Ana Maria Teles de MenesesEscola Secundária Filipa de Vilhena
Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de
Computadores
Módulo 2
Montagem e Configuração de
Computadores
Parte 2
Estudo das componentes internas
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Computadores
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Conteúdos
 Motherboard
 Processador
 Sistemas de alimentação
 Sistemas de refrigeração
 Memórias primárias
 Barramentos
 Portas
 Placas
 Dispositivos de armazenamento secundário
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Motherboard
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Motherboard
Memórias Secundárias
Dispositivos
de
Entrada
Dispositivos
de
Saída
Unidade Central de
Processamento
Memórias Primárias
Dispositivos de Entrada/Saida
Outras Componentes
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Motherboard
Placa electrónica onde estão fisicamente
ligadas todas as componentes do
computador
Placa principal de um computador
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Motherboard
 Ligam-se todos os outros componentes do computador
(processador; memória; placas de expansão; drives; etc)
 Utilizam diversas interfaces (PCI, AGP, USB, Portas IDE,
Portas Serie, Portas Paralelas, etc) para receber/enviar
dados
 É um "meio de transporte" de dados para todos os outros
componentes.
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Motherboard
 Nesta placa são colocadas algumas componentes do
computador, como UCP, memória, chipset, BIOS
 Nesta placa encontramos barramentos, slots de
expansão, etc..
 Nesta placa encontram-se ligações para todos os
componentes do computador (disco rígido, leitor de
CD-ROM, leitor de disquetes...).
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1. Slot do processador(Pentium®II)
2. Conector de alimentação ATX
3. Slot AGP
4. Chipset I/O
5. Cinco slots PCI
6. ROM (BIOS)
7. Monitorização de Hardware
8. Dois slots ISA
9. Duas portas USB
10.Conector PS/2 (rato)
21
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11. Conector PS/2 (teclado)
12. Três Sockets de RAM
13. Conector para drive de disquetes
14. Conector IDE primário (discos)
15. Conector IDE secundário (drives
CD/DVD)
16. Gerador de clock
17. Dois Chipset
18. Porta Paralela
19. Porta COM2
20. Porta COM1
21. Pilha
21
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Motherboard
 Características a ter em conta
 Compatibilidade com o processador
 ChipSet
 Formato/Tipo de alimentação
 Expansibilidade
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Compatibilidade com o processador
 Existe uma relação directa entre a motherboard e
processador.
 Uma motherboard suporta determinada gama de
processadores
 Marca
 Encaixe (slot ou socket)
 Gerador de clock e FSB
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Compatibilidade com o processador
 Marca
 Existem duas plataformas principais associadas a
fabricantes de processadores (Intel e a AMD)
 Na maior parte dos casos não há compatibilidade
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Compatibilidade com o processador
 Encaixe
 Slot  Socket
 Dentro destas duas opções existem ainda mais opções (Ex.
socket 3, socket 7, Slot 1, Slot A, …)
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Compatibilidade com o processador
 Gerador de clock e FSB
 Gerador de clock, do barramento de bus, define a
velocidade do sistema
 Falando de uma forma mais simples, o clock é a
velocidade em que a placa-mãe trabalha, o
processador por sua vez usa uma multiplicação pra
atingir a sua frequência de operação.
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Clock
 O processador precisa de um sinal para saber o momento
de fazer cada uma das suas actividades. Esse sinal é o
clock. Como é um sinal cíclico (ou seja, que aparece de
tempos em tempos, e sempre no mesmo intervalo), dizemos
que ele tem uma certa "freqüência", e medimos o seu valor
em Hertz (abreviados em Hz). Assim, um processador de 1.8
GHz usa um clock de 1.8 x 1 bilhão (== 1 Giga) de Hertz.
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Compatibilidade com o processador
 FSB (O barramento do processador (Processor Bus ou FSB - Front Side Bus) é a
sua via de comunicação com os restantes componentes da motherboard. )
 Front side bus (FSB)
 Componente do processador que faz a ligação entre ele e o resto do sistema
 Responsável por responder a todos os sinais que vão para o processador e gerar sinais
que saem do processador
 A motherboard determina a velocidade do relógio e a definição do multiplicador para
chegar à frequência geral do processador. Por isso, um Pentium 4 a 2GHz corre
com uma FSB de 100MHz com um multiplicador de 20. Continuando com o nosso
exemplo do Pentium 4, se aumentarmos o multiplicador para 22 teríamos um P4 a
2,2GHz, e obtemos o mesmo resultado se aumentarmos a FSB para 110MHz.
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Chipset
 Um (dois) chip “soldado” na Motherboard
 conjunto de circuitos que controlam o acesso à
memória central, à memória cache externa, aos
barramentos e a alguns periféricos
 Estão definidas as tecnologias que se podem ter ou não
disponíveis no computador
 Esta definição pode incompatibilizar alguns tipos de
componentes
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Chipset
 Existem dois chipsets
 Chipset de "Northbridge"
 estabelece a comunicação entre o processador e o resto da
Motherboard nomeadamente a RAM, AGP, e dispositivos PCI.
 Chipset de "Southbridge"
 estabelece a comunicação dos interfaces (IDE, Drive Disquetes, Portas
Paralelas, Portas Serie, Firewire, Ethernet, etc).
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Formato/Tipo de alimentação
 Fontes de alimentação de corrente eléctrica *
 Motherboard AT - mais antigas
 Motherboard ATX – as actuais
 Motherboard WATX – para servidores
 Motherboard micro-ATX – menor que ATX com menos componentes
 Diferem no funcionamento
 Diferem no tipo de encaixe
* a analisar com mais detalhe no ponto Fontes de Alimentação
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Expansibilidade
 Possibilidade de expansão, de colocação de novas
componentes ou substituição das existentes
 Exemplos
 Nº de slots ISA
 Nº de portas USB
 Nº e tipo de sockets de RAM
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Compatibilidade com o processador
 Como saber?
 Para estudar a compatibilidade da motherboard com
o processador é muito aconselhável consultar o
manual da motherboard
(sites dos fabricantes de motherboards ou
processadores)
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Actividade
 Procurar na internet ferramentas on-line que nos
permitam analisar a compatibilidade da motherboard
com o processador
 Tente por exemplo o site da intel (www.intel.com) ou
da amd (www.amd.com)
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Unidade Central de Processamento
UCP
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Unidade central de processamento (UCP)
Memórias Secundárias
Dispositivos
de
Entrada
Dispositivos
de
Saída
Unidade Central de
Processamento
Memórias Primárias
Dispositivos de Entrada/Saida
Outras Componentes
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Unidade central de processamento (UCP)
 Componente de hardware
 Cérebro de um sistema informáticos (computador)
 Processador (possui milhões de transístores
integrados)
 Responsável pela gestão da actividade de um
computador e pela execução de instruções.
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Unidade Central de Processamento (UCP)
A UCP inclui
 ALU – Arithmetic Logic Unit ou ULA – Unidade Lógica
e Atritmética
 UC - Unidade de controlo
 Registos
 Linhas de comunicação internas – barramentos
internos
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Unidade Central de Processamento (UCP)
 ULA
 Efectua cálculos
 Operações aritméticas e lógicas
 UC
 Controla directa ou indirectamente toda a máquina
 Cuida do endereçamento de memória, colocando e retirando dados
 Envia dados e operações para a ULA
 Confere resultados obtidos pela ULA
 Registos
 Memórias internas onde são armazenados temporariamente dados e resultados
 Barramentos internos
 Componente de comunicação interna dentro da CPU
 Conjunto de condutores eléctricos através dos quais passam três tipos de informação: dados, endereços ou
controlo
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Unidade Central de Processamento (UCP)
 Unidade de descodificação
 Descodificação das informações e instruções provenientes da cache para processamento
 Unidade de virgula flutuante (FPU)
 Co-processador matemático. Auxilia a CPU em operações matemáticas mais complexas
 Unidade de memória cache interna
 É uma memória do processador, rápida que armazena os dados mais requisitados pelo processador
 Unidade de segmentação e unidade de paginação
 Conversão dos endereços lógicos dos programas em endereços físicos de memória
 Unidade de pré-escolha
 Guarda (em memória própria) uma lista de instruções a executar (requisitadas à cache)
 Unidade de ligação com o BUS
 Permite ao processador comunicar com os componentes através de barramentos
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Unidade Central de Processamento (UCP)
Unidade de
Controlo
Registos ALU
FPU
Unidade de
Descodificação
Unidade de
Segmentação
Unidade de
Paginação
Cache
Unidade de
Pré-escolha
Unidade de
Ligação com BUS
Dados
Endereços
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Unidade central de processamento (UCP)
Velocidade
 A velocidade do sistema é definida pela arquitectura
do processador, pela velocidade do seu relógio
interno e pela velocidade do relógio (clock) do
barramento de dados (bus).
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Clock
 O processador como não tem clock interno utiliza o sinal de
clock gerado pela motherboard.
 A velocidade é medida em hertz (Hz) (p.ex. num clock de
800MHz os dados são actualizados 800 milhões de vezes
em cada segundo.
 Um processador a 1Ghz, com clock externo de 100 Mhz,
significa que para cada ciclo externo o processador gerará
10 ciclos.
Unidade central de processamento (UCP)
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Arquitectura de funcionamento
 Processador CISC (Complex Instruction Set Computer) – Conjunto complexo
de instruções capaz de executar centenas de operações (versátil, mas mais
caro). Aplicado por exemplo no 80386 e 80486.
 Processador RISC (Reduced Instruction Set Computer ) – Conjunto limitado
de instruções capaz de executar um número limitado de operações simples.
Aplicado por exemplo no IBM RISC 6000 ou no Power PC.
Actualmente os processadores possuem características das duas
arquitecturas.
Unidade central de processamento (UCP)
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Cronologia
 1º microprocessador
 1971
 Intel 4004
 Adições e subtracções
 4 bits
 O 1º processador num chip
 1º microprocessador utilizado num PC
 1974
 Intel 8080
 8 bits
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Cronologia
Geração 1
Geração 2
Geração 3
Geração 4
Geração 5
Geração 6
Geração 8
Geração 7
Intel Itanium
AMD
Sledgehammer
AMD
Athlon
Intel
Willamette
Pentium Pro
Pentium II Celeron Xeon
Pentiun III AMD K6 - 3
Pentium
AMD K5 Cyrix 6x86
Pentium MMX
AMD K6 - 2
Cyrix 6x86MX
i80486DX
i80486SX
i80486DX4
i80386DX
i80386SX
80486SLC
i80286
i8086
i8088
2000
1999
1993
1995
1997
1990
1992
1987
1988
1978
1981
1984
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Como se processa um Programa?
Aplicação fca
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Memórias Primárias
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Memórias primárias
Memórias Secundárias
Dispositivos
de
Entrada
Dispositivos
de
Saída
Unidade Central de
Processamento
Memórias Primárias
Dispositivos de Entrada/Saida
Outras Componentes
CACHE
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Memórias primárias (ou principais)
 Memória RAM
 Random Access Memory
 Memória ROM
 Read Only Memory
 Memória CACHE
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Capacidades
 1 TB = 1024 GB
 1 GB = 1024 MB
 1 MB = 1024 kB
 1 kB = 1024B
 1 B = 8 bits
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Memória RAM
 Armazenamento temporário de dados que podem
ser lidos, escritos e apagados pelo processador
 Acesso aleatório
 Maior a capacidade traduz optimização de
funcionamento do computador
 Conjunto de circuitos integrados
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Memória RAM - Funcionamento
 Cada bit -> um condensador
 Se carregado = 1
 Se descarregado = 0
 Cada condensador -> um transístor
 Ler o bit e transmitir ao controlador
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Memória RAM - Características
 Forma Física
 Capacidade de Armazenamento (múltiplos de 32 Mbyte)
 Tempo de acesso
 Alimentação
 Tecnologia
Características relacionadas entre si
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Memória RAM – Forma Física
 Módulo DIP
 Módulo SIMM 30 contactos
 Módulo SIMM 72 contactos
 Módulo DIMM 168 contactos
 Módulo SODIMM 72, 144 e 200 contactos
 Módulo DIMM 184 contactos
 …………………………………………….
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Memória RAM - Tecnologia
 DRAM
 FPM RAM
 EDO RAM
 BEDO RAM
 SDRAM
 VRAM
 DDR
 …………..
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Memória ROM
 Armazenamento de instruções básicas sobre hardware
 Rotinas de arranque
 Rotinas de teste de dispositivos de hardware
 Todas as instruções para que o processador reconheça e interaja com os
I/O
 Três programas
 BIOS (Basic Input/Output System)
 POST (Power-On Self Test)
 SETUP
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Memória ROM
 BIOS (Basic Input/Output System)
 Conjunto de instruções de software que permite ao processador trabalhar periféricos básicos
 POST (Power-On Self Test)
 Autoteste de inicialização
 Realizado sempre que o computador é inicializado
 Executa rotinas para
 Identificar a configuração instalada
 Inicializar todos os circuitos periféricos ligados à motherboard
 Inicializa o video
 Testa o teclado
 Carrega o SO em memória
 Entrega o controlo do processador ao SO
 SETUP (Configuração do Sistema)
 Programa de configuração do hardware do computador
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Memória ROM – Forma de gravação
 PROM (Programmable ROM)
 EPROM (Erasable Programmable ROM)
 EEPROM (Electricaly EPROM)
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Memória ROM – Forma de gravação
 PROM (Programmable ROM)
 Só pode ser programada uma vez
 Programação através da fusão de fusíveis internos
 EPROM (Erasable Programmable ROM)
 Gravar e apagar varias vezes
 Programação através de indução de cargas eléctricas nos circuitos internos
 Eliminação por exposição da memória a raios ultravioletas
 EEPROM (Electricaly EPROM)
 Programadas electronicamente sem as retirar da motherboard
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Memória CACHE
 Memória tipo SRAM (Static RAM)
 Memória de ligação entre a RAM e o Processador
 Permite um funcionamento mais eficiente do
processador
 Mais próxima do processador logo o acesso é mais
rápido
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Memória CACHE - Tipo
 L1 (Level 1)
 Localizada dentro do microprocessador
 Capacidade até 128kB divida em duas partes (dados e instruções)
 L2 (Level 2)
 Localizada da motherboard ou dentro do processador (nos mais recentes)
 Se externa, a capacidade depende do chipset
 Se interna, a capacidade varia entre128kB a 2MB
 L3 (Level 3)
 Localizada da motherboard
 A capacidade depende do chipset
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Memória CACHE - Tecnologia
 Asynchronous SRAM
 Frequência de funcionamento acima de 33 MHz
 Tempo de acesso a dados 20 a 12 ns
 Synchronous Burst SRAM
 Frequência de funcionamento acima de 66 MHz
 Tempo de acesso a dados 12 a 8,5 ns
 Pipelined Butsy SRAM
 Frequência de funcionamento acima de 133 MHz
 Tempo de acesso a dados 8 a 4,5ns
 Custom SRAM
 Frequência de funcionamento igual à do processador
 Tempo de acesso a dados inferiores a 4ns
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Actividade
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Barramentos
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Computadores
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Barramento
 Meio de transporte no computador (bus)
 Componente da arquitectura do computador que interliga
todos os componentes do computador.
 Conjunto de condutores eléctricos
 Tipos de barramentos:
 Fluxo
 Localização
 Arquitectura
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Barramento
Tipo de Barramento quanto ao fluxo:
 Dados (transferidos bit a bit por cada um dos
condutores)
 Endereços (que indicam o local de destino/origem
dos dados)
 Controlo (como sinais de relógio, sinais de
interrupção, etc.. )
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Barramentos
CPU
RAM
Dispositivos
de I/O
Barramento de Endereços
Barramento de Dados
Barramento de Controlo
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Barramento
Tipo de Barramento quanto à localização:
 Barramento Interno: interliga as componentes do
processador (estão dentro do processador)
 Barramento Externo: estabelecem a ligação entre o
processador e as restantes componentes
 Barramento Local (ou de Sistema): interliga sincronamente
CPU e memória.
 Barramento de I/O: interliga todos os outros dispositivos ao
barramento local
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Barramentos
CPU
Cache
Lx
System RAM
Bridge I/O Bus
Unidade de
I/O, drives,
teclado, rato,
portas,
adaptadores,
etc
Sistema de Barramento
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Barramentos
 Arquitecturas
 ISA
 MCA
 EISA
 VLB
 PCI
 AGP
 PCI Express
 AGP Pro
 USB
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Barramentos
 Características a ter em conta
 Largura de banda (bits)
 Velocidade de bus (MHz)
 Taxa de transmissão (MB/s ou GB/s)
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Barramento ISA
ISA
Controladores Internos Adaptadores ISA
LPT1 COM1 COM2
Teclado
Drive de Disquete
Placas de Som
Outros adaptadores de 16 bits
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Barramento ISA
 ISA (Industry Standard Architeture)
 Barramento ISA é um conjunto de sinais digitais que partem
do chipset e do microprocessador, e atingem tanto as placas
de expansão, através dos slots, como os controladores
internos.
 Nº de slots ISA em motherboard 2 a 4
 Habitual 2
 Antigamente entre 6 a 8
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Barramento ISA
 Exemplos de dispositivos controlados por barramento ISA
 interfaces para Drive e disquete,
 interface serial e interface paralela (embutidas na motherboard)
 Interface DIM e mini-DIM (embutidas na motherboard)
 Slots de expansão
 Exemplos de expansões ISA
 Placas de fax/modem
 Placas de som
 Placas de interface para o scanner SCSI
 Interfaces proprietárias
 Placas de rede
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Barramento ISA
 Conexão simples (8 bits)
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Barramento ISA
 Conexão dupla (16 bits)
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Barramento ISA
 Slots ISA
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Barramento ISA
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Barramento MCA
 MCA (Micro Channel Architecture)
 Barramento exclusivo da IBM
 Transporte de 32 bits
 Substituiu o ISA para processadores 386 e 486
 Não tinha compatibilidade com placas ISA
 Desinteressante para outros fabricantes
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Barramento MCA
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Barramento EISA
 EISA (Extended Industry Standard Architecture)
 Barramento de 32 bits a 8 MHz
 Criado para fazer frente ao MCA
 Compatível com ISA mas obrigava a manter a
frequência de barramento do ISA
 Plug and Play
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Barramento EISA
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Barramento VLB
 VLB (VESA Local Bus)
 Criado pela VESA (Video Electronics Standard
Association)
 Conexão directa à CPU
 Desviar tráfego intenso (vídeo)
 Transferência de 64 bits
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Barramento VLB
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Barramento PCI
PCI
Controlador
EIDE
Controlador
FireWire
Discos UDMA
ZIP’s
leitores CD
outros
Drives de alta
performance
Outros
Adaptadores PCI
Placas
gráficas
Placas de
rede
Outras
placas de 32
bits
Controlador
SCSI
Discos
Scanners
Outros
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Barramento PCI
 PCI (Peripheral Component Interconnect).
 Barramento PCI é um conjunto de sinais digitais que
partem do chipset e do microprocessador, e atingem
tanto as placas de expansão, através dos slots,
como circuitos de placa de CPU.
 Nº de slots PCI em motherboard 3 a 5
 Habitual 4
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Barramento PCI
 Barramento de 32 ou 64 bits
 Velocidade de 33, 66 ou 133 MHz
 Taxa de transmissão entre 132MB/s a 1GB/s
 Plug and Play
 Muito utilizado
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Computadores
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Barramento PCI
 Exemplos de dispositivos controlados por barramento PCI
 Interfaces para disco rígido embutidas na placa de CPU
 Slots de expansão
 Exemplos de expansões PCI
 Placa de vídeo (SVGA)
 Placa de interface SCSI
 Placa de rede
 Placa digitalizadora
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Barramento PCI
 Slots PCI
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Barramento PCI
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Barramento AGP
AGP
Slot AGP
Adaptador Gráfico
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Barramento AGP
 AGP (Accelareted Graphics Port)
 Acesso directo à memória RAM
 Plug and Play
 Largura de banda a 32 bits com frequência de 66 MHz
 Valores das taxas do padrão AGP:
 AGP 1x: 266 MB/s
 AGP 2x: 532 MB/s
 AGP 4x: 1064 MB/s
 AGP 8X: 2128 MB/s
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AGP
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Barramento PCI Express
 PCI Express (também conhecido como PCIe ou PCI-EX)
 Criado pela Intel
 Sucessor do AGP e do PCI.
 Velocidade vai de x1 até x32
 x1 uma conexão (caminho)
 x4 quatro conexões
 …
 Linhas bidireccionais
 Cada conexão PCI Express trabalha com 8 bits, sendo 4 em cada direcção
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Barramento PCI Express
 A frequência usada é de 2,5 GHz (variável)
 Implica maiores taxas de transmissão (250 MB/s), valor superior à PCI de
32 bits.
 Valores das taxas do PCI Express comparadas às taxas do padrão AGP:
 AGP 1x: 266 MB/s --- PCI Express 1x: 250 MB/s
 AGP 2x: 532 MB/s --- PCI Express 4x: 1000 MB/s
 AGP 4x: 1064 MB/s - PCI Express 8x: 2000 MB/s
 AGP 8X: 2128 MB/s - PCI Express 16x: 4000 MB/s
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Barramento PCI Express
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Mapa comparativo
Sigla Nome Ano
Nº de
Bits
Frequência
(MHz)
Velocidade
(MB/s)
ISA Industry Standard 1981 8 e 16 8 8 e 16
MCA Micro Channel Architecture 1987 16 e 32 10 44 a 66
EISA Extended Industry Standard Architecture 1988 32 8 16
VLB VESA Local Bus 1993 32 >40 132
PCI Peripheral Component Interconnect 1992 32 e 64 33 133
1997 32 66 266
2003 AGP 2x, 4x até 2128
PCI Express PCI Express 2005 8 (4x2) 2,5 GHz 250 (1x)…
AGP Accelareted Graphics Port
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Barramento AGP PRO
 AGP com 48 novos contactos
 Aumenta o fornecimento de energia
 Placas gráficas de nível profissional
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Barramento AGP PRO
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Barramento IrDA
 Barramento sem fios
 Infravermelhos
 Ligação até 126 periféricos
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Barramento FireWire
 Também conhecido como
 i.Link,
 IEEE 1394
 High Performance Serial Bus/HPSB
 Interface série para computadores pessoais e equipamento digital de áudio
e vídeo
 Comunicações de alta velocidade e serviços de dados em tempo real.
 Tecnologia sucessora da interface paralela SCSI
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Barramento FireWire
 Constituído por 6 condutores,
 4 dos quais agrupados em 2 pares cruzados,
 1 para transmissão de dados em modo half-duplex
 1 para o sinal de relógio.
 2 para a alimentação dos dispositivos a que se encontram ligados.
 Cada par cruzado é blindado internamente, assim como o invólucro exterior
do cabo.
 A boa protecção desta blindagem permite as altas taxas de transferência do
FireWire.
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Barramento USB
USB
Unidades USB e Hubs
Teclados
Scanners
Câmaras Digitais
Outros
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Barramento USB
 USB (Universal Serial Bus)
 Barramento universal
 Transmissão de 12Mb/s e 480Mb/s
 Permite a ligação de periféricos com o computador
ligado
 Ligação até 127 perifericos
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Computadores
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Actividade
Pesquise no site http://pt.wikipedia.org/ ou noutros á sua
escolha e responda, por escrito, às seguintes questões:
1. Num documento de Word apresente imagens das diferentes
arquitecturas de barramentos estudadas, fazendo a ligação
entre as placas e respectivos slots de encaixe na
motherboard. Crie legendas adquadas a cada imagem.
2. Distinga barramento USB de FireWire. Quais a suas
vantagens em relação às restantes arquitecturas?
Ana Maria Teles de MenesesEscola Secundária Filipa de Vilhena
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Computadores
Portas I/O
Ana Maria Teles de Meneses
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Computadores
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Portas de Entrada/Saída
 As portas são, por definição, locais onde se entra e sai. Em termos de tecnologia
informática não é excepção. As portas são tomadas existentes na face posterior da
caixa do computador, às quais se ligam dispositivos de entrada e de saída, e que
são directamente ligados à motherboard .
 Estas portas ou canais de comunicação podem ser:
 Porta Dim
 Porta PS/2
 Porta série
 Porta Paralela
 Porta USB
 Porta FireWire
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Porta DIM
 É uma porta em desuso, com 5 pinos, e a ela eram ligados os teclados
dos computadores da geração da Intel 80486, por exemplo. Como se
tratava apenas de ligação para teclados, existia só uma porta destas
nas motherboards. Posteriormente os teclados passam a ser ligados às
portas PS/2.
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Porta PS/2
 Surgiram com os IBM PS/2 e nos respectivos teclados. Também são
designadas por mini-DIM de 6 pinos. Os teclados e ratos dos
computadores passam quase na totalidade dos casos a ser ligados
através destes conectores. Nas motherboards passam a existir duas
portas deste tipo.
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Porta Série
 A saída série de um computador geralmente está localizada na placa
MULTI-IDE e é utilizada para diversos fins como, por exemplo, ligar um
fax modem externo, ligar um rato série, uma plotter, uma impressora e
outros periféricos. As portas cujas fichas têm 9 ou 25 pinos são também
designadas de COM1 e COM2. As motherboards possuem uma ou duas
portas deste tipo.
Série
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Porta Paralela
 A porta paralela obedece à norma Centronics. Nas portas paralelas o
sinal eléctrico é enviado em simultâneo e, como tal, tem um
desempenho superior em relação às portas série. No caso desta norma,
são enviados 8 bits de cada vez, o que faz com que a sua capacidade
de transmisssão atinja os 100 Kbps. Esta porta é utilizada para ligar
impressoras e scanners e possui 25 pinos em duas filas.
Paralela
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Porta USB (Universal Serial Bus)
 Desenvolvida por 7 empresas (Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC e
Northern Telecom), vai permitir conectar periféricos por fora da caixa do
computador, sem a necessidade de instalar placas e reconfigurar o sistema.
Computadores equipados com USB vão permitir que os periféricos sejam
automaticamente configurados assim que estejam conectados fisicamente,
sem a necessidade de reboot ou programas de setup. O número de
acessórios ligados à porta USB pode chegar a 127, usando para isso um
periférico de expansão. A conexão é Plug & Play e pode ser feita com o
computador ligado. O barramento USB promete acabar com os problemas
de IRQs e DMAs.
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Computadores
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Porta USB (Universal Serial Bus)
 O padrão suportará acessórios como controles de monitor, acessórios
de áudio, telefones, modems, teclados, mouses, drives de CD ROM,
joysticks, drives de fitas e disquetes, acessórios de imagem como
scanners e impressoras. A taxa de dados de 12 megabits/s da USB vai
acomodar uma série de periféricos avançados, incluindo produtos
baseados em Vídeo MPEG-2, digitalizadores e interfaces de baixo custo
para ISDN (Integrated Services Digital Network) e PBXs digital.
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Computadores
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Porta FireWire
 A porta FireWire assenta no barramento com o mesmo nome,
que representa um padrão de comunicações recente e que tem
várias características em comum como o USB, mas traz a
vantagem de ser muito mais rápido, permitindo transferências a
400 Mbps e, pela norma IEEE 1394b, irá permitir a
transferência de dados a velocidades a partir de 800 Mbps.
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Porta FireWire
 As ligações FireWire são utilizadas para ligar discos amovíveis, Flash drives
(Pen-Disks), Câmaras digitais, televisões, impressoras, scanners,
dispositivos de som, etc. .
 Assim como na ligação USB, os dispositivos FireWire podem ser
conectados e desconectados com o computador ligado.
FireWire
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Computadores
Placas e slots
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Placas e slots
 Placas gráficas ou de vídeo
 Placas de som
 Placas de rede
 Têm como função permitir a comunicação do
utilizador com o computador ou do computador com
outros computadores
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Placa gráfica ou de vídeo
 Têm como função a construção das imagens que
são apresentadas nos monitores dos computadores
 Possuem uma memória própria (memoria vídeo) que
armazenam as imagens que serão apresentadas no
monitor
 Esta memória está em constante actualização pelo
processador
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Placa gráfica ou de vídeo
 Características a ter em conta:
 Resolução
 Memória de vídeo
 Tipos ou padrões
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Resolução
 Associada à melhor ou menor qualidade da imagem
no monitor
 Ecrã é constituído por uma grelha de milhares de
píxeis
 Quantos mais píxeis melhor é a qualidade da imagem
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Resolução
 A quantidade de memória vídeo determina a
resolução e o número de cores que a placa pode
representar
Ecrã com menos pixeis Ecrã com mais pixeis
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Resolução
 Como os ecrãs não são quadrados, possuem mais
pixeis na horizontal do que na vertical.
 Ao número de pixeis na horizontal dá-se
o nome de resolução horizontal e ao
número de pixeis verticais dá-se o nome
de resolução vertical.
 Se quisermos saber quantos pixeis
existem, basta multiplicar os horizontais
pelos verticais.
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Memória vídeo
 Utilizada para armazenar as imagens que vão ser apresentadas
no monitor
 A placa gráfica actualiza-a constantemente por ordem do
processador
 A quantidade de memória de vídeo determina a resolução e o
número de cores que a placa pode representar.
 Para calcular a resolução e a quantidade de cores que a placa
pode representar, multiplica-se a resolução horizontal pela
vertical e pela quantidade de bits de cor.
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Memória vídeo - Fórmulas
Resolução horizontal = nº de pixeis horizontais
Resolução vertical = nº de pixeis verticais
Total de pixeis = nº de pixeis horizontais x nº de pixeis verticais
Número de cores = 2 nº de bit de cor
Memória = Total de pixeis x (número de cores/ 8)Memória = Total de pixeis x (número de cores/ 8)
Nº de bits de cor N.º de cores
1 2 cores (monocromáticos)
2 4 cores
4 16 cores
8 256 cores
16 65000 cores
24 16 milhões de cores (true color)
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Tipos ou padrões
 Os padrões são apresentados cronologicamente
 Hércules
 CGA
 EGA
 XGA
 VGA
 SVGA
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Hercules, CGA, EGA e XGA
Hércules
 Primeira placa gráfica para PC
 Monocromática. 720x348 píxeis. Memória de 64KBytes.
CGA
 IBM - padrão CGA (Color Graphics Adapter)
 16 cores (apenas 4 em simultâneo). 320x200 píxeis.
 Monocromática. 640x200 píxeis.
 Memória de 64 kByte
EGA
 IBM - padrão EGA (Enhanced Graphics Adapter).
 16 cores (em simultâneo). 320x200, 640x200 ou 640x350 píxeis. Memória de 128 KBytes
XGA
 IBM (1990) – Barramento MCA
 Cor de 8 bits. Resolução 1024x768 píxeis
 Cor de 16 bit. Resolução 640x480 píxeis.
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VGA vs SVGA
 A principal característica das placas SVGA é a obtenção de modos gráficos com
alta resolução e elevado número de cores.
 VGA operavam com 256 cores e resolução de 320x200,
 SVGA operavam inicialmente (1990) com 256 cores e resoluções de 640x480,
800x600 e 1024x768, desde que equipadas com quantidade suficiente de memória
de vídeo.
 Para chegar a 1024x768 com 256 cores, é necessário 1 MB de memória de vídeo.
 Com 512 kB de memória de vídeo, é possível utilizar 256 cores até à resolução de
800x600.
 SVGA (a partir de 1994) utilizam 2 MB, 4 MB, 8 MB e 16 MB de memória de vídeo,
podendo operar com um elevadíssimo número de cores e resoluções mais altas.
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SVGA
 As placas de vídeo modernas são as do tipo SVGA (Super
VGA), que por sua vez derivam das placas VGA.
 A diferença entre as actuais placas SVGA e as antigas
placas VGA é o maior número de cores e maiores
resoluções que podem utilizar.
 Além disso, as placas SVGA modernas possuem recursos
avançados, como aceleração de vídeo, aceleração 2D e
aceleração 3D.
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Evolução das placas gráficas
 Aceleradoras gráficas 2D (bidimensionais)
 Aceleradoras gráficas 3D (tridimensionais)
 Exibição vídeo, saída TV e captura vídeo
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Aceleradoras gráficas 2D (bidimensionais)
 Antes de 1994
 As placas limitavam-se a exibir os dados existentes na sua memória de vídeo.
 O processador construía as imagens, pixel a pixel.
 1994 - Todas as novas placas SVGA passam a ser aceleradoras gráficas
 Implementação de chips gráficos
 Colaboração com o processador na geração das imagens
 Realizam sozinhos operações repetitivas (controle do cursor do rato,
preenchimento de polígonos, aplicação de ícones e outras tarefas típicas
do Windows)
 Operações executadas por hardware ⇒ velocidade da sua execução
superior
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Aceleradoras gráficas 3D (tridimensionais)
 Para obter gráficos tridimensionais com maior velocidade e maior realismo ⇒ chips
gráficos novos realizam operações tridimensionais
 Funções complexas que ocupavam muito tempo do processador
 Ex.: a aplicação de texturas sobre polígonos localizados no espaço tridimensional,
tendo em conta a quantidade de luz, correcção de perspectiva e outros factores
 Acelera gráficos 2D
 A velocidade de geração das imagens é superior
 Liberta o processador para os cálculos das
coordenadas tridimensionais dos elementos da
imagem
 O preenchimento de cores e texturas para o
chip gráfico
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Exibição vídeo, saída TV e captura vídeo
 Possibilidade de exibir imagens:
 provenientes de uma câmara ou
VCR
 sintonizar emissoras de TV
 digitalizar as imagens provenientes
dessas fontes
 armazenar em arquivos
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GPU
GPU (Graphics Processing Unit, ou Unidade de Processamento Gráfico)
 Microprocessador especializado em processar gráficos em computadores
pessoais, estações de trabalho ou jogos
 As GPUs modernas manipulam gráficos computadorizados com eficiência
 A sua estrutura de processamento paralelo torna-os mais eficazes neste
tipo de trabalho que o processador normal.
 A GPU é utilizada em placas gráficas
 As versões mais simplificadas são integradas directamente na
motherboards
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Barramentos
 As primeiras placas VGA e SVGA utilizavam o barramento ISA,
em versões de 8 e de 16 bits.
 Rapidamente surgiu o barramento VLB (VESA Local Bus). No final
de 1993, surgiram várias placas SVGA VLB. Estas placas
dominaram o mercado durante 1994 e até meados de 1995,
passando a dar lugar aos modelos PCI.
 Depois da popularização do Pentium II, passaram a ter bastante
sucesso as placas de vídeo com barramento AGP.
 PCI Express é também um barramento utilizado em placas
gráficas
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Barramento ISA
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Barramento VLB
16 bits
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Barramento MCA
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Barramento PCI
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Barramento AGP
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Barramento PCI Express
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Computadores
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Placa de som
 Dispositivo de hardware
 Permite a entrada e saída de sinais sonoros entre
equipamentos de som e um computador
 Executa um processo de conversão AD (Analogico-Digital) e
DA (Digital Analógico) respectivamente.
 Trabalha com sinais digitais = sinais que assumem valores
discretos, como 0 ou 1 (com 1 bit).
 O áudio é um sinal analógico = infinidade de valores, continuo
no tempo
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Placa de som
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Computadores
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Características
 Conversores ADC e DAC
 Resolução das placas de som
 Frequência
 Resposta de frequência
 SNR e THD
 Sintetizadores e MIDI
 DSP (Digital Signal Processor)
 Canais de áudio
 Conexões
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Conversores ADC e DAC
 ADC (Analog-to-Digital Converter - Conversor Analógico-Digital)
 Tarefa de digitalização dos sinais sonoros
 A placa de som recebe sinais sonoros de um dispositivo externo (um microfone, um instrumento musical,
leitor CD, …)
 O som oriundo desses dispositivos é disponibilizado por sinais analógicos.
 Os computadores só trabalham com informações digitais
 ADC faz a conversão de analógico para digital.
 DAC (Digital-to-Analog Converter - Conversor Digital-Analógico).
 Para ouvir o som emitido pelos computadores conectam-se à placa de som caixas acústicas ou auriculares.
 O ouvido humano não entende o sinal emitido pelo computador
 É necessário fazer outra conversão: de sinais digitais (do computador) para sinais analógicos.
 Tarefa do DAC (também conhecido por Conversor D/A).
 Há situações em que é necessário trabalhar com ambos os conversores ao mesmo.
 Possível na maioria das placas de som, em um recurso denominado fullduplex.
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Resolução das placas de som
 Resoluções de 16 bits (anteriormente de 8 bits)
 Especificações das placas de som de 32, 64 ou 128 bits
 Indicam a quantidade de tons simultâneos que a placa pode
trabalhar (polifonia)
 16 bits são suficientes para reproduzir com alta qualidade
sonora os sons audíveis pelo ouvido humano
 Mais de 20 bits (ou mais) ⇒ alta fidelidade sonora
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Frequência
 Passagem do sinal analógico para digital ⇒ captura
do sinal por pontos
 A frequência determina o intervalo entre cada ponto
capturado
 Quanto mais pontos, mais fiel será o áudio
 Actualmente 100 KHz (aproximadamente)
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Resposta de frequência
 Indica a faixa de frequências que a placa de som pode
oferecer
 Valores comuns e satisfatórios: entre 20 Hz e 20 KHz
 Podem existir desvios, perdas ou ganhos.
 Medido em decibéis (dB)
 Desvios inferiores a 1 dB (para mais ou para menos) ⇒ boa
qualidade de áudio
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SNR e THD
 SNR (Signal to Noise Ratio ou Relação Sinal/Ruído)
 Indicador de nível de ruído (uma espécie de interferência)
 Boa qualidade SNR > 90 dB
 THD (Total Harmonic Distortion ou Distorção Harmónica Total)
 Indicador de nível de distorção
 Medida em percentagem
 Quanto menor esse valor, melhor.
 Nota SNR e THD só são especificadas quando a placa de som tem
qualidade muito boa
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Sintetizadores e MIDI
 Ficheiros de som são de grandes dimensões
 É necessário usar compactadores (formatos de compactação áudio,
exemplo MP3) e sintetizadores (MIDI - Musical Instrument Data Interface)
 FM (Frequência Modulada) é sintetizador mais comum
 Gera áudio na placa de som sem a necessidade de usar áudio digitalizado
 Wave Table é um sintetizador de som mais real
 Constituir áudio através de amostras oriundas de instrumentos sonoros
reais
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DSP (Digital Signal Processor)
 Item importante para a qualidade do áudio
 Presença obrigatória em placas de som mais
sofisticadas
 Chip dedicado a processar informações sonoras,
liberando o processador do computador de tal tarefa
 Algumas motherboards têm DSP’s on-board
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Canais de áudio
 Indicam quantas caixas de som se podem conectar à placa
 As mais simples suportam dois canais (direito e esquerdo)
 As mais sofisticadas suportam 4, 5 ou mais canais (tecnologia
Surround)
 Exemplo: sistemas de som 5.1 ⇒ cinco caixas de som e uma
caixa subwoofer
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Conexões
 As conexão mais comuns:
 MIC: entrada para microfone;
 Line-In: entrada para conectar aparelhos
sonoros, como um rádio, por exemplo;
 Line-Out: entrada para conectar caixas de som
ou auriculares;
 Speaker: nesta entrada, pode-se ligar caixas de
som sem amplificação;
 Joystick/MIDI: entrada para ligar joystick
(controle para jogos) ou instrumentos MIDI;
 SPDIF: entrada para conexão de aparelhos
externos.
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Barramentos
 As placas de som utilizam barramentos
 ISA
 PCI
 PCI-Express
 USB
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Barramento ISA
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Barramento PCI
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Barramento PCI Express
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Barramento USB
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Computadores
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Placa de rede
 Dispositivo de entrada e saída
 Usadas para interligar um computador a uma rede local
 A placa de rede varia consoante o formato, a arquitectura, a
tipologia da rede e a cablagem utilizada*
* as redes informáticas são tema do ultimo módulo desta disciplina
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Computadores
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Características
 Tipo de ligação
 Ficha BNC
 Ficha de 15 pinos
 Ficha RJ45
 Sem fios
 Conexão à motherboard
 Internas (EISA ou PCI)
 Externas (paralela ou USB)
 PCMCIA
 Compact flash
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Tipo de Ligação
Ficha BNC Ficha de 15 pinos
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Tipo de ligação
RJ45 Wireless
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Conexão à motherboard
Internas
 EISA ou PCI
Externas
 Paralelas ou USB
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Conexão à motherboard
PCMCIA Compact flash
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Barramentos
 ISA
 EISA
 PCI
 PCI Express
 USB
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Sistemas de Alimentação
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Fontes de alimentação
 Fontes de alimentação de corrente eléctrica
 Fontes AT… as mais antigas
 Fontes ATX… as actuais
 Fontes WATX… para servidores
 Fontes micro-ATX… menor que ATX com menos
componentes
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Fontes de alimentação
 Diferem…
 no tamanho
 nos conectores
 no funcionamento
 AT e ATXAT e ATX
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AT e ATX
AT ATX
Dimensão Menor Maior
Fichas
Duas fichas de 6 contactos para
um conector de 12 pinos (on-
board).
Uma ficha de 20 contactos para
um conector de 20 pinos (on-
board).
Tensões
Alimenta a motherboard a 12V e
5V.
Alimenta a motherboard a 12V,
5V e 3,3V.
Funcionamento
Liga/desliga através de um
botão de ON/OFF directamente
ligado a ela
Liga/desliga através de um
botão de ON/OFF directamente
ligado a motherboard.
A motherboard controla o
funcionamento da fonte.
O computador pode ser
desligado pelo SO
Para desligar o PC pelo botão
ON/OFF é necessário premi-lo
nais do que 4s.
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AT e ATX
 AT
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AT e ATX
 ATX
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Tensão de uma fonte de alimentação
 Tensão de uma fonte de alimentação
 A tensão de uma fonte de alimentação deve ser igual ou
superior ao somatório das necessidades das tensões das
componentes
Tensão da fonte >= Σ tensões das componentes
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Tensão em ATX
 Fornecem tensões diferentes de 12V, 5V e 3,3V
 300W e 400W representam a potencia total, a potencia máxima
(quando todas as saídas estão em carga)
 Numa fonte de 300W
 50 a 55% - saídas de 12V
 45 a 50% - saídas de 5V e 3,3V
 Saídas de 12V
 Drives de disquetes, disco rígido, ventoinha, drive cd/dvd
 Saídas de 5V e 3,3V
 Componentes on-board (processador, memórias, …)
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Sistemas de Refrigeração
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Sistemas de refrigeração
 Não deixar elevar a temperatura do computador ou
de uma das suas componentes
 Tecnologias
 aircooling
 watercooling
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Aircooling
 O mais habitual
 Recorre a ventoinhas para efectuar a refrigeração
 Vantagem: preço mais acessível
 Problema: refrigeração utiliza o ar que é um mau
dissipador de calor.
 Utiliza um dissipador para melhorar o processo
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Dissipador
 Serve para desconcentrar o calor da sua pequena fonte, dispersando-o por
uma área maior.
 Utilização de dissipador torna mais eficiente a transferência do calor gerado
pelo processador (ou outra componente) para o ambiente.
 Características:
 Ser de cobre (bom condutor e barato)
 Bom mecanismo de retenção (formato adequado e pesado)
 Base plana (pleno contacto com a área de geração de calor)
 Grande área de dissipação (quanto maior, maior é a capacidade de
dissipação)
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Watercooling
 Refrigeração a água
 Pouco utilizado
 Vantagens: silencioso, eficaz e extremamente fiável
 Problema: preço elevado, dimensão
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Watercooling
 Uma peça transfere o calor da CPU para a água -
WaterBlock (WB)
 Um radiador recebe a água quente (vinda do WB)
 Transfere o calor para o ambiente;
 Uma bomba faz circular a água entre o WB e o
Radiador através de tubagem
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Watercooling
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Watercooling
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Dispositivos de Armazenamento
Secundário
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Memória secundária
 Memória primária
⇒ acessível com grande rapidez pelo processador.
⇒ volátil
 Solução
⇒ dispositivos de memória secundária (o disco, as disquetes, os CDs, os DVDs)
⇒ armazenam dados/informação de forma duradoura
⇒ maior capacidade de armazenamento
⇒ acesso muito mais lento
 O computador usa normalmente usa a memória principal e só ocasionalmente
transfere dados de/para a memória secundária.
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Dispositivos de memória secundária
 Disco rígido
 o mais importante
 normalmente instalado no interior da
caixa do computador
 tem uma capacidade muito grande
(medida em Gb)
 velocidade de acesso mais rápida que
os outros dispositivos de memória
secundária
 Disquetes
 foram muito utilizadas
 podem ser transportadas
 não tem aumentado de capacidade
 Pen disk
 são muito utilizadas
 podem ser transportadas
 variam de capacidade e atingem já
capcidades mensuráveis em Gb
 Porta USB
 CDs e DVDs (graváveis e regraváveis)
 transferir informação entre
computadores
 Acesso lento
 guardar informação de forma
permanente
 Maior durabilidade
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Dispositivos de memória secundária
 Analise mais detalhada
 Disco Rígido
 Disquete
 CD
 DVD
 Considerar
 Estrutura/dados técnicos do suporte de armazenamento
 Como se apresentam fisicamente
 Capacidade
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Disco Rígido
 Disco rígido (HD Hard Disk)
 Componente do computador onde são armazenadas dados/informações de
forma permanente
 Permite a gravação de dados/informações
 Permite o lançamento e execução dos programas mais usados.
 Porquê?
 Quando o computador é desligado, o conteúdo da memória RAM é
apagado.
 O disco rígido permite manter programas e ficheiros no computador
 É possível voltar a executa-los quando o computador for novamente ligado
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Disco Rígido
 Sistema lacrado por uma protecção metálica
 Contém discos de metal recobertos por material
magnético onde os dados/informações são gravados
através de cabeças de leitura/escrita
 Através da protecção metálica é possível prender o
disco à caixa do computador, por meio de parafusos
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Disco rígido
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Disco rígido
 Cada disco está dividido em pistas
 Conjunto de pistas concêntricas
 Repartidas em intervalos regulares
 As pistas são numeradas de 0 a n, sendo n o número total. A
pista 0 é a mais externa.
 Cada pista é dividida em sectores
 número constante de partes de mesmo tamanho
 São numerados de 1 até n, sendo n o número de sectores por
pista
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Disco rígido
Tecnologia
 Vários tipos de discos rígidos diferentes.
 IDE/ATA
 Serial_ATA
 SCSI
 …
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IDE/ATA
 ATA (Advanced Technology Attachment)
 Padrão para interligar dispositivos de armazenamento (discos rígidos e
drives de CD/DVD) no interior de computadores.
 Reúne várias tecnologias antecessoras
 (E)IDE - (Extended) Integrated Drive Electronics
 ATAPI - Advanced Technology Attachment Packet Interface
 UDMA - Ultra DMA
 Serial ATA em 2003 obrigou à renomeação do padrão ATA para Parallel
ATA (ATA Paralelo, ou PATA).
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IDE/ATA
 Cabos de quarenta ou oitenta fios paralelos
 Suporta cabos até 19 polegadas (450 mm)
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IDE/ATA
 Standards ATA
 ATA-1 ATA, IDE
 ATA-2 EIDE, Fast ATA, Fast IDE, Ultra ATA
 ATA-3 EIDE
 ATA-4 ATAPI-4, ATA/ATAPI-4
 ATA-5 ATA/ATAPI-5
 ATA-6 ATA/ATAPI-6
 ATA-7 ATA/ATAPI-7
 ATA-8 ATA/ATAPI-8
 PATA Parallel Advanced Technology Attachment
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Serial ATA
 Serial ATA, SATA ou S-ATA (Serial Advanced
Technology Attachment)
 Tecnologia de transferência de dados entre um disco
rígido e a motherboard.
 Sucessor da tecnologia ATA
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Serial ATA
 Transferência de dados em série.
 Cabos Serial ATA
 usam transmissão diferencial
 formados por dois pares de fios (um para transmissão e outro
para recepção) – quatro fios
 três fios terra
 totaliza sete fios
 usa cabos com menor diâmetro que não interferem na
ventilação da caixa
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Serial ATA
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SCSI
 SCSI (Small Computer System Interface, pronuncia-se "scuzzy") .
 Permite a conexão de uma larga gama de periféricos (discos rígidos, drives
de CD/DVD, impressoras e scanners)
 Inicialmente usavam interfaces paralelas, passando depois para série
 Necessário que o PC tenha um equipamento de interface entre a máquina e
o hardware SCSI  “Host Adapter”.
 Máximo de conexões: 15 dispositivos
 identificados por um código binário (ID SCSI)
 só permite a transmissão entre dois dispositivos ao mesmo tempo
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SCSI
 Variedade de padrões de dispositivos SCSI
 Paralelas
 SCSI-1 (barramento de 8 bits, clock de 5 MHz e taxa de transferência de 5 Mb/s),
 Fast SCSI (barramento de 8 bits, clock de 10 MHz e taxa de transferência de 10 Mb/s),
 Ultra SCSI (barramento de 8 bits, clock de 20 MHz e taxa de transferência de 20 Mb/s),
 Ultra2 Wide SCSI (barramento de 16 bits, clock de 40 MHz e taxa de transferência de 80
Mb/s)
 Ultra-320 SCSI (barramento de 16 bits, clock de 80 MHz DDR e taxa de transferência de
320 Mb/s).
 Série
 SSA (Serial Storage Architecture) , com taxa de transferência de 40 Mb/s e SAS (Serial
Attached SCSI) de 300 Mb/s.
Ana Maria Teles de Meneses
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Computadores
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Disco rígido
Sistema de ficheiros
 Sistema de formatação de um disco rígido
 Modo de reconhecimento do disco rígido pelo
sistema operativo
 Variam em função do sistema operativo: Windows,
Linux, Unix, …
Ana Maria Teles de Meneses
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Computadores
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Sistema de ficheiros
 Windows
 NTFS, FAT32, FAT16 e FAT12
 Linux
 Ext2, Ext3, ReiserFS…
 FAT e NTFS apenas para leitura (experimental em escrita)
 BSD (Unix)
 FFS (Fast File System)
 UFS (Unix File System)
 ….
 Macintosh,
 HFS (Hierarchical File System)
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Computadores
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Disquete
 Disco flexível e removível de armazenamento fixo de dados
 Tamanho de 3,5 polegadas (a mais usada)
 armazenamento de 720 KB (DD=Double Density) até 2,88 MB
(ED=Extra Density),
 mais comum actualmente seja 1,44 MB (HD=High Density)
 Tamanho de 5,25 polegadas (não é usada)
 armazenamento de 160 KB (Single Side = Face Simples) até
1,2 MB (HD)
Ana Maria Teles de Meneses
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Disquete
1 - Patilha de protecção contra escrita.
2 - Base central
3 - Cobertura móvel da área de leitura
4 - Revestimento plástico
5 - Disco de papel
6 - Disco magnético
7 - Sector do disco
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Disquete
 A mesma estrutura de um disco rígido
 Diferenças
 disquetes podem ser removidas
 as disquetes têm um só disco magnético.
 Disco magnético dividido em duas faces (0
e 1)
 Cada face é divididas em pistas
 conjunto de pistas concêntricas
 repartidas em intervalos regulares
 numeradas de 0 a n, sendo n o número
total
 a pista 0 é a mais externa
 Cada pista é divida em sectores
 número constante de partes de mesmo
tamanho
 são numerados de 1 até n
 n é o número de sectores por pista
 Cada sector possui o tamanho de 512
bytes
 o sector (ou bloco) é a menor porção do
disco que o computador consegue ler.
 Alguns leitores são equipados com duas
cabeças de leitura/escrita
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Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de
Computadores
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CD
 CD (compact disc)
 um dos mais populares meios de armazenamento de dados digitais
 tecnologia utilizada nos CD’s é semelhante à dos DVD’s
 CD’s para gravação apenas (CD-R) e CD’s que podem ser reescritos (CD-
RW)
 a capacidade de se poder apagar e reescrever o conteúdo no segundo tipo
contribuiu para o desaparecimento das disquetes
 um CD pode armazenar conteúdo equivalente a mais de 486 disquetes de
3 1/2 com muito maior fidelidade
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Computadores
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CD
 Disco de acrílico
 Protecção da superfície  disco de plástico especial sobre a mesma
 Quatro camadas físicas:
 1ª camada adesiva
 2ª camada de acrílico (contém os dados propriamente ditos)
 3ª camada reflexiva (composta de alumínio)
 4ª camada plástica (feita de policarbonato)
 Cor prata é o resultado da soma das camadas de gravação e reflexão.
 Num CD-R, a composição das camadas é diferente, para que os dados
possam ser gravados.
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CD
 Gravação feita ao longo de uma enorme espiral (22188 voltas, totalizando 5,6 km
de extensão)
 dados/informações gravadas em furos na espiral
 cria dois tipos de irregularidades físicas: pontos brilhantes e pontos escuros
 os pontos são bits e compõem as informações carregadas pelo CD
 Leitura feita por dispositivos especiais (CD Players ou DVD Players)
 A superfície da espiral é varrida por um laser
 A luz é reflectida pela superfície do disco e captada por um detector
 O detector envia ao controlador do aparelho a sequência de pontos claros e escuros
 A sequencia é convertida em "1's ou 0's", os bit's (dados binários)
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Computadores
Escola Secundária Filipa de
DVD
 DVD (Digital Versatile Disc)
 Dados/informações digitais
 maior capacidade de armazenamento que o CD
 tecnologia óptica superior
 padrões melhorados de compressão de dados
 Capacidade de armazenamento: 4,7 GB até 8,5 GB (dupla
camada)
 DVD’s graváveis e regraváveis.
Ana Maria Teles de Meneses
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Computadores
Escola Secundária Filipa de
DVD
 DVD’s graváveis e regraváveis
 Graváveis:
 permitem somente uma gravação
 não é possível excluir nada
 acrescentar dados é possível se o disco não for finalizado (Disk At
Once).
 Regraváveis
 permitem apagar e regravar dados.
Ana Maria Teles de Meneses
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Computadores
Escola Secundária Filipa de
DVD
 Três tipos de DVDs graváveis:
 DVD-R (Digital Versatile Disc Read Only Memory): permite apenas uma
gravação e pode ser lido pela maioria de leitores de DVD’s.
 DVD+R: permite apenas uma gravação, pode ser lido pela maioria de
leitores de DVD’s e é lido mais rapidamente para backup.
 DVD+R DL (Digital Versatile Disc Read Only Memory Double Layer):
semelhante ao DVD+R, mas permite a gravação em dupla camada,
aumentando a sua capacidade de armazenamento.
 Nota: existem no mercado gravadores que conseguem gravar os dois tipos,
chamados gravadores DVD±R.
Ana Maria Teles de Meneses
Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de
Computadores
Escola Secundária Filipa de
DVD
 Quatro tipos de DVD’s regraváveis
 DVD-RW (DVD Rewritable):
 permite gravar e apagar cerca de mil vezes.
 DVD+RW:
 é uma evolução do DVD-RW;
 também permite gravar e apagar cerca de mil vezes;
 possui importantes aperfeiçoamentos, em especial uma compatibilidade muito maior com os leitores de DVD’s.
 DVD+RW DL (DVD Rewritable Double Layer):
 possui duas camadas de gravação, o que duplica a sua capacidade de armazenamento;
 DVD-RW DL é incompatível com os actuais gravadores.
 DVD-RAM (DVD Random Acess Memory):
 permite gravar e apagar mais de cem mil vezes;
 a gravação e a leitura são feitas numa série de círculos concêntricos, um formato que se aproxima mais do que ocorre nos
discos rígidos;
 é possível editar o conteúdo do DVD sem ter de apagar todo o conteúdo que já estava gravado;
 é possível gravar e ler em simultâneo (time shift) sem o risco de apagar a gravação.
 é compatível com poucos leitores de DVD.
 possui uma única camada de gravação;
 o custo do DVD-RAM é de aproximadamente 4 vezes ao do DVD+RW
Ana Maria Teles de Meneses
Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de
Computadores
Escola Secundária Filipa de
Próximas aulas…
 Periféricos
 Monitores
 Teclados e ratos
 Impressoras e Scanners
 Comunicação
 Colunas, audio e web cam

Módulo-2.2-estudo das componentes internas

  • 1.
    Ana Maria Telesde MenesesEscola Secundária Filipa de Vilhena Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Módulo 2 Montagem e Configuração de Computadores Parte 2 Estudo das componentes internas
  • 2.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Conteúdos  Motherboard  Processador  Sistemas de alimentação  Sistemas de refrigeração  Memórias primárias  Barramentos  Portas  Placas  Dispositivos de armazenamento secundário
  • 3.
    Ana Maria Telesde MenesesEscola Secundária Filipa de Vilhena Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Motherboard
  • 4.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Motherboard Memórias Secundárias Dispositivos de Entrada Dispositivos de Saída Unidade Central de Processamento Memórias Primárias Dispositivos de Entrada/Saida Outras Componentes
  • 5.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Motherboard Placa electrónica onde estão fisicamente ligadas todas as componentes do computador Placa principal de um computador
  • 6.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Motherboard  Ligam-se todos os outros componentes do computador (processador; memória; placas de expansão; drives; etc)  Utilizam diversas interfaces (PCI, AGP, USB, Portas IDE, Portas Serie, Portas Paralelas, etc) para receber/enviar dados  É um "meio de transporte" de dados para todos os outros componentes.
  • 7.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Motherboard  Nesta placa são colocadas algumas componentes do computador, como UCP, memória, chipset, BIOS  Nesta placa encontramos barramentos, slots de expansão, etc..  Nesta placa encontram-se ligações para todos os componentes do computador (disco rígido, leitor de CD-ROM, leitor de disquetes...).
  • 8.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de 1. Slot do processador(Pentium®II) 2. Conector de alimentação ATX 3. Slot AGP 4. Chipset I/O 5. Cinco slots PCI 6. ROM (BIOS) 7. Monitorização de Hardware 8. Dois slots ISA 9. Duas portas USB 10.Conector PS/2 (rato) 21
  • 9.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de 11. Conector PS/2 (teclado) 12. Três Sockets de RAM 13. Conector para drive de disquetes 14. Conector IDE primário (discos) 15. Conector IDE secundário (drives CD/DVD) 16. Gerador de clock 17. Dois Chipset 18. Porta Paralela 19. Porta COM2 20. Porta COM1 21. Pilha 21
  • 10.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Motherboard  Características a ter em conta  Compatibilidade com o processador  ChipSet  Formato/Tipo de alimentação  Expansibilidade
  • 11.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Compatibilidade com o processador  Existe uma relação directa entre a motherboard e processador.  Uma motherboard suporta determinada gama de processadores  Marca  Encaixe (slot ou socket)  Gerador de clock e FSB
  • 12.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Compatibilidade com o processador  Marca  Existem duas plataformas principais associadas a fabricantes de processadores (Intel e a AMD)  Na maior parte dos casos não há compatibilidade
  • 13.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Compatibilidade com o processador  Encaixe  Slot  Socket  Dentro destas duas opções existem ainda mais opções (Ex. socket 3, socket 7, Slot 1, Slot A, …)
  • 14.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Compatibilidade com o processador  Gerador de clock e FSB  Gerador de clock, do barramento de bus, define a velocidade do sistema  Falando de uma forma mais simples, o clock é a velocidade em que a placa-mãe trabalha, o processador por sua vez usa uma multiplicação pra atingir a sua frequência de operação.
  • 15.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Clock  O processador precisa de um sinal para saber o momento de fazer cada uma das suas actividades. Esse sinal é o clock. Como é um sinal cíclico (ou seja, que aparece de tempos em tempos, e sempre no mesmo intervalo), dizemos que ele tem uma certa "freqüência", e medimos o seu valor em Hertz (abreviados em Hz). Assim, um processador de 1.8 GHz usa um clock de 1.8 x 1 bilhão (== 1 Giga) de Hertz.
  • 16.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Compatibilidade com o processador  FSB (O barramento do processador (Processor Bus ou FSB - Front Side Bus) é a sua via de comunicação com os restantes componentes da motherboard. )  Front side bus (FSB)  Componente do processador que faz a ligação entre ele e o resto do sistema  Responsável por responder a todos os sinais que vão para o processador e gerar sinais que saem do processador  A motherboard determina a velocidade do relógio e a definição do multiplicador para chegar à frequência geral do processador. Por isso, um Pentium 4 a 2GHz corre com uma FSB de 100MHz com um multiplicador de 20. Continuando com o nosso exemplo do Pentium 4, se aumentarmos o multiplicador para 22 teríamos um P4 a 2,2GHz, e obtemos o mesmo resultado se aumentarmos a FSB para 110MHz.
  • 17.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Chipset  Um (dois) chip “soldado” na Motherboard  conjunto de circuitos que controlam o acesso à memória central, à memória cache externa, aos barramentos e a alguns periféricos  Estão definidas as tecnologias que se podem ter ou não disponíveis no computador  Esta definição pode incompatibilizar alguns tipos de componentes
  • 18.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Chipset  Existem dois chipsets  Chipset de "Northbridge"  estabelece a comunicação entre o processador e o resto da Motherboard nomeadamente a RAM, AGP, e dispositivos PCI.  Chipset de "Southbridge"  estabelece a comunicação dos interfaces (IDE, Drive Disquetes, Portas Paralelas, Portas Serie, Firewire, Ethernet, etc).
  • 19.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Formato/Tipo de alimentação  Fontes de alimentação de corrente eléctrica *  Motherboard AT - mais antigas  Motherboard ATX – as actuais  Motherboard WATX – para servidores  Motherboard micro-ATX – menor que ATX com menos componentes  Diferem no funcionamento  Diferem no tipo de encaixe * a analisar com mais detalhe no ponto Fontes de Alimentação
  • 20.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Expansibilidade  Possibilidade de expansão, de colocação de novas componentes ou substituição das existentes  Exemplos  Nº de slots ISA  Nº de portas USB  Nº e tipo de sockets de RAM
  • 21.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Compatibilidade com o processador  Como saber?  Para estudar a compatibilidade da motherboard com o processador é muito aconselhável consultar o manual da motherboard (sites dos fabricantes de motherboards ou processadores)
  • 22.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Actividade  Procurar na internet ferramentas on-line que nos permitam analisar a compatibilidade da motherboard com o processador  Tente por exemplo o site da intel (www.intel.com) ou da amd (www.amd.com)
  • 23.
    Ana Maria Telesde MenesesEscola Secundária Filipa de Vilhena Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Unidade Central de Processamento UCP
  • 24.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Unidade central de processamento (UCP) Memórias Secundárias Dispositivos de Entrada Dispositivos de Saída Unidade Central de Processamento Memórias Primárias Dispositivos de Entrada/Saida Outras Componentes
  • 25.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Unidade central de processamento (UCP)  Componente de hardware  Cérebro de um sistema informáticos (computador)  Processador (possui milhões de transístores integrados)  Responsável pela gestão da actividade de um computador e pela execução de instruções.
  • 26.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Unidade Central de Processamento (UCP) A UCP inclui  ALU – Arithmetic Logic Unit ou ULA – Unidade Lógica e Atritmética  UC - Unidade de controlo  Registos  Linhas de comunicação internas – barramentos internos
  • 27.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Unidade Central de Processamento (UCP)  ULA  Efectua cálculos  Operações aritméticas e lógicas  UC  Controla directa ou indirectamente toda a máquina  Cuida do endereçamento de memória, colocando e retirando dados  Envia dados e operações para a ULA  Confere resultados obtidos pela ULA  Registos  Memórias internas onde são armazenados temporariamente dados e resultados  Barramentos internos  Componente de comunicação interna dentro da CPU  Conjunto de condutores eléctricos através dos quais passam três tipos de informação: dados, endereços ou controlo
  • 28.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Unidade Central de Processamento (UCP)  Unidade de descodificação  Descodificação das informações e instruções provenientes da cache para processamento  Unidade de virgula flutuante (FPU)  Co-processador matemático. Auxilia a CPU em operações matemáticas mais complexas  Unidade de memória cache interna  É uma memória do processador, rápida que armazena os dados mais requisitados pelo processador  Unidade de segmentação e unidade de paginação  Conversão dos endereços lógicos dos programas em endereços físicos de memória  Unidade de pré-escolha  Guarda (em memória própria) uma lista de instruções a executar (requisitadas à cache)  Unidade de ligação com o BUS  Permite ao processador comunicar com os componentes através de barramentos
  • 29.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Unidade Central de Processamento (UCP) Unidade de Controlo Registos ALU FPU Unidade de Descodificação Unidade de Segmentação Unidade de Paginação Cache Unidade de Pré-escolha Unidade de Ligação com BUS Dados Endereços
  • 30.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Unidade central de processamento (UCP) Velocidade  A velocidade do sistema é definida pela arquitectura do processador, pela velocidade do seu relógio interno e pela velocidade do relógio (clock) do barramento de dados (bus).
  • 31.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Clock  O processador como não tem clock interno utiliza o sinal de clock gerado pela motherboard.  A velocidade é medida em hertz (Hz) (p.ex. num clock de 800MHz os dados são actualizados 800 milhões de vezes em cada segundo.  Um processador a 1Ghz, com clock externo de 100 Mhz, significa que para cada ciclo externo o processador gerará 10 ciclos. Unidade central de processamento (UCP)
  • 32.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Arquitectura de funcionamento  Processador CISC (Complex Instruction Set Computer) – Conjunto complexo de instruções capaz de executar centenas de operações (versátil, mas mais caro). Aplicado por exemplo no 80386 e 80486.  Processador RISC (Reduced Instruction Set Computer ) – Conjunto limitado de instruções capaz de executar um número limitado de operações simples. Aplicado por exemplo no IBM RISC 6000 ou no Power PC. Actualmente os processadores possuem características das duas arquitecturas. Unidade central de processamento (UCP)
  • 33.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Cronologia  1º microprocessador  1971  Intel 4004  Adições e subtracções  4 bits  O 1º processador num chip  1º microprocessador utilizado num PC  1974  Intel 8080  8 bits
  • 34.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Cronologia Geração 1 Geração 2 Geração 3 Geração 4 Geração 5 Geração 6 Geração 8 Geração 7 Intel Itanium AMD Sledgehammer AMD Athlon Intel Willamette Pentium Pro Pentium II Celeron Xeon Pentiun III AMD K6 - 3 Pentium AMD K5 Cyrix 6x86 Pentium MMX AMD K6 - 2 Cyrix 6x86MX i80486DX i80486SX i80486DX4 i80386DX i80386SX 80486SLC i80286 i8086 i8088 2000 1999 1993 1995 1997 1990 1992 1987 1988 1978 1981 1984
  • 35.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Como se processa um Programa? Aplicação fca
  • 36.
    Ana Maria Telesde MenesesEscola Secundária Filipa de Vilhena Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Memórias Primárias
  • 37.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Memórias primárias Memórias Secundárias Dispositivos de Entrada Dispositivos de Saída Unidade Central de Processamento Memórias Primárias Dispositivos de Entrada/Saida Outras Componentes CACHE
  • 38.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Memórias primárias (ou principais)  Memória RAM  Random Access Memory  Memória ROM  Read Only Memory  Memória CACHE
  • 39.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Capacidades  1 TB = 1024 GB  1 GB = 1024 MB  1 MB = 1024 kB  1 kB = 1024B  1 B = 8 bits
  • 40.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Memória RAM  Armazenamento temporário de dados que podem ser lidos, escritos e apagados pelo processador  Acesso aleatório  Maior a capacidade traduz optimização de funcionamento do computador  Conjunto de circuitos integrados
  • 41.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Memória RAM - Funcionamento  Cada bit -> um condensador  Se carregado = 1  Se descarregado = 0  Cada condensador -> um transístor  Ler o bit e transmitir ao controlador
  • 42.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Memória RAM - Características  Forma Física  Capacidade de Armazenamento (múltiplos de 32 Mbyte)  Tempo de acesso  Alimentação  Tecnologia Características relacionadas entre si
  • 43.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Memória RAM – Forma Física  Módulo DIP  Módulo SIMM 30 contactos  Módulo SIMM 72 contactos  Módulo DIMM 168 contactos  Módulo SODIMM 72, 144 e 200 contactos  Módulo DIMM 184 contactos  …………………………………………….
  • 44.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Memória RAM - Tecnologia  DRAM  FPM RAM  EDO RAM  BEDO RAM  SDRAM  VRAM  DDR  …………..
  • 45.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Memória ROM  Armazenamento de instruções básicas sobre hardware  Rotinas de arranque  Rotinas de teste de dispositivos de hardware  Todas as instruções para que o processador reconheça e interaja com os I/O  Três programas  BIOS (Basic Input/Output System)  POST (Power-On Self Test)  SETUP
  • 46.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Memória ROM  BIOS (Basic Input/Output System)  Conjunto de instruções de software que permite ao processador trabalhar periféricos básicos  POST (Power-On Self Test)  Autoteste de inicialização  Realizado sempre que o computador é inicializado  Executa rotinas para  Identificar a configuração instalada  Inicializar todos os circuitos periféricos ligados à motherboard  Inicializa o video  Testa o teclado  Carrega o SO em memória  Entrega o controlo do processador ao SO  SETUP (Configuração do Sistema)  Programa de configuração do hardware do computador
  • 47.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Memória ROM – Forma de gravação  PROM (Programmable ROM)  EPROM (Erasable Programmable ROM)  EEPROM (Electricaly EPROM)
  • 48.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Memória ROM – Forma de gravação  PROM (Programmable ROM)  Só pode ser programada uma vez  Programação através da fusão de fusíveis internos  EPROM (Erasable Programmable ROM)  Gravar e apagar varias vezes  Programação através de indução de cargas eléctricas nos circuitos internos  Eliminação por exposição da memória a raios ultravioletas  EEPROM (Electricaly EPROM)  Programadas electronicamente sem as retirar da motherboard
  • 49.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Memória CACHE  Memória tipo SRAM (Static RAM)  Memória de ligação entre a RAM e o Processador  Permite um funcionamento mais eficiente do processador  Mais próxima do processador logo o acesso é mais rápido
  • 50.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Memória CACHE - Tipo  L1 (Level 1)  Localizada dentro do microprocessador  Capacidade até 128kB divida em duas partes (dados e instruções)  L2 (Level 2)  Localizada da motherboard ou dentro do processador (nos mais recentes)  Se externa, a capacidade depende do chipset  Se interna, a capacidade varia entre128kB a 2MB  L3 (Level 3)  Localizada da motherboard  A capacidade depende do chipset
  • 51.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Memória CACHE - Tecnologia  Asynchronous SRAM  Frequência de funcionamento acima de 33 MHz  Tempo de acesso a dados 20 a 12 ns  Synchronous Burst SRAM  Frequência de funcionamento acima de 66 MHz  Tempo de acesso a dados 12 a 8,5 ns  Pipelined Butsy SRAM  Frequência de funcionamento acima de 133 MHz  Tempo de acesso a dados 8 a 4,5ns  Custom SRAM  Frequência de funcionamento igual à do processador  Tempo de acesso a dados inferiores a 4ns
  • 52.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Actividade
  • 53.
    Ana Maria Telesde MenesesEscola Secundária Filipa de Vilhena Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Barramentos
  • 54.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento  Meio de transporte no computador (bus)  Componente da arquitectura do computador que interliga todos os componentes do computador.  Conjunto de condutores eléctricos  Tipos de barramentos:  Fluxo  Localização  Arquitectura
  • 55.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento Tipo de Barramento quanto ao fluxo:  Dados (transferidos bit a bit por cada um dos condutores)  Endereços (que indicam o local de destino/origem dos dados)  Controlo (como sinais de relógio, sinais de interrupção, etc.. )
  • 56.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramentos CPU RAM Dispositivos de I/O Barramento de Endereços Barramento de Dados Barramento de Controlo
  • 57.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento Tipo de Barramento quanto à localização:  Barramento Interno: interliga as componentes do processador (estão dentro do processador)  Barramento Externo: estabelecem a ligação entre o processador e as restantes componentes  Barramento Local (ou de Sistema): interliga sincronamente CPU e memória.  Barramento de I/O: interliga todos os outros dispositivos ao barramento local
  • 58.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramentos CPU Cache Lx System RAM Bridge I/O Bus Unidade de I/O, drives, teclado, rato, portas, adaptadores, etc Sistema de Barramento
  • 59.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramentos  Arquitecturas  ISA  MCA  EISA  VLB  PCI  AGP  PCI Express  AGP Pro  USB
  • 60.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramentos  Características a ter em conta  Largura de banda (bits)  Velocidade de bus (MHz)  Taxa de transmissão (MB/s ou GB/s)
  • 61.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento ISA ISA Controladores Internos Adaptadores ISA LPT1 COM1 COM2 Teclado Drive de Disquete Placas de Som Outros adaptadores de 16 bits
  • 62.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento ISA  ISA (Industry Standard Architeture)  Barramento ISA é um conjunto de sinais digitais que partem do chipset e do microprocessador, e atingem tanto as placas de expansão, através dos slots, como os controladores internos.  Nº de slots ISA em motherboard 2 a 4  Habitual 2  Antigamente entre 6 a 8
  • 63.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento ISA  Exemplos de dispositivos controlados por barramento ISA  interfaces para Drive e disquete,  interface serial e interface paralela (embutidas na motherboard)  Interface DIM e mini-DIM (embutidas na motherboard)  Slots de expansão  Exemplos de expansões ISA  Placas de fax/modem  Placas de som  Placas de interface para o scanner SCSI  Interfaces proprietárias  Placas de rede
  • 64.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento ISA  Conexão simples (8 bits)
  • 65.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento ISA  Conexão dupla (16 bits)
  • 66.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento ISA  Slots ISA
  • 67.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento ISA
  • 68.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento MCA  MCA (Micro Channel Architecture)  Barramento exclusivo da IBM  Transporte de 32 bits  Substituiu o ISA para processadores 386 e 486  Não tinha compatibilidade com placas ISA  Desinteressante para outros fabricantes
  • 69.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento MCA
  • 70.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento EISA  EISA (Extended Industry Standard Architecture)  Barramento de 32 bits a 8 MHz  Criado para fazer frente ao MCA  Compatível com ISA mas obrigava a manter a frequência de barramento do ISA  Plug and Play
  • 71.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento EISA
  • 72.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento VLB  VLB (VESA Local Bus)  Criado pela VESA (Video Electronics Standard Association)  Conexão directa à CPU  Desviar tráfego intenso (vídeo)  Transferência de 64 bits
  • 73.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento VLB
  • 74.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento PCI PCI Controlador EIDE Controlador FireWire Discos UDMA ZIP’s leitores CD outros Drives de alta performance Outros Adaptadores PCI Placas gráficas Placas de rede Outras placas de 32 bits Controlador SCSI Discos Scanners Outros
  • 75.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento PCI  PCI (Peripheral Component Interconnect).  Barramento PCI é um conjunto de sinais digitais que partem do chipset e do microprocessador, e atingem tanto as placas de expansão, através dos slots, como circuitos de placa de CPU.  Nº de slots PCI em motherboard 3 a 5  Habitual 4
  • 76.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento PCI  Barramento de 32 ou 64 bits  Velocidade de 33, 66 ou 133 MHz  Taxa de transmissão entre 132MB/s a 1GB/s  Plug and Play  Muito utilizado
  • 77.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento PCI  Exemplos de dispositivos controlados por barramento PCI  Interfaces para disco rígido embutidas na placa de CPU  Slots de expansão  Exemplos de expansões PCI  Placa de vídeo (SVGA)  Placa de interface SCSI  Placa de rede  Placa digitalizadora
  • 78.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento PCI  Slots PCI
  • 79.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento PCI
  • 80.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento AGP AGP Slot AGP Adaptador Gráfico
  • 81.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento AGP  AGP (Accelareted Graphics Port)  Acesso directo à memória RAM  Plug and Play  Largura de banda a 32 bits com frequência de 66 MHz  Valores das taxas do padrão AGP:  AGP 1x: 266 MB/s  AGP 2x: 532 MB/s  AGP 4x: 1064 MB/s  AGP 8X: 2128 MB/s
  • 82.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de AGP
  • 83.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento PCI Express  PCI Express (também conhecido como PCIe ou PCI-EX)  Criado pela Intel  Sucessor do AGP e do PCI.  Velocidade vai de x1 até x32  x1 uma conexão (caminho)  x4 quatro conexões  …  Linhas bidireccionais  Cada conexão PCI Express trabalha com 8 bits, sendo 4 em cada direcção
  • 84.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento PCI Express  A frequência usada é de 2,5 GHz (variável)  Implica maiores taxas de transmissão (250 MB/s), valor superior à PCI de 32 bits.  Valores das taxas do PCI Express comparadas às taxas do padrão AGP:  AGP 1x: 266 MB/s --- PCI Express 1x: 250 MB/s  AGP 2x: 532 MB/s --- PCI Express 4x: 1000 MB/s  AGP 4x: 1064 MB/s - PCI Express 8x: 2000 MB/s  AGP 8X: 2128 MB/s - PCI Express 16x: 4000 MB/s
  • 85.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento PCI Express
  • 86.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Mapa comparativo Sigla Nome Ano Nº de Bits Frequência (MHz) Velocidade (MB/s) ISA Industry Standard 1981 8 e 16 8 8 e 16 MCA Micro Channel Architecture 1987 16 e 32 10 44 a 66 EISA Extended Industry Standard Architecture 1988 32 8 16 VLB VESA Local Bus 1993 32 >40 132 PCI Peripheral Component Interconnect 1992 32 e 64 33 133 1997 32 66 266 2003 AGP 2x, 4x até 2128 PCI Express PCI Express 2005 8 (4x2) 2,5 GHz 250 (1x)… AGP Accelareted Graphics Port
  • 87.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento AGP PRO  AGP com 48 novos contactos  Aumenta o fornecimento de energia  Placas gráficas de nível profissional
  • 88.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento AGP PRO
  • 89.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento IrDA  Barramento sem fios  Infravermelhos  Ligação até 126 periféricos
  • 90.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento FireWire  Também conhecido como  i.Link,  IEEE 1394  High Performance Serial Bus/HPSB  Interface série para computadores pessoais e equipamento digital de áudio e vídeo  Comunicações de alta velocidade e serviços de dados em tempo real.  Tecnologia sucessora da interface paralela SCSI
  • 91.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento FireWire  Constituído por 6 condutores,  4 dos quais agrupados em 2 pares cruzados,  1 para transmissão de dados em modo half-duplex  1 para o sinal de relógio.  2 para a alimentação dos dispositivos a que se encontram ligados.  Cada par cruzado é blindado internamente, assim como o invólucro exterior do cabo.  A boa protecção desta blindagem permite as altas taxas de transferência do FireWire.
  • 92.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento USB USB Unidades USB e Hubs Teclados Scanners Câmaras Digitais Outros
  • 93.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento USB  USB (Universal Serial Bus)  Barramento universal  Transmissão de 12Mb/s e 480Mb/s  Permite a ligação de periféricos com o computador ligado  Ligação até 127 perifericos
  • 94.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Actividade Pesquise no site http://pt.wikipedia.org/ ou noutros á sua escolha e responda, por escrito, às seguintes questões: 1. Num documento de Word apresente imagens das diferentes arquitecturas de barramentos estudadas, fazendo a ligação entre as placas e respectivos slots de encaixe na motherboard. Crie legendas adquadas a cada imagem. 2. Distinga barramento USB de FireWire. Quais a suas vantagens em relação às restantes arquitecturas?
  • 95.
    Ana Maria Telesde MenesesEscola Secundária Filipa de Vilhena Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Portas I/O
  • 96.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Portas de Entrada/Saída  As portas são, por definição, locais onde se entra e sai. Em termos de tecnologia informática não é excepção. As portas são tomadas existentes na face posterior da caixa do computador, às quais se ligam dispositivos de entrada e de saída, e que são directamente ligados à motherboard .  Estas portas ou canais de comunicação podem ser:  Porta Dim  Porta PS/2  Porta série  Porta Paralela  Porta USB  Porta FireWire
  • 97.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Porta DIM  É uma porta em desuso, com 5 pinos, e a ela eram ligados os teclados dos computadores da geração da Intel 80486, por exemplo. Como se tratava apenas de ligação para teclados, existia só uma porta destas nas motherboards. Posteriormente os teclados passam a ser ligados às portas PS/2.
  • 98.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Porta PS/2  Surgiram com os IBM PS/2 e nos respectivos teclados. Também são designadas por mini-DIM de 6 pinos. Os teclados e ratos dos computadores passam quase na totalidade dos casos a ser ligados através destes conectores. Nas motherboards passam a existir duas portas deste tipo.
  • 99.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Porta Série  A saída série de um computador geralmente está localizada na placa MULTI-IDE e é utilizada para diversos fins como, por exemplo, ligar um fax modem externo, ligar um rato série, uma plotter, uma impressora e outros periféricos. As portas cujas fichas têm 9 ou 25 pinos são também designadas de COM1 e COM2. As motherboards possuem uma ou duas portas deste tipo. Série
  • 100.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Porta Paralela  A porta paralela obedece à norma Centronics. Nas portas paralelas o sinal eléctrico é enviado em simultâneo e, como tal, tem um desempenho superior em relação às portas série. No caso desta norma, são enviados 8 bits de cada vez, o que faz com que a sua capacidade de transmisssão atinja os 100 Kbps. Esta porta é utilizada para ligar impressoras e scanners e possui 25 pinos em duas filas. Paralela
  • 101.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Porta USB (Universal Serial Bus)  Desenvolvida por 7 empresas (Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC e Northern Telecom), vai permitir conectar periféricos por fora da caixa do computador, sem a necessidade de instalar placas e reconfigurar o sistema. Computadores equipados com USB vão permitir que os periféricos sejam automaticamente configurados assim que estejam conectados fisicamente, sem a necessidade de reboot ou programas de setup. O número de acessórios ligados à porta USB pode chegar a 127, usando para isso um periférico de expansão. A conexão é Plug & Play e pode ser feita com o computador ligado. O barramento USB promete acabar com os problemas de IRQs e DMAs.
  • 102.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Porta USB (Universal Serial Bus)  O padrão suportará acessórios como controles de monitor, acessórios de áudio, telefones, modems, teclados, mouses, drives de CD ROM, joysticks, drives de fitas e disquetes, acessórios de imagem como scanners e impressoras. A taxa de dados de 12 megabits/s da USB vai acomodar uma série de periféricos avançados, incluindo produtos baseados em Vídeo MPEG-2, digitalizadores e interfaces de baixo custo para ISDN (Integrated Services Digital Network) e PBXs digital.
  • 103.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Porta FireWire  A porta FireWire assenta no barramento com o mesmo nome, que representa um padrão de comunicações recente e que tem várias características em comum como o USB, mas traz a vantagem de ser muito mais rápido, permitindo transferências a 400 Mbps e, pela norma IEEE 1394b, irá permitir a transferência de dados a velocidades a partir de 800 Mbps.
  • 104.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Porta FireWire  As ligações FireWire são utilizadas para ligar discos amovíveis, Flash drives (Pen-Disks), Câmaras digitais, televisões, impressoras, scanners, dispositivos de som, etc. .  Assim como na ligação USB, os dispositivos FireWire podem ser conectados e desconectados com o computador ligado. FireWire
  • 105.
    Ana Maria Telesde MenesesEscola Secundária Filipa de Vilhena Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Placas e slots
  • 106.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Placas e slots  Placas gráficas ou de vídeo  Placas de som  Placas de rede  Têm como função permitir a comunicação do utilizador com o computador ou do computador com outros computadores
  • 107.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Placa gráfica ou de vídeo  Têm como função a construção das imagens que são apresentadas nos monitores dos computadores  Possuem uma memória própria (memoria vídeo) que armazenam as imagens que serão apresentadas no monitor  Esta memória está em constante actualização pelo processador
  • 108.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Placa gráfica ou de vídeo  Características a ter em conta:  Resolução  Memória de vídeo  Tipos ou padrões
  • 109.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Resolução  Associada à melhor ou menor qualidade da imagem no monitor  Ecrã é constituído por uma grelha de milhares de píxeis  Quantos mais píxeis melhor é a qualidade da imagem
  • 110.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Resolução  A quantidade de memória vídeo determina a resolução e o número de cores que a placa pode representar Ecrã com menos pixeis Ecrã com mais pixeis
  • 111.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Resolução  Como os ecrãs não são quadrados, possuem mais pixeis na horizontal do que na vertical.  Ao número de pixeis na horizontal dá-se o nome de resolução horizontal e ao número de pixeis verticais dá-se o nome de resolução vertical.  Se quisermos saber quantos pixeis existem, basta multiplicar os horizontais pelos verticais.
  • 112.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Memória vídeo  Utilizada para armazenar as imagens que vão ser apresentadas no monitor  A placa gráfica actualiza-a constantemente por ordem do processador  A quantidade de memória de vídeo determina a resolução e o número de cores que a placa pode representar.  Para calcular a resolução e a quantidade de cores que a placa pode representar, multiplica-se a resolução horizontal pela vertical e pela quantidade de bits de cor.
  • 113.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Memória vídeo - Fórmulas Resolução horizontal = nº de pixeis horizontais Resolução vertical = nº de pixeis verticais Total de pixeis = nº de pixeis horizontais x nº de pixeis verticais Número de cores = 2 nº de bit de cor Memória = Total de pixeis x (número de cores/ 8)Memória = Total de pixeis x (número de cores/ 8) Nº de bits de cor N.º de cores 1 2 cores (monocromáticos) 2 4 cores 4 16 cores 8 256 cores 16 65000 cores 24 16 milhões de cores (true color)
  • 114.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Tipos ou padrões  Os padrões são apresentados cronologicamente  Hércules  CGA  EGA  XGA  VGA  SVGA
  • 115.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Hercules, CGA, EGA e XGA Hércules  Primeira placa gráfica para PC  Monocromática. 720x348 píxeis. Memória de 64KBytes. CGA  IBM - padrão CGA (Color Graphics Adapter)  16 cores (apenas 4 em simultâneo). 320x200 píxeis.  Monocromática. 640x200 píxeis.  Memória de 64 kByte EGA  IBM - padrão EGA (Enhanced Graphics Adapter).  16 cores (em simultâneo). 320x200, 640x200 ou 640x350 píxeis. Memória de 128 KBytes XGA  IBM (1990) – Barramento MCA  Cor de 8 bits. Resolução 1024x768 píxeis  Cor de 16 bit. Resolução 640x480 píxeis.
  • 116.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de VGA vs SVGA  A principal característica das placas SVGA é a obtenção de modos gráficos com alta resolução e elevado número de cores.  VGA operavam com 256 cores e resolução de 320x200,  SVGA operavam inicialmente (1990) com 256 cores e resoluções de 640x480, 800x600 e 1024x768, desde que equipadas com quantidade suficiente de memória de vídeo.  Para chegar a 1024x768 com 256 cores, é necessário 1 MB de memória de vídeo.  Com 512 kB de memória de vídeo, é possível utilizar 256 cores até à resolução de 800x600.  SVGA (a partir de 1994) utilizam 2 MB, 4 MB, 8 MB e 16 MB de memória de vídeo, podendo operar com um elevadíssimo número de cores e resoluções mais altas.
  • 117.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de SVGA  As placas de vídeo modernas são as do tipo SVGA (Super VGA), que por sua vez derivam das placas VGA.  A diferença entre as actuais placas SVGA e as antigas placas VGA é o maior número de cores e maiores resoluções que podem utilizar.  Além disso, as placas SVGA modernas possuem recursos avançados, como aceleração de vídeo, aceleração 2D e aceleração 3D.
  • 118.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Evolução das placas gráficas  Aceleradoras gráficas 2D (bidimensionais)  Aceleradoras gráficas 3D (tridimensionais)  Exibição vídeo, saída TV e captura vídeo
  • 119.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Aceleradoras gráficas 2D (bidimensionais)  Antes de 1994  As placas limitavam-se a exibir os dados existentes na sua memória de vídeo.  O processador construía as imagens, pixel a pixel.  1994 - Todas as novas placas SVGA passam a ser aceleradoras gráficas  Implementação de chips gráficos  Colaboração com o processador na geração das imagens  Realizam sozinhos operações repetitivas (controle do cursor do rato, preenchimento de polígonos, aplicação de ícones e outras tarefas típicas do Windows)  Operações executadas por hardware ⇒ velocidade da sua execução superior
  • 120.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Aceleradoras gráficas 3D (tridimensionais)  Para obter gráficos tridimensionais com maior velocidade e maior realismo ⇒ chips gráficos novos realizam operações tridimensionais  Funções complexas que ocupavam muito tempo do processador  Ex.: a aplicação de texturas sobre polígonos localizados no espaço tridimensional, tendo em conta a quantidade de luz, correcção de perspectiva e outros factores  Acelera gráficos 2D  A velocidade de geração das imagens é superior  Liberta o processador para os cálculos das coordenadas tridimensionais dos elementos da imagem  O preenchimento de cores e texturas para o chip gráfico
  • 121.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Exibição vídeo, saída TV e captura vídeo  Possibilidade de exibir imagens:  provenientes de uma câmara ou VCR  sintonizar emissoras de TV  digitalizar as imagens provenientes dessas fontes  armazenar em arquivos
  • 122.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de GPU GPU (Graphics Processing Unit, ou Unidade de Processamento Gráfico)  Microprocessador especializado em processar gráficos em computadores pessoais, estações de trabalho ou jogos  As GPUs modernas manipulam gráficos computadorizados com eficiência  A sua estrutura de processamento paralelo torna-os mais eficazes neste tipo de trabalho que o processador normal.  A GPU é utilizada em placas gráficas  As versões mais simplificadas são integradas directamente na motherboards
  • 123.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramentos  As primeiras placas VGA e SVGA utilizavam o barramento ISA, em versões de 8 e de 16 bits.  Rapidamente surgiu o barramento VLB (VESA Local Bus). No final de 1993, surgiram várias placas SVGA VLB. Estas placas dominaram o mercado durante 1994 e até meados de 1995, passando a dar lugar aos modelos PCI.  Depois da popularização do Pentium II, passaram a ter bastante sucesso as placas de vídeo com barramento AGP.  PCI Express é também um barramento utilizado em placas gráficas
  • 124.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento ISA
  • 125.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento VLB 16 bits
  • 126.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento MCA
  • 127.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento PCI
  • 128.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento AGP
  • 129.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento PCI Express
  • 130.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Placa de som  Dispositivo de hardware  Permite a entrada e saída de sinais sonoros entre equipamentos de som e um computador  Executa um processo de conversão AD (Analogico-Digital) e DA (Digital Analógico) respectivamente.  Trabalha com sinais digitais = sinais que assumem valores discretos, como 0 ou 1 (com 1 bit).  O áudio é um sinal analógico = infinidade de valores, continuo no tempo
  • 131.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Placa de som
  • 132.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Características  Conversores ADC e DAC  Resolução das placas de som  Frequência  Resposta de frequência  SNR e THD  Sintetizadores e MIDI  DSP (Digital Signal Processor)  Canais de áudio  Conexões
  • 133.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Conversores ADC e DAC  ADC (Analog-to-Digital Converter - Conversor Analógico-Digital)  Tarefa de digitalização dos sinais sonoros  A placa de som recebe sinais sonoros de um dispositivo externo (um microfone, um instrumento musical, leitor CD, …)  O som oriundo desses dispositivos é disponibilizado por sinais analógicos.  Os computadores só trabalham com informações digitais  ADC faz a conversão de analógico para digital.  DAC (Digital-to-Analog Converter - Conversor Digital-Analógico).  Para ouvir o som emitido pelos computadores conectam-se à placa de som caixas acústicas ou auriculares.  O ouvido humano não entende o sinal emitido pelo computador  É necessário fazer outra conversão: de sinais digitais (do computador) para sinais analógicos.  Tarefa do DAC (também conhecido por Conversor D/A).  Há situações em que é necessário trabalhar com ambos os conversores ao mesmo.  Possível na maioria das placas de som, em um recurso denominado fullduplex.
  • 134.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Resolução das placas de som  Resoluções de 16 bits (anteriormente de 8 bits)  Especificações das placas de som de 32, 64 ou 128 bits  Indicam a quantidade de tons simultâneos que a placa pode trabalhar (polifonia)  16 bits são suficientes para reproduzir com alta qualidade sonora os sons audíveis pelo ouvido humano  Mais de 20 bits (ou mais) ⇒ alta fidelidade sonora
  • 135.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Frequência  Passagem do sinal analógico para digital ⇒ captura do sinal por pontos  A frequência determina o intervalo entre cada ponto capturado  Quanto mais pontos, mais fiel será o áudio  Actualmente 100 KHz (aproximadamente)
  • 136.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Resposta de frequência  Indica a faixa de frequências que a placa de som pode oferecer  Valores comuns e satisfatórios: entre 20 Hz e 20 KHz  Podem existir desvios, perdas ou ganhos.  Medido em decibéis (dB)  Desvios inferiores a 1 dB (para mais ou para menos) ⇒ boa qualidade de áudio
  • 137.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de SNR e THD  SNR (Signal to Noise Ratio ou Relação Sinal/Ruído)  Indicador de nível de ruído (uma espécie de interferência)  Boa qualidade SNR > 90 dB  THD (Total Harmonic Distortion ou Distorção Harmónica Total)  Indicador de nível de distorção  Medida em percentagem  Quanto menor esse valor, melhor.  Nota SNR e THD só são especificadas quando a placa de som tem qualidade muito boa
  • 138.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Sintetizadores e MIDI  Ficheiros de som são de grandes dimensões  É necessário usar compactadores (formatos de compactação áudio, exemplo MP3) e sintetizadores (MIDI - Musical Instrument Data Interface)  FM (Frequência Modulada) é sintetizador mais comum  Gera áudio na placa de som sem a necessidade de usar áudio digitalizado  Wave Table é um sintetizador de som mais real  Constituir áudio através de amostras oriundas de instrumentos sonoros reais
  • 139.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de DSP (Digital Signal Processor)  Item importante para a qualidade do áudio  Presença obrigatória em placas de som mais sofisticadas  Chip dedicado a processar informações sonoras, liberando o processador do computador de tal tarefa  Algumas motherboards têm DSP’s on-board
  • 140.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Canais de áudio  Indicam quantas caixas de som se podem conectar à placa  As mais simples suportam dois canais (direito e esquerdo)  As mais sofisticadas suportam 4, 5 ou mais canais (tecnologia Surround)  Exemplo: sistemas de som 5.1 ⇒ cinco caixas de som e uma caixa subwoofer
  • 141.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Conexões  As conexão mais comuns:  MIC: entrada para microfone;  Line-In: entrada para conectar aparelhos sonoros, como um rádio, por exemplo;  Line-Out: entrada para conectar caixas de som ou auriculares;  Speaker: nesta entrada, pode-se ligar caixas de som sem amplificação;  Joystick/MIDI: entrada para ligar joystick (controle para jogos) ou instrumentos MIDI;  SPDIF: entrada para conexão de aparelhos externos.
  • 142.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramentos  As placas de som utilizam barramentos  ISA  PCI  PCI-Express  USB
  • 143.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento ISA
  • 144.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento PCI
  • 145.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento PCI Express
  • 146.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramento USB
  • 147.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Placa de rede  Dispositivo de entrada e saída  Usadas para interligar um computador a uma rede local  A placa de rede varia consoante o formato, a arquitectura, a tipologia da rede e a cablagem utilizada* * as redes informáticas são tema do ultimo módulo desta disciplina
  • 148.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Características  Tipo de ligação  Ficha BNC  Ficha de 15 pinos  Ficha RJ45  Sem fios  Conexão à motherboard  Internas (EISA ou PCI)  Externas (paralela ou USB)  PCMCIA  Compact flash
  • 149.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Tipo de Ligação Ficha BNC Ficha de 15 pinos
  • 150.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Tipo de ligação RJ45 Wireless
  • 151.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Conexão à motherboard Internas  EISA ou PCI Externas  Paralelas ou USB
  • 152.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Conexão à motherboard PCMCIA Compact flash
  • 153.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Barramentos  ISA  EISA  PCI  PCI Express  USB
  • 154.
    Ana Maria Telesde MenesesEscola Secundária Filipa de Vilhena Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Sistemas de Alimentação
  • 155.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Fontes de alimentação  Fontes de alimentação de corrente eléctrica  Fontes AT… as mais antigas  Fontes ATX… as actuais  Fontes WATX… para servidores  Fontes micro-ATX… menor que ATX com menos componentes
  • 156.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Fontes de alimentação  Diferem…  no tamanho  nos conectores  no funcionamento  AT e ATXAT e ATX
  • 157.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de AT e ATX AT ATX Dimensão Menor Maior Fichas Duas fichas de 6 contactos para um conector de 12 pinos (on- board). Uma ficha de 20 contactos para um conector de 20 pinos (on- board). Tensões Alimenta a motherboard a 12V e 5V. Alimenta a motherboard a 12V, 5V e 3,3V. Funcionamento Liga/desliga através de um botão de ON/OFF directamente ligado a ela Liga/desliga através de um botão de ON/OFF directamente ligado a motherboard. A motherboard controla o funcionamento da fonte. O computador pode ser desligado pelo SO Para desligar o PC pelo botão ON/OFF é necessário premi-lo nais do que 4s.
  • 158.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de AT e ATX  AT
  • 159.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de AT e ATX  ATX
  • 160.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Tensão de uma fonte de alimentação  Tensão de uma fonte de alimentação  A tensão de uma fonte de alimentação deve ser igual ou superior ao somatório das necessidades das tensões das componentes Tensão da fonte >= Σ tensões das componentes
  • 161.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Tensão em ATX  Fornecem tensões diferentes de 12V, 5V e 3,3V  300W e 400W representam a potencia total, a potencia máxima (quando todas as saídas estão em carga)  Numa fonte de 300W  50 a 55% - saídas de 12V  45 a 50% - saídas de 5V e 3,3V  Saídas de 12V  Drives de disquetes, disco rígido, ventoinha, drive cd/dvd  Saídas de 5V e 3,3V  Componentes on-board (processador, memórias, …)
  • 162.
    Ana Maria Telesde MenesesEscola Secundária Filipa de Vilhena Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Sistemas de Refrigeração
  • 163.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Sistemas de refrigeração  Não deixar elevar a temperatura do computador ou de uma das suas componentes  Tecnologias  aircooling  watercooling
  • 164.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Aircooling  O mais habitual  Recorre a ventoinhas para efectuar a refrigeração  Vantagem: preço mais acessível  Problema: refrigeração utiliza o ar que é um mau dissipador de calor.  Utiliza um dissipador para melhorar o processo
  • 165.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Dissipador  Serve para desconcentrar o calor da sua pequena fonte, dispersando-o por uma área maior.  Utilização de dissipador torna mais eficiente a transferência do calor gerado pelo processador (ou outra componente) para o ambiente.  Características:  Ser de cobre (bom condutor e barato)  Bom mecanismo de retenção (formato adequado e pesado)  Base plana (pleno contacto com a área de geração de calor)  Grande área de dissipação (quanto maior, maior é a capacidade de dissipação)
  • 166.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de
  • 167.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Watercooling  Refrigeração a água  Pouco utilizado  Vantagens: silencioso, eficaz e extremamente fiável  Problema: preço elevado, dimensão
  • 168.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Watercooling  Uma peça transfere o calor da CPU para a água - WaterBlock (WB)  Um radiador recebe a água quente (vinda do WB)  Transfere o calor para o ambiente;  Uma bomba faz circular a água entre o WB e o Radiador através de tubagem
  • 169.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Watercooling
  • 170.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Watercooling
  • 171.
    Ana Maria Telesde MenesesEscola Secundária Filipa de Vilhena Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Dispositivos de Armazenamento Secundário
  • 172.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Memória secundária  Memória primária ⇒ acessível com grande rapidez pelo processador. ⇒ volátil  Solução ⇒ dispositivos de memória secundária (o disco, as disquetes, os CDs, os DVDs) ⇒ armazenam dados/informação de forma duradoura ⇒ maior capacidade de armazenamento ⇒ acesso muito mais lento  O computador usa normalmente usa a memória principal e só ocasionalmente transfere dados de/para a memória secundária.
  • 173.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Dispositivos de memória secundária  Disco rígido  o mais importante  normalmente instalado no interior da caixa do computador  tem uma capacidade muito grande (medida em Gb)  velocidade de acesso mais rápida que os outros dispositivos de memória secundária  Disquetes  foram muito utilizadas  podem ser transportadas  não tem aumentado de capacidade  Pen disk  são muito utilizadas  podem ser transportadas  variam de capacidade e atingem já capcidades mensuráveis em Gb  Porta USB  CDs e DVDs (graváveis e regraváveis)  transferir informação entre computadores  Acesso lento  guardar informação de forma permanente  Maior durabilidade
  • 174.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Dispositivos de memória secundária  Analise mais detalhada  Disco Rígido  Disquete  CD  DVD  Considerar  Estrutura/dados técnicos do suporte de armazenamento  Como se apresentam fisicamente  Capacidade
  • 175.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Disco Rígido  Disco rígido (HD Hard Disk)  Componente do computador onde são armazenadas dados/informações de forma permanente  Permite a gravação de dados/informações  Permite o lançamento e execução dos programas mais usados.  Porquê?  Quando o computador é desligado, o conteúdo da memória RAM é apagado.  O disco rígido permite manter programas e ficheiros no computador  É possível voltar a executa-los quando o computador for novamente ligado
  • 176.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Disco Rígido  Sistema lacrado por uma protecção metálica  Contém discos de metal recobertos por material magnético onde os dados/informações são gravados através de cabeças de leitura/escrita  Através da protecção metálica é possível prender o disco à caixa do computador, por meio de parafusos
  • 177.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Disco rígido
  • 178.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Disco rígido  Cada disco está dividido em pistas  Conjunto de pistas concêntricas  Repartidas em intervalos regulares  As pistas são numeradas de 0 a n, sendo n o número total. A pista 0 é a mais externa.  Cada pista é dividida em sectores  número constante de partes de mesmo tamanho  São numerados de 1 até n, sendo n o número de sectores por pista
  • 179.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Disco rígido Tecnologia  Vários tipos de discos rígidos diferentes.  IDE/ATA  Serial_ATA  SCSI  …
  • 180.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de IDE/ATA  ATA (Advanced Technology Attachment)  Padrão para interligar dispositivos de armazenamento (discos rígidos e drives de CD/DVD) no interior de computadores.  Reúne várias tecnologias antecessoras  (E)IDE - (Extended) Integrated Drive Electronics  ATAPI - Advanced Technology Attachment Packet Interface  UDMA - Ultra DMA  Serial ATA em 2003 obrigou à renomeação do padrão ATA para Parallel ATA (ATA Paralelo, ou PATA).
  • 181.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de IDE/ATA  Cabos de quarenta ou oitenta fios paralelos  Suporta cabos até 19 polegadas (450 mm)
  • 182.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de IDE/ATA  Standards ATA  ATA-1 ATA, IDE  ATA-2 EIDE, Fast ATA, Fast IDE, Ultra ATA  ATA-3 EIDE  ATA-4 ATAPI-4, ATA/ATAPI-4  ATA-5 ATA/ATAPI-5  ATA-6 ATA/ATAPI-6  ATA-7 ATA/ATAPI-7  ATA-8 ATA/ATAPI-8  PATA Parallel Advanced Technology Attachment
  • 183.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Serial ATA  Serial ATA, SATA ou S-ATA (Serial Advanced Technology Attachment)  Tecnologia de transferência de dados entre um disco rígido e a motherboard.  Sucessor da tecnologia ATA
  • 184.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Serial ATA  Transferência de dados em série.  Cabos Serial ATA  usam transmissão diferencial  formados por dois pares de fios (um para transmissão e outro para recepção) – quatro fios  três fios terra  totaliza sete fios  usa cabos com menor diâmetro que não interferem na ventilação da caixa
  • 185.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Serial ATA
  • 186.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de SCSI  SCSI (Small Computer System Interface, pronuncia-se "scuzzy") .  Permite a conexão de uma larga gama de periféricos (discos rígidos, drives de CD/DVD, impressoras e scanners)  Inicialmente usavam interfaces paralelas, passando depois para série  Necessário que o PC tenha um equipamento de interface entre a máquina e o hardware SCSI  “Host Adapter”.  Máximo de conexões: 15 dispositivos  identificados por um código binário (ID SCSI)  só permite a transmissão entre dois dispositivos ao mesmo tempo
  • 187.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de SCSI  Variedade de padrões de dispositivos SCSI  Paralelas  SCSI-1 (barramento de 8 bits, clock de 5 MHz e taxa de transferência de 5 Mb/s),  Fast SCSI (barramento de 8 bits, clock de 10 MHz e taxa de transferência de 10 Mb/s),  Ultra SCSI (barramento de 8 bits, clock de 20 MHz e taxa de transferência de 20 Mb/s),  Ultra2 Wide SCSI (barramento de 16 bits, clock de 40 MHz e taxa de transferência de 80 Mb/s)  Ultra-320 SCSI (barramento de 16 bits, clock de 80 MHz DDR e taxa de transferência de 320 Mb/s).  Série  SSA (Serial Storage Architecture) , com taxa de transferência de 40 Mb/s e SAS (Serial Attached SCSI) de 300 Mb/s.
  • 188.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Disco rígido Sistema de ficheiros  Sistema de formatação de um disco rígido  Modo de reconhecimento do disco rígido pelo sistema operativo  Variam em função do sistema operativo: Windows, Linux, Unix, …
  • 189.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Sistema de ficheiros  Windows  NTFS, FAT32, FAT16 e FAT12  Linux  Ext2, Ext3, ReiserFS…  FAT e NTFS apenas para leitura (experimental em escrita)  BSD (Unix)  FFS (Fast File System)  UFS (Unix File System)  ….  Macintosh,  HFS (Hierarchical File System)
  • 190.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Disquete  Disco flexível e removível de armazenamento fixo de dados  Tamanho de 3,5 polegadas (a mais usada)  armazenamento de 720 KB (DD=Double Density) até 2,88 MB (ED=Extra Density),  mais comum actualmente seja 1,44 MB (HD=High Density)  Tamanho de 5,25 polegadas (não é usada)  armazenamento de 160 KB (Single Side = Face Simples) até 1,2 MB (HD)
  • 191.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Disquete 1 - Patilha de protecção contra escrita. 2 - Base central 3 - Cobertura móvel da área de leitura 4 - Revestimento plástico 5 - Disco de papel 6 - Disco magnético 7 - Sector do disco
  • 192.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Disquete  A mesma estrutura de um disco rígido  Diferenças  disquetes podem ser removidas  as disquetes têm um só disco magnético.  Disco magnético dividido em duas faces (0 e 1)  Cada face é divididas em pistas  conjunto de pistas concêntricas  repartidas em intervalos regulares  numeradas de 0 a n, sendo n o número total  a pista 0 é a mais externa  Cada pista é divida em sectores  número constante de partes de mesmo tamanho  são numerados de 1 até n  n é o número de sectores por pista  Cada sector possui o tamanho de 512 bytes  o sector (ou bloco) é a menor porção do disco que o computador consegue ler.  Alguns leitores são equipados com duas cabeças de leitura/escrita
  • 193.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de CD  CD (compact disc)  um dos mais populares meios de armazenamento de dados digitais  tecnologia utilizada nos CD’s é semelhante à dos DVD’s  CD’s para gravação apenas (CD-R) e CD’s que podem ser reescritos (CD- RW)  a capacidade de se poder apagar e reescrever o conteúdo no segundo tipo contribuiu para o desaparecimento das disquetes  um CD pode armazenar conteúdo equivalente a mais de 486 disquetes de 3 1/2 com muito maior fidelidade
  • 194.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de CD  Disco de acrílico  Protecção da superfície  disco de plástico especial sobre a mesma  Quatro camadas físicas:  1ª camada adesiva  2ª camada de acrílico (contém os dados propriamente ditos)  3ª camada reflexiva (composta de alumínio)  4ª camada plástica (feita de policarbonato)  Cor prata é o resultado da soma das camadas de gravação e reflexão.  Num CD-R, a composição das camadas é diferente, para que os dados possam ser gravados.
  • 195.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de CD  Gravação feita ao longo de uma enorme espiral (22188 voltas, totalizando 5,6 km de extensão)  dados/informações gravadas em furos na espiral  cria dois tipos de irregularidades físicas: pontos brilhantes e pontos escuros  os pontos são bits e compõem as informações carregadas pelo CD  Leitura feita por dispositivos especiais (CD Players ou DVD Players)  A superfície da espiral é varrida por um laser  A luz é reflectida pela superfície do disco e captada por um detector  O detector envia ao controlador do aparelho a sequência de pontos claros e escuros  A sequencia é convertida em "1's ou 0's", os bit's (dados binários)
  • 196.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de DVD  DVD (Digital Versatile Disc)  Dados/informações digitais  maior capacidade de armazenamento que o CD  tecnologia óptica superior  padrões melhorados de compressão de dados  Capacidade de armazenamento: 4,7 GB até 8,5 GB (dupla camada)  DVD’s graváveis e regraváveis.
  • 197.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de DVD  DVD’s graváveis e regraváveis  Graváveis:  permitem somente uma gravação  não é possível excluir nada  acrescentar dados é possível se o disco não for finalizado (Disk At Once).  Regraváveis  permitem apagar e regravar dados.
  • 198.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de DVD  Três tipos de DVDs graváveis:  DVD-R (Digital Versatile Disc Read Only Memory): permite apenas uma gravação e pode ser lido pela maioria de leitores de DVD’s.  DVD+R: permite apenas uma gravação, pode ser lido pela maioria de leitores de DVD’s e é lido mais rapidamente para backup.  DVD+R DL (Digital Versatile Disc Read Only Memory Double Layer): semelhante ao DVD+R, mas permite a gravação em dupla camada, aumentando a sua capacidade de armazenamento.  Nota: existem no mercado gravadores que conseguem gravar os dois tipos, chamados gravadores DVD±R.
  • 199.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de DVD  Quatro tipos de DVD’s regraváveis  DVD-RW (DVD Rewritable):  permite gravar e apagar cerca de mil vezes.  DVD+RW:  é uma evolução do DVD-RW;  também permite gravar e apagar cerca de mil vezes;  possui importantes aperfeiçoamentos, em especial uma compatibilidade muito maior com os leitores de DVD’s.  DVD+RW DL (DVD Rewritable Double Layer):  possui duas camadas de gravação, o que duplica a sua capacidade de armazenamento;  DVD-RW DL é incompatível com os actuais gravadores.  DVD-RAM (DVD Random Acess Memory):  permite gravar e apagar mais de cem mil vezes;  a gravação e a leitura são feitas numa série de círculos concêntricos, um formato que se aproxima mais do que ocorre nos discos rígidos;  é possível editar o conteúdo do DVD sem ter de apagar todo o conteúdo que já estava gravado;  é possível gravar e ler em simultâneo (time shift) sem o risco de apagar a gravação.  é compatível com poucos leitores de DVD.  possui uma única camada de gravação;  o custo do DVD-RAM é de aproximadamente 4 vezes ao do DVD+RW
  • 200.
    Ana Maria Telesde Meneses Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Arquitectura de Computadores Escola Secundária Filipa de Próximas aulas…  Periféricos  Monitores  Teclados e ratos  Impressoras e Scanners  Comunicação  Colunas, audio e web cam