Hardware
Periféricos de Entrada/
Saída
Professor
Wagner Gadêa Lorenz
wagnerglorenz@gmail.com
Disciplina: Introdução a Comp...
Conceitos Básicos
Termos de interesse:
Periférico → qualquer dispositivo conectado a um computador que permita a
comunicaç...
Conceitos Básicos
Controlador→ Componente de hardware de uma interface que
realiza todo o controle necessário para a trans...
Esquema de Entrada e Saída
Introdução a Computação
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Figura 1. Esquema de entrada e saída.
Periféricos
• Periféricos existem em grande número;
• Entram e saem de moda de acordo com a evolução
tecnológica: ISA, PCI...
Exemplo de E/S
Teclado:
Conjunto de chaves elétricas cada uma acionada por uma tecla. A
cada chave dessas corresponde um c...
Exemplo de E/S
Como funciona o teclado:
• Tecla é acionada ela gera um scan code(geração de um código numérico associado
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Exemplo de E/S
Mouse:
Introdução a Computação
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Exemplo de E/S
Sistema de vídeo:
Introdução a Computação
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Exemplo de E/S
• O chamado subsistema de vídeo do computador constitui-se
de uma das partes mais complexas;
• Requer um pr...
Exemplo de E/S
• Objetivo geral do monitor é criar através da emissão de luz uma imagem que seja
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Formação da Imagem
• Em um monitor CRT:
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Outros exemplos
Scanner: Esse aparelho é composto por uma fonte de luz que é emitida sobre o
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Outros exemplos
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que se produz em termos de textos e imagen...
Outros exemplos
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Introdução a Computação
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Periféricos
Periférico é como um equipamento eletrônico conectado
por um cabo ou barramento de E/S a CPU e que é
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Barramentos (bus)
• Elementos de hardware que permitem a interconexão entre componentes;
• Podem ser seriais ou paralelos:...
Barramentos - conceito
• Um barramento ou bus consiste, na sua forma mais
simples, num número de linhas elétricas através ...
Barramentos - conceito
• O barramento entre a CPU e a memória é chamado de barramento do sistema ou system
bus.
• O barram...
Barramentos - tradicional
• Utilizam controle único para todo o barramento;
• As transferências eram divididas somente em ...
Barramentos - tradicional
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Referências Bibliográficas
• TANENBAUM, Andrew. S.. Organização Estruturada de
Computadores. Rio de Janeiro: LTC, 2001.
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Aula 5 hardware - periféricos de entrada-saída

  1. 1. Hardware Periféricos de Entrada/ Saída Professor Wagner Gadêa Lorenz wagnerglorenz@gmail.com Disciplina: Introdução a Computação Curso de Sistemas de Informação Cachoeira do Sul, 17 de Março de 2015.
  2. 2. Conceitos Básicos Termos de interesse: Periférico → qualquer dispositivo conectado a um computador que permita a comunicação ou interação do computador com o mundo externo. (Entrada, Saída e Entrada/Saída). Interface → componente de hardware localizado entre o processador e um ou mais periféricos, função coordenação de transferência de dados. • Recebimento dos dados e comandos enviados pelo processador ao periférico; • Envio ao processador do estado (status) do dispositivo; • Manipulação e transformação dos dados e sinais de uma forma que seja compatível com o periférico; • Geração de sinais de controle e temporização durante a transferência de dados e estado. Introdução a Computação 2
  3. 3. Conceitos Básicos Controlador→ Componente de hardware de uma interface que realiza todo o controle necessário para a transferência de dados; Driver→ Conjunto de rotinas encarregadas da comunicação do processador com a controladora e/ou interface do periférico; Porta de E/S→ Corresponde a um endereço no sistema de E/S do processador. Assim como o processador tem uma determinada capacidade de endereçamento de memória, ele também tem uma certa gama de endereços destinados a portas de E/S; Barramento→ Conjunto de fios que transportam sinais de dados, endereço e controle Introdução a Computação 3
  4. 4. Esquema de Entrada e Saída Introdução a Computação 4 Figura 1. Esquema de entrada e saída.
  5. 5. Periféricos • Periféricos existem em grande número; • Entram e saem de moda de acordo com a evolução tecnológica: ISA, PCI, USB, PCI-X • Tipos de transferência de dados: • Por controle direto do processador; • Por acesso direto a memória (DMA). • Podem co-existir no computador sem um anular o outro tipo. Introdução a Computação 5
  6. 6. Exemplo de E/S Teclado: Conjunto de chaves elétricas cada uma acionada por uma tecla. A cada chave dessas corresponde um código binário que é enviado para a placa-mãe e esta sabe como tratar esse código de acordo com o modelo do teclado ou com o software que está em uso. Introdução a Computação 6
  7. 7. Exemplo de E/S Como funciona o teclado: • Tecla é acionada ela gera um scan code(geração de um código numérico associado a tecla); • Quando a tecla é liberada gera um novo código. • Obs.: Teclado não reconhece caractere ou símbolo associado (tabela ASCII não interessa!!) Modos: • 1 – encontrado no teclado de 83 teclas, acionamento e liberação gera o mesmo código; • 2 – encontrado no teclado de 84 teclas, acionamento gera um código de varredura em um byte. A liberação gera o mesmo código porém precedido de F0H; • 3 – introduzido no teclado de 101 teclas, possui os mesmos código do modo 2 porém tem a velocidade aprimorada. Introdução a Computação 7
  8. 8. Exemplo de E/S Mouse: Introdução a Computação 8
  9. 9. Exemplo de E/S Sistema de vídeo: Introdução a Computação 9
  10. 10. Exemplo de E/S • O chamado subsistema de vídeo do computador constitui-se de uma das partes mais complexas; • Requer um processador específico para os gráficos a serem exibidos, esses gráficos processados são armazenados na chamada memória de vídeo que recentemente passou a ser uma parte da RAM nas configurações mais populares; • Acontece devido a novas tecnologias de barramento (também a serem vistas mais adiante). Finalmente a imagem processada e armazenada em memória específica é exibida em um monitor de vídeo, que por sua vez pode ser baseado na tecnologia de raios catódicos (CRT) ou de cristal líquido (LCD). Introdução a Computação 10
  11. 11. Exemplo de E/S • Objetivo geral do monitor é criar através da emissão de luz uma imagem que seja réplica do que o olho humano veria se estivesse observando diretamente; • O olho humano é sensível a uma pequena faixa de espectro eletromagnético, com uma frequência central da ordem de 5x10E14 Hz. • Formação de imagem na tela: • Um monitor apresenta resolução de 3x4 ou 0,75. Esta é a relação definida por normas de transmissões de televisões; • Um filme de cinema tem proporção de 2x3 ou 0,67; • Um sistema HD tem relação de 3x5 ou 0,60; • De acordo com a estética grega a relação para beleza superior é a solução da equação x+1=1/x. Uma proposição de solução é (sqrt(5)-1)/2 ~ 0,618; • Isso é o que deve ser levado em consideração ao tratar de composição de imagem. Introdução a Computação 11
  12. 12. Formação da Imagem • Em um monitor CRT: • Controle da emissão de feixe de elétrons que varre a tela estimulando um material fosforescente depositado sobre a mesma; • Esse material emite luz. Cada ponto emissor de luz é chamado de pixel; • O feixe de elétrons varre a tela da esquerda para direita e do topo para baixo numa velocidade de aproximadamente 50 a 70 telas por minuto; • No final de cada linha o feixe é apagado e volta para inicar uma nova varredura • Em um monitor LCD: • Depende da tecnologia; • Feixe de luz é emitido e sofre uma torção para formar as imagens. Introdução a Computação 12
  13. 13. Outros exemplos Scanner: Esse aparelho é composto por uma fonte de luz que é emitida sobre o papel, ou objeto a ser “escaneado” e um sensor que capta os reflexos dessa imagem. Esse sensor ajuda a montar a imagem na memória do computador na forma de um arquivo gráfico ou simplesmente um padrão de barras a ser convertido em um número. Introdução a Computação 13
  14. 14. Outros exemplos Impressora: É o dispositivo responsável por levar ao papel tudo que se produz em termos de textos e imagens dentro de uma UCP. Existem diversas tecnologias de impressoras, dentre elas tem-se: as de impacto, as jato de tintas, as de cera e as a laser. Introdução a Computação 14
  15. 15. Outros exemplos Dispositivos de Armazenamento Introdução a Computação 15
  16. 16. Periféricos Periférico é como um equipamento eletrônico conectado por um cabo ou barramento de E/S a CPU e que é usado para transferir informação de/ou para este. De acordo com esta definição, a memória não é considerada um periférico pois está ligada ao barramento de sistema e não a um barramento de E/S. Mas afinal o que é barramento de sistema e de E/S??? Introdução a Computação 16
  17. 17. Barramentos (bus) • Elementos de hardware que permitem a interconexão entre componentes; • Podem ser seriais ou paralelos: • Internamente nos computadores são paralelos. • Cada sistema possui uma série de barramentos: • Internos ao microprocessador (interliga registradores, FPU, caches internas); • Barramentos locais (localizados na placa-mãe no microprocessador e a memória); • Barramentos de expansão (colocadas placas controladoras e interfaces); • Barramento para periféricos (onde as unidades periféricas estão ligadas) Introdução a Computação 17
  18. 18. Barramentos - conceito • Um barramento ou bus consiste, na sua forma mais simples, num número de linhas elétricas através das quais sinais, e desta forma também dados, são transferidos; • Um PC tem 3 barramentos: • de dados, • de endereços , • de controle. • Estes barramentos permitem que a CPU comunique com a memória e os periféricos. Introdução a Computação 18
  19. 19. Barramentos - conceito • O barramento entre a CPU e a memória é chamado de barramento do sistema ou system bus. • O barramento entre a CPU e os outros componentes (os periféricos) é chamado de barramento de entrada-saída ou I/O bus. • Este barramento tem uma velocidade de transferência de dados inferior ao barramento do sistema. • Alguns tipos de barramentos de entrada-saída são: • ISA (Industry Standard Architecture) paralelo de 8 e 16 bits • EISA (Extended Industry Standard Architecture) paralelo de 32 bits • PCI (Peripheral component interconnect) paralelo de 32 ou 64 bits • VME (Versa Module Eurocard) paralelo de 32 bits. • AGP (Accelerated Graphics Port) para o adaptador gráfico. Paralelo de 32 bits. • USB (Universal serial bus) série. Introdução a Computação 19
  20. 20. Barramentos - tradicional • Utilizam controle único para todo o barramento; • As transferências eram divididas somente em dois tipos básicos: • De memória; • De E/S. • De memória é rápido, operando geralmente na mesma velocidade da memória; • De E/S conecta diversos periféricos distintos, podendo ser lentos ou rápidos. Aumento na taxa de transferência não irá beneficiá- los. Introdução a Computação 20
  21. 21. Barramentos - tradicional Introdução a Computação 21
  22. 22. Próxima Aula • Hardware: Placa mãe, Processador, Memórias, etc. 22 Introdução a Computação
  23. 23. Dúvidas • Conteúdo • Moodle • (http://wagnerglorenz.com.br/moodle/) • Dúvidas • wagnerglorenz@gmail.com 23 Introdução a Computação
  24. 24. Referências Bibliográficas • TANENBAUM, Andrew. S.. Organização Estruturada de Computadores. Rio de Janeiro: LTC, 2001. • MONTEIRO, Mario A. Introdução a Organização de Computadores. 5ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007 STALLINGS, William. Arquitetura e Organização de Computadores. 8ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010. • Material Profa Eliane Cecília Gatto. 24 Introdução a Computação

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