétalas um conjunto de

caracteres pré-moldado em relevo invertido.

z

Para impressão de um caracter é necessário

executar um giro e no momento em que o

caractere se encontra diante do martelo, esse

bate produzindo a impressão.

z

Atinge velocidade de impressão de até 50 cps.

(128)

ADS – IFBA

Impressora Matricial

z

Impressora que utiliza a prensagem de agulhas

em uma fita de nylon entintada.

z

Apresenta boa flexibilidade, mas baixa

qualidade de impressão.

z

Uma das aplicações atuais para esse tipo de

impressora são as miniimpressoras que

autenticam documentos, imprimem tickets,

recibos e cupons.

(129)

Jato de Tinta

z

Utiliza tinta líquida que sai na forma de gotículas

através de um tubo. É carregada eletricamente

e guiada sobre o papel por placas de desvio,

formando o caractere desejado.

z

A qualidade de impressão é muito boa, devido

ao grande número de gotículas que formam

cada caractere.

(130)

ADS – IFBA

Laser

z

Utiliza um mecanismo de impressão xerográfico

com fontes com fonte de luz produzida por um

feixe de laser.

z

O raio laser carrega eletricamente uma

superfície foto-condutora à qual adere um pó

especial (toner), que se funde pela aplicação do

calor formando os caracteres desejados.

z

É uma impressora sem impacto

(131)

Monitor

z

CRT – Cathodic Ray Tube é baseado em

tubos de raios catódicos, e consiste num

tudo de vidro selado com três elementos

principais:

{

um canhão de elétrons, que envia um feixe de

elétrons de alta velocidade (um raio catódico)

através da tela do tubo,

{

um sistema de deflexão ou yoke, que focaliza a

faixa em um ponto particular da tela num dado

momento e

{

uma tela quase plana recoberta com fósforo, que

cintila por uma fração de segundo quando

(132)

ADS – IFBA

Monitor CRT

z

Os elétrons são acelerados num

dispositivo especial (canhão de elétrons),

que dispara fluxos de elétrons horizontais.

O sistema de deflexão é composto por

placas que criam campos magnéticos e,

em função da intensidade desse campo, o

feixe de elétrons é reorientado numa certa

direção.

(133)

Monitor LCD

z

Liquid Cristal Display – ou cristal líquido – a

imagem é produzida sem gerar luz, e sim

através da alteração das condições de absorção

e reflexão da luz sobre a tela de cristal líquido.

z

Suas vantagens são o peso, o tamanho e

baixíssimo consumo de energia, sendo,

portanto, ideal para micros portáteis, apesar da

eventual dificuldade de leitura em ambiente não

iluminado apropriadamente.

(134)

ADS – IFBA

Termos

z

PIXEL – são pontos luminosos que formam as

imagens e caracteres apresentados numa tela

z

Resolução é o grau de nitidez com que são

visualizadas as imagens numa tela. Mede-se

pelo número de pixels.

z

Dotch Pit é o espaço entre os pontos que

formam a imagem. Quanto menor este espaço,

melhor a imagem. É um dos fatores que

(135)

Modos de Apresentação

z

Modo Texto

{

Utiliza o padrão caracter map. Cada caracter

representa um byte

z

Modo Gráfico

{

Tem sua qualidade definida pela resolução e

utiliza o padrão bit map. A qualidade da

imagem aumenta a relação de bytes de

armazenamento.

(136)

ADS – IFBA

Placa de Vídeo

z

É a interface ou controladora existente entre a

CPU e o monitor.

z

Responsável pela qualidade de imagem do

monitor.

z

O número de cores apresentado num monitor

depende da placa de vídeo e da quantidade de

memória dessa placa.

(137)

Componentes

Fonte de alimentação - AT e ATX

5 V - utilizada na alimentação de chips, como processadores, chipsets e

módulos de memória;

- 5 V - aplicada em dispositivos periféricos, como mouse e teclado;

12 V - usada em dispositivos que contenham motores, como HDs (cujo motor é

responsável por girar os discos) e drives de CD ou DVD (que possui motores

para abrir a gaveta e para girar o disco);

- 12 V - utilizada na alimentação de barramentos de comunicação, como o

antigo ISA (Industry Standard Architecture).

AT (Advanced Technology)

ATX (Advanced Technology Extended)

• + 3,3V reduz o consumo de energia

• Permite o desligar e ligar o computador

por software~, por modem ou por rede

(138)

ADS – IFBA

Referências

z

INTRODUÇÃO À ORGANIZAÇÃO DE

COMPUTADORES - 5ª EDIÇÃO MARIO

A.MONTEIRO

z

Organização Estruturada de

Computadores – 5 Edição Andrew S.

Tanenbaum PEARSON / PRENTICE

HALL