Informática
Polícia Federal
Tele-Transmitida
Teoria
Prof. André Cardia
Data de impressão: 03/04/2007
150 das 190 vagas no TRF
w w w. e d i t o r a m a x i m u s . c o m . b r
MATERIAL DIDÁTICO EXCLUSIVO PARA ALUNOS DO CURSO APROVAÇÃO
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Informática
Sobre esta apostila
Esta apostila contém fundamentos sobre assuntos cobrados na matéria de Informática, nos concursos de
carreiras públicas mais concorridas de âmbito nacional como Auditor Fiscal e Técnico da Receita Federal
(ESAF), Auditor Fiscal do Trabalho (ESAF), Delegado da Polícia Federal (CESPE), Agente da Polícia
Federal(CESPE), Patrulheiro da Polícia Rodoviária Federal (CESPE), Tribunais de Justiça, instituições
financeiras, etc.
1 Introdução à microinformática (Hardware)
Inicialmente serão apresentados alguns conceitos importantes e bastante úteis para uma boa compreensão
do texto. O aluno deve saber que o mundo da informática é muito amplo, tem a sua própria linguagem (jargão),
assim como a área jurídica, a área técnica, etc.
1.2 Informática
Informática é a ciência que estuda os dados e sua transformação em informação, buscando formas de
melhorar cada vez mais tal processo. Também se preocupa com a segurança e a precisão dessas informações.
Curiosamente, a palavra informática vem do francês information automatique, - informação automática.
1.2.1 Computador
O computador é basicamente um dispositivo eletrônico, automático, que lê dados, efetua cálculos e fornece
resultados. Ou seja, uma máquina que recebe dados, compara valores, armazena dados e move dados;
portanto trabalha com dados e estes bem colocados tornam-se uma informação.
1.2.2 Processos Básicos
Entrada de dados
: ler os dados iniciais ou constantes.
Processamento
: efetua os cálculos (processamento).
Saída de dados
: apresenta os resultados.
A arquitetura de um computador pode ser representado pelo diagrama de blocos abaixo:
Um computador se difere das demais máquinas de cálculo devido as seguintes características
alta velocidade na execução de suas operações;
grande capacidade de armazenar informações (memória);
capacidade de executar longa seqüência alternativa de operações (programa).
1.2.3 Sistema Computacional
O Sistema Computacional ou Sistema de Processamento de Dados é composto por três partes: Hardware –
conjunto de dispositivos eletrônicos, Software – os programas e os usuários.
1.3 Hardware
Um computador digital é constituído por um conjunto de componentes interligados, composto por
processadores, memória principal, registradores, terminais, impressoras, discos magnéticos, além de outros
dispositivos físicos (Hardware). Esses dispositivos manipulam dados na forma digital, o que proporciona uma
maneira confiável de representação.
Todos os componentes de um computador são agrupados em três subsistemas básicos: unidade central de
processamento, memória principal e dispositivos de entrada e saída de dados. Estes subsistemas também
chamados de unidades funcionais, estão presentes em todo computador digital, apesar de suas
implementações variarem nas diferentes arquiteturas existentes e comercializadas pelos diversos fabricantes de
computadores.
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1.4 Software
O computador não pensa, obedece ordens. Um conjunto de ordens em uma seqüência lógica é que
chamamos de software. É parte abstrata de sistema de computação.
1.5 Usuário
Indivíduos que realizam tarefas necessárias para o funcionamento dos outros componentes do Sistema.
1.6 Microcomputadores
Devido ao seu baixo custo de instalação e manutenção, facilidade de manuseio e com o desenvolvimento
de softwares e hardwares cada vez mais poderosos, a microinformática tornou-se um dos setores mais
importantes na área de informática.
Os microcomputadores são baseados nos microprocessadores. Eles são frutos do processo de
miniaturização que tomou conta da indústria de computadores nos últimos anos.
1.6.1 Classificação dos Microcomputadores
Podemos definir em alguns tipos principais de microcomputadores, são
eles:
Computadores padrão IBM-PC
O Computador Pessoal é o responsável pelo sucesso da informática entre
as pessoas e empresas atualmente. Cada vez mais barato e acessível, realiza
as principais tarefas rotineiras e as mais avançadas. São os “computadores de
mesa” (Desktops).
Laptop
Menores que os micros, os Laptops pesavam em torno de 4,5Kg, tela embutida de cristal líquido e todos os
recursos de um micro completo.
Notebook
Substituto dos Laptops, menores e mais leves, pesando em torno de 2,5 Kg.
Palmtop
Um modelo de Handheld que fez sucesso nas últimas feiras de tecnologia,
como o próprio nome diz, cabe na palma da mão e realizam quase todas as
tarefas de um PC.
Com a evolução tecnológica, os Palmtops ficaram mais potentes, com novos
recursos e processamento multimídia avançado. Também são conhecidos como
Pocket PCs.
Estações de Trabalho
Estação de trabalho (do inglês Workstation) é o nome genérico dado a computadores situados, em termos
de potência de processamento, entre o computador pessoal e o computador de grande porte, ou mainframe.
No início da década de 1980, os pioneiros nesta área foram Apollo Computer e Sun Microsystems, que criaram
estações de trabalho rodando UNIX em plataformas baseadas no microprocessador 68000 da Motorola.
Atualmente, consideramos estações de trabalho, PCs com processadores mais poderosos como por exemplo o
Pentium IV,
Servidores
Servem aos usuários das Estações de trabalho fornecendo arquivos ou executando programas. Têm
grande poder de processamento e disco rígido de alta capacidade de armazenamento de dados.
Mainframes
Um mainframe é um computador de grande porte, dedicado normalmente ao processamento de um volume
grande de informações. Os mainframes são capazes de oferecer serviços de processamento a milhares de
usuários através de milhares de terminais conectados diretamente ou através de uma rede. (O termo mainframe
se refere ao gabinete principal que alojava a unidade central de processamento nos primeiros computadores.).
Embora venham perdendo espaço para os servidores de arquitetura PC e servidores Unix, de custo bem
menor, ainda são muito usados em ambientes comerciais e grandes empresas (bancos, empresas de aviação,
universidades, etc.).
São computadores que geralmente ocupam um grande espaço e necessitam de um ambiente especial para
seu funcionamento, que inclui instalações de refrigeração (alguns usam refrigeração a água). Os mainframes
são capazes de realizar operações em grande velocidade e sobre um volume muito grande de dados.
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1.6.2 Sistema Binário
O sistema binário é um sistema de numeração posicional em que todas as quantidades se representam
utilizando como base o número dois, com o que se dispõe das cifras: zero e um.
Os computadores digitais trabalham internamente com dois níveis de tensão, pelo que o seu sistema de
numeração natural é o sistema binário (aceso, apagado). Com efeito, num sistema simples como este é
possível simplificar o cálculo, com o auxílio da lógica booleana. Em computação, chama-se um dígito binário (0
ou 1) de bit, que vem do inglês Binary Digit.
Um conjunto de 8 bits forma um byte, e um conjunto de 1024 bytes forma um Kilobyte (ou Kbyte). O
número 1024 foi escolhido pois é a potência de 2 mais próxima de 1000. Um conjunto de 1024 Kbytes forma um
Megabyte (1048576 bytes) e um conjunto de 1024 Megabytes forma um Gigabyte (1073741824 bytes). Os
próximos múltiplos são o Terabyte (1024 Gibabytes) e o Petabyte (1024 Terabytes)
Também usamos os termos Kilobit, Megabit e Gigabit, para representar conjuntos de 1024 bits. Como um
byte corresponde a 8 bits, um Megabyte corresponde a 8 Megabits e assim por diante.
1 Bit =
1 Byte =
1 Kbyte =
1 Megabyte =
1 Gigabyte =
1 ou 0
Um conjunto de 8 bits
1024 bytes ou 8192 bits
1024 Kbytes, 1.048.576 bytes ou 8.388.608 bits
1024 Megabytes, 1.048.576 Kbytes, 1.073.741.824
8.589.934.592 bits
bytes
ou
Quando vamos abreviar, também existe diferença. Quando estamos falando de Kbytes ou Megabytes,
abreviamos respectivamente como KB e MB, sempre com o “B” maiúsculo. Quando estamos falando de Kbits
ou Megabits abreviamos da mesma forma, porém usando o “b” minúsculo, “Kb”, “Mb” e assim por diante.
Parece irrelevante, mas esta é uma fonte de muitas confusões. Sempre que nos referimos à velocidade de uma
rede de computadores, por exemplo, não a medimos em bytes por segundo, e sim em bits por segundo: 10
megabits, 100 megabits e assim por diante. Escrever “100 MB” neste caso, daria a entender que a rede
transmite a 100 megabytes, que correspondem a 800 megabits.
1.7 Arquitetura de um Computador (Sistema Computacional)
Um sistema de computação de uso geral moderno consiste em uma CPU e uma série de controladoras de
dispositivos que são conectados através de um barramento comum que fornece acesso a memória
compartilhada. Cada controladora de dispositivo está encarregada de um tipo específico de dispositivo (por
exemplo, unidades de disco, dispositivos de áudio e monitores de vídeo). A CPU e as controladoras de
dispositivos (chipset) podem executar de modo concorrente, competindo pelos ciclos de memória.
Um sistema de computação moderno
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1.7.1 CPU (microprocessador)
A CPU (Central Processing Unit, ou Unidade Central de Processamento) é a parte de um computador que
interpreta e leva as instruções contidas no software. Na maioria das CPU's, essa tarefa é dividida entre uma
unidade de controle que dirige o fluxo do programa e uma ou mais unidades de execução que executam
operações em dados.
Quase sempre, uma coleção de registros é incluída para manter os operadores e intermediar os resultados.
Quando cada parte de uma CPU está fisicamente em um único circuito integrado ela é chamada de
microprocessador. Praticamente todas as CPU's fabricadas hoje são microprocessadores.
O termo CPU é freqüentemente usado de forma pouco precisa para incluir outras partes centricamente
importantes de um computador, tais como caches e controladores de entrada/saída, especialmente quando
aquelas funções estão no mesmo chip microprocessador da CPU.
Os fabricantes de computadores de mesa com freqüência equivocadamente descrevem como CPU o
computador pessoal inteiro, chamando-o de a unidade de sistema ou algumas vezes a caixa branca, incluindo o
gabinete do computador e os componentes sólidos (termo genérico "hardware" em inglês) que ele contém.
Corretamente, a CPU, como unidade funcional, é aquela parte do computador que realmente executa as
instruções (somar, subtrair, mudar de posição, agarrar, etc.)
A CPU é sinônimo de microprocessador e tem duas funções principais:
Controlar e supervisionar todo o sistema de processamento – UC (Unidade de Controle);
Efetuar, com os dados, operações lógica e aritmética – ULA (unidade Lógica e Aritmética).
1.7.1.1 Unidade de Controle - UC
A unidade de controle (UC) gerencia todo o sistema. Nela são executados os comandos que envolvem o
controle das unidades de entrada e a transferência dos dados para a memória, desta transferindo os dados
computados para as unidades de saída.
1.7.1.2 Unidade Lógica e Aritmética – ULA
A unidade lógica e aritmética serve para efetuar operações de soma, subtração, multiplicação, etc. Possui
também a capacidade lógica que permite testar várias condições de processamento.
1.7.1.3 Velocidade da CPU – Clock
O clock é um dispositivo, localizado na CPU, que gera pulsos elétricos síncronos em um determinado
intervalo de tempo (sinal de clock). A quantidade de vezes que este pulso se repete em um segundo define a
freqüência de clock. O sinal de clock é utilizado pela unidade de controle para a execução das instruções.
A freqüência do clock de um processador é medida em Hertz (Hz), que significa o número de pulsos
elétricos gerados em um segundo de tempo. A freqüência também pode ser utilizada como unidade de
desempenho entre diferentes processadores, pois quanto maior a freqüência, mais instruções podem ser
executadas pela UCP em um mesmo intervalo de tempo.
1.7.1.4 Registradores
Os registradores são dispositivos de alta velocidade, localizados fisicamente na UCP, para armazenamento
temporário de dados. O número de registradores varia em função de arquitetura de cada processador. Alguns
registradores são de uso específico e têm propósitos especiais, enquanto outros são ditos de uso geral. O
processador Pentium IV por exemplo, possui 32 registradores, ou seja, manipula palavras de 32 bits.
1.7.1.5 Co-processador
Há alguns anos atrás, além da CPU, o microcomputador tinha em sua arquitetura a adição de um chip
conhecido como co-processador. A CPU sempre interrompia o controle de fluxo de informações ao efetuar
algum cálculo. Por isso tornou-se interessante ter um assistente especializado em cálculos matemáticos, o coprocessador. A partir do microprocessador 80486DX, o co-processador passou a ser incorporado dentro da
CPU.
1.7.2 MMX (MultiMedia Extension ou Math Matrix Extensions)
(Extensão Multimídia ou Extensões de Matriz Matemática)
A tecnologia MMX é a primeira implementação do conceito SIMD, feita pela Intel. Trata-se de um conjunto
de 57 instruções cujo objetivo é manipular vários dados pequenos de uma só vez. Por exemplo, usando um
registrador de 32 bits para carregar e executar, de uma só vez, quatro dados de oito bits. Neste exemplo, esta
tarefa seria quatro vezes mais rápida do que manipular os quatro dados de oito bits individualmente.
Para usar esta tecnologia, o processador tem que possuir instruções deste tipo e o programa deve ser
compilado (ou seja, escrito) de forma a usar estas instruções, para aproveitar o ganho de desempenho que elas
oferecem.
Introduzida com o processador Pentium MMX, esta tecnologia está presente em todos os processadores
existentes hoje.
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1.7.3 SIMD (Single Instruction, Multiple Data)
(Instrução Simples com Vários Dados)
Tipo de instrução que consegue manipular vários dados de uma só vez. Por exemplo, usando um
registrador de 32 bits para carregar e executar, de uma só vez, quatro dados de oito bits. Neste exemplo, esta
tarefa seria quatro vezes mais rápida do que manipular os quatro dados de oito bits individualmente.
Para usar esta tecnologia, o processador tem que ter instruções deste tipo e o programa tem que ter sido
compilado (ou seja, escrito) de forma a usar estas instruções, para aproveitar o ganho de desempenho que elas
oferecem.
1.7.4 Arquitetura RISC e CISC
Um processador com arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computer) se caracteriza por possuir
poucas instruções de máquina, em geral bastante simples, que são executadas diretamente pelo hardware. Na
sua maioria, estas instruções não acessam a memória principal, trabalhando principalmente com registradores
que, neste tipo de processador, se apresentam em grande número. Estas características, além de ajudarem as
instruções serem executadas em alta velocidade, facilitam a implementação do pipeline. Como exemplos de
processadores RISC podemos citar: o Sparc (SUN), RS-6000 (IBM), PA-RISC (HP), Alpha (DEC) e Rx000
(MIPS).
Os processadores CISC (Complex Instruction Set Computers) já possuem instruções complexas que são
interpretadas por microprogramas. O número de registradores é pequeno e qualquer instrução pode referenciar
a memória principal. Neste tipo de arquitetura, a implementação do pipeline é mais difícil,. São exemplos de
processadores CISC o VAX (DEC), 80x86 e o Pentium (Intel), e o 68xxx (Motorola).
1.8 Memória
Memória é um dispositivo capaz de armazenar informações de forma codificada. São classificadas em três
tipos: memória principal, secundária e intermediária.
1.8.1 Memória Principal
A memória principal, também conhecida como memória primária ou real, é o local onde os dados são
inicialmente guardados, esperando o momento de sofrerem um processamento e cujos resultados serão
também armazenados. São controladas diretamente pela CPU.
A memória principal “lê” os dados a partir de uma unidade de
entrada, envia dados juntamente com instruções à Unidade
Central de Processamentos (CPU), recebe dados sob forma de
resultados desta unidade e fornece-os a uma unidade de saída.
É composta por unidades de acesso chamadas células,
sendo cada célula composta por um determinado número de bits
(binary digit). O bit é a unidade básica de memória, podendo
assumir o valor 0 ou 1. Atualmente, a grande maioria dos
computadores utiliza o byte (8 bits) como tamanho de célula.
Podemos concluir, então, que a memória é formada por um
Memória RAM.
conjunto de células, onde cada célula possui um determinado
número de bits.
O acesso ao conteúdo de uma célula é realizado através de
especificações de um número chamado endereço. O endereço é uma referência única, que podemos fazer a
uma célula de memória. Quando um programa deseja ler ou escrever um dado em uma célula, deve primeiro
especificar qual endereço de memória desejado, para depois realizar a operação.
Atualmente existem dois tipos de memória principal: RAM e ROM. Ambas, são dispositivos na forma de
chips de silício.
1.8.1.1 Memória RAM – Random Acess Memory
Fornece armazenamento temporário para os dados que o microprocessador manipula (é o bloco de
rascunho do microprocessador). Nessa área ficarão os programas ou dados criados pelo programas. Porém,
ela é volátil e quando desligamos o microcomputador os dados são perdidos.
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1.8.1.2 Memória ROM – Read Only Memory
Outro tipo, chamado de não volátil, não permite alterar ou apagar seu
conteúdo. Este tipo de memória, conhecido como ROM (Read Only Memory
– Memória Somente para Leitura) já vem pré-gravado do fabricante,
geralmente com algum programa, e seu conteúdo é preservado mesmo
quando a alimentação é desligada. Uma variação da ROM é a EPROM
(eraseble programmable ROM), onde podemos gravar e regravar a memória
através da exposição de luz ultravioleta por um dispositivo especial.
É uma memória que vem gravada de fábrica e não se apaga quando
desligamos o computador. Fica instalada na placa na placa-mãe. ROM
significa que esta é uma memória apenas para leitura. Armazena dados
vitais para o funcionamento de equipamento. É nela que se encontram as
primeiras instruções que o computador executa ao ser ligado: testa a placa
e os principais periféricos e carrega o sistema operacional de disco. Sem ela
o computador nada faria.
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Memória E2PROM.
EEPROM (Eletrical Erasable PROM) – Esta PROM pode ser apagada e reprogramada sem o uso de aparelhos
específicos. Na verdade, basta um programa especial para apagá-la e reprogramá-la. Atualmente, quase todos
as placas mães disponíveis no mercado possuem EEPROMs para armazenar o BIOS, permitindo assim o
famoso “upgrade” ou atualização de BIOS. As memórias EEPROM encontradas nas atuais placas-mãe são
chamadas de Flash-ROM ou Flash-BIOS.
1.8.1.3 BIOS
BIOS (Basic Input Output System), programa que gravado de fábrica que “ensina” ao processador do
microcomputador a operar com os dispositivos básicos do PC, como o vídeo em modo texto, o disco rígido e a
unidade de disquete. A BIOS também é responsável pelo processo de BOOT (BOOTSTRAP). É o processo de
inicialização do micro, onde é lido primeiramente o BIOS e em seguida carregado o sistema operacional e
programas.
O POST (Power On Self Test) é o auto-teste que o micro executa sempre em que é ligado (contagem de
memória, etc.). O setup é o programa de configuração da máquina, e é através dele que configuramos o tipo de
disco rígido e outras opções relacionadas à configuração de hardware do sistema.
1.8.1.4 CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor)
No jargão dos computadores, é comum usar o termo "CMOS" para se referir a uma determinada área de
memória, onde ficam guardadas informações sobre os periféricos instalados e a configuração inicial do
computador, além do relógio e calendário. Como a memória e o relógio precisam ser preservados mesmo com
o computador desligado, são alimentados por uma pequena bateria de lítio, e somente a tecnologia CMOS pode
produzir dispositivos com um consumo baixo o suficiente para este propósito. A memória e relógio estão
embutidos em um circuito integrado fabricado com tecnologia CMOS, levando ao uso equivocado do nome.
1.8.2 Memória Cache
Enquanto os atuais processadores tornaram-se quase 10 mil vezes mais rápidos desde o 8088 (o
processador usado no PC-XT), a memória RAM, sua principal ferramenta de trabalho, pouco evoluiu em
performance.
Quando foram lançados os processadores 386, percebeu-se que as memórias não eram mais capazes de
acompanhar o processador em velocidade, fazendo com que muitas vezes ele tivesse que ficar “esperando” os
dados serem liberados pela memória RAM para poder concluir suas tarefas, perdendo muito em desempenho.
Os processadores entravam em Estado de Espera (Wait State).
Se na época do PC-AT 80386 a velocidade das memórias já era um fator limitante, imagine o quanto este
problema não atrapalharia o desempenho dos processadores que temos atualmente. Para solucionar este
problema, começou a ser usada a memória cache, um tipo extremamente rápido de memória que serve para
armazenar os dados mais frequentemente usados pelo processador, evitando na maioria das vezes que ele
tenha que recorrer à comparativamente lenta memória RAM. Sem ela, o desempenho do sistema ficará limitado
à velocidade da memória, podendo cair em até 95%.
Se o processador precisa de uma informação e ela está no cache, ótimo, a informação é acessada e o
desempenho é alto. Quando isso acontece, chamamos de cache “hit” ("acerto"). Porém se a informação não
estiver no cache, ela vai ter que ser lida da memória RAM “normal”, o que é um processo mais lento. Este caso
é chamado de cache “miss” ("erro"). A idéia é fazer com que o número de cache “hits” seja muito maior que o
número de cache “misses”.
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1.8.2.1 Níveis de cache
De acordo com a proximidade do processador são atribuídos níveis de cache. Assim, a memória cache
mais próxima da CPU recebe o nome de cache L1 (do inglês "level 1" ou nível 1). Se houver outro cache mais
distante da CPU este receberá o nome de cache L2 e assim por diante.
Na época do 8088 e 80286 era raro encontrar um micro com memória cache. Mas com o surgimento do
80386 começaram a surgir micros com placas-mãe que possuíam memórias cache. Naquela época quase
ninguém usava a nomenclatura de caches por níveis. Falava-se simplesmente “memória cache” se referindo a
memória que estava na placa-mãe.
Atualmente a maior parte dos processadores incorpora a memória cache em seu chip propriamente dito e
por isso a nomenclatura cache L1, L2, L3, etc. é mais correta e também mais usada. Sempre que o processador
precisar ler dados, os procurará primeiro no cache L1. Caso o dado seja encontrado (cache “hit”), o processador
não perderá tempo, já que o cache primário funciona na mesma freqüência que ele. Caso o dado não esteja no
cache L1, então a próxima procura será no o cache L2. Encontrando o que procura no cache secundário, o
processador já perderá algum tempo, mas não tanto quanto perderia caso precisasse acessar diretamente a
memória RAM.
Por outro lado, caso os dados não estejam em nenhum dos dois
cachês (cachê “miss”), não restará outra saída senão perder vários
ciclos de processamento esperando que eles sejam entregues pela
lenta memória RAM. Para exemplificar, imagine que você estivesse
escrevendo um e-mail e derrepente precisasse de uma informação que
você havia anotado em um papel. Se o papel estivesse sobre sua
mesa, você poderia lê-lo sem perder tempo. Se estivesse dentro de
uma gaveta da sua mesa, já seria necessário algum tempo para
encontrá-lo enquanto se ele estivesse perdido em algum lugar de um
enorme fichário do outro lado da sala, seria preciso um tempo enorme.
Visualização das memórias cache L1 e L2.
1.8.3 Memória Secundária
(Dispositivos de Armazenamento de Dados)
Também conhecido como Dispositivos de Entrada e Saída de Dados, a memória secundária é um meio
permanente (não volátil) de armazenamento de programas e dados. Enquanto a memória principal precisa estar
sempre energizada para manter suas informações, a memória secundária não precisa de alimentação.
Os principais Dispositivos de Armazenamento de Dados são:
Disquete, Winchester (Disco Rígido);
Fita Magnética;
CD-ROM, DVD;
ZIP Drive.
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1.8.3.1 Disquete
Disco Flexível ou Disquete – São discos usados para armazenar e transportar
pequenas quantidades de dados. Este tipo de disco é normalmente encontrado no
tamanho 3 1/2 (1.44MB) polegadas e 5 1/4 polegadas (360Kb ou 1.2MB). Hoje os
discos de 3 1/2 são os mais utilizados por terem uma melhor proteção por causa de
sua capa plástica rígida, maior capacidade e o menor tamanho o que facilita seu
transporte.
Os disquetes são inseridos em um compartimento chamado de "Unidade de
Disquetes" ou "Drive" que faz a leitura/gravação do disquete. Sua característica é a
baixa capacidade de armazenamento e baixa velocidade no acesso aos dados mas
podem ser usados para transportar os dados de um computador a outro com grande
facilidade.
Cluster - Um conjunto de setores do HD que são endereçados pelo sistema operacional como uma única
unidade lógica. Em outras palavras, um cluster é a menor parcela do HD que pode ser acessada pelo sistema
operacional. Cada cluster tem um endereço único, um arquivo grande é dividido em vários clusters, mas um
cluster não pode conter mais de um arquivo, por menor que seja.
FAT – File Alocation Table (Tabela de Alocação de Arquivos). Gravada no próprio disco, indica qual setores
estão disponíveis e quais contém dados de arquivos. Quando um disco é formatado, todos os setores estão
disponíveis. Quando um arquivo é gravado, a FAT vai sendo alterada para indicar os setores ocupados por
arquivos.
Formatar um disco é o procedimento de demarcar trilhas, dividir cada trilha em setores, agrupar os setores em
clusters e criar a FAT. Diz-se que um disco é virgem quando ele não está formatado.
“Padrão de disquete utilizado atualmente possui a dimensão 3 ½” (polegadas) e capacidade de 1.44 MB de
armazenamento (Alta Densidade).
1.8.3.2 Disco Rígido (Winchester)
Disco rígido, disco duro ou HD (Hard Disk) é a parte do computador onde são armazenadas as
informações, ou seja, é a "memória que não apaga" propriamente dita (não confundir com "memória RAM").
Caracterizado como memória física, não-volátil, que é aquela na
qual as informações não são perdidas quando o computador é
desligado.
O disco rígido é um sistema lacrado contendo discos de metal
recobertos por material magnético onde os dados são gravados
através de cabeças, e revestido externamente por uma proteção
metálica que é presa ao gabinete do computador por parafusos.
Também é chamado de HD (Hard Disk) ou Winchester. É nele que
normalmente gravamos dados (informações) e a partir dele
lançamos e executamos nossos programas mais usados.
Este sistema é necessário porque o conteúdo da memória
RAM é apagado quando o computador é desligado. Desta forma,
temos um meio de executar novamente programas e carregar
arquivos contendo os dados da próxima vez em que o computador
Interior de um Disco Rígido.
for ligado. O disco rígido é também chamado de memória de
massa ou ainda de memória secundária. Nos sistemas operativos
mais recentes, o disco rígido é também utilizado para expandir a
memória RAM, através da gestão de memória virtual.
Como funciona o Disco Rígido
Dentro do disco rígido, os dados são gravados em discos magnéticos,
chamados em inglês de platters. Estes discos internos são compostos de duas
camadas.
A primeira é chamada de substrato, e nada mais é do que um disco
metálico, geralmente feito de ligas de alumínio. A fim de permitir o
armazenamento de dados, este disco é recoberto por uma segunda camada,
agora de material magnético. Os discos são montados em um eixo que por
sua vez gira graças a um motor especial.
Para ler e gravar dados no disco, usamos cabeças de leitura
eletromagnéticas (heads em inglês) que são presas a um braço móvel (arm), o
que permite o seu acesso a todo o disco. Um dispositivo especial, chamado
de atuador, ou actuator em inglês, coordena o movimento das cabeças de
leitura.
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Estrura interna de um “H.D”.
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Para que o sistema operacional seja capaz de gravar e ler dados
no disco rígido, é preciso que antes sejam criadas estruturas que
permitam gravar os dados de maneira organizada, para que eles
possam ser encontrados mais tarde. Este processo é chamado de
formatação.
Existem dois tipos de formatação, chamados de formatação física
e formatação lógica. A formatação física é feita apenas na fábrica ao
final do processo de fabricação, e consiste em dividir o disco virgem
em trilhas, setores e cilindros. Estas marcações funcionam como as
Cabeça de Leitura de um Disco Rígido. faixas de uma estrada, permitindo à cabeça de leitura saber em que
parte do disco está, e onde ela deve gravar dados. A formatação física
é feita apenas uma vez, e não pode ser desfeita ou refeita através de software.
Porém, para que este disco possa ser reconhecido e utilizado pelo sistema operacional, é necessária uma
nova formatação, chamada de formatação lógica. Ao contrário da formatação física, a formatação lógica não
altera a estrutura física do disco rígido, e pode ser desfeita e refeita quantas vezes for preciso, através do
comando FORMAT do DOS por exemplo. O processo de formatação, é quase automático, basta executar o
programa formatador que é fornecido junto com o sistema operacional.
Quando um disco é formatado, ele simplesmente é organizado “do jeito” do sistema operacional, preparado
para receber dados. A esta organização damos o nome de “sistema de arquivos”. Um sistema de arquivos é um
conjunto de estruturas lógicas e de rotinas que permitem ao sistema operacional controlar o acesso ao disco
rígido. Diferentes sistemas operacionais usam diferentes sistemas de arquivos.
Os sistemas de arquivos, mais usados atualmente são o FAT16, compatível com o DOS e todas as versões
do Windows, e o FAT32, compatível apenas com o Windows 98, Windows 2000 e Windows 95 OSR/2 (uma
versão “debugada” do Windows 95, com algumas melhorias, vendida pela Microsoft apenas em conjunto com
computadores novos) e, finalmente, o NTFS, suportado pelo Windows 2000, Windows NT e Windows XP.
Outros sistemas operacionais possuem seus próprios sistemas de arquivos; o Linux usa geralmente o EXT2 ou
EXT3 enquanto o antigo OS/2 usa o HPFS.
Quando o micro é ligado, o BIOS (um pequeno programa gravado em um chip na placa-mãe, que tem a
função de “dar a partida no micro”), tentará inicializar o sistema operacional. Independentemente de qual
sistema de arquivos você esteja usando, o primeiro setor do disco rígido será reservado para armazenar
informações sobre a localização do sistema operacional, que permitem ao BIOS “achá-lo” e iniciar seu
carregamento.
Setor de Boot
No setor de boot é registrado qual sistema operacional está instalado, com qual sistema de arquivos o disco
foi formatado e quais arquivos devem ser lidos para inicializar o micro. Um setor é a menor divisão física do
disco, e possui sempre 512 bytes. Um cluster (também chamado de agrupamento) é a menor parte reconhecida
pelo sistema operacional, e pode ser formado por vários setores. Um arquivo com um número de bytes maior
que o tamanho do cluster, ao ser gravado no disco, é distribuído em vários clusters. Porém um cluster não pode
pertencer a mais de um arquivo.
Um único setor de 512 bytes pode parecer pouco, mas é suficiente para armazenar o registro de boot
devido ao seu pequeno tamanho. O setor de boot também é conhecido como “trilha MBR”, “trilha 0”, etc.
Como dito, no disco rígido existe um setor chamado MBR (Master Boot Record), que significa “Registro de
Inicialização Mestre”, onde é encontrada a tabela de partição do disco que dará boot. O MBR é lido pelo BIOS,
que interpreta a tabela de partição e em seguida carrega um programa chamado “bootstrap”, que é o
responsável pelo carregamento do Sistema Operacional, no setor de boot da partição que dará o boot.
O MBR e a tabela de partição ocupam apenas um setor de uma trilha, o restante dos setores desta trilha
não são ocupados, permanecendo vazios e inutilizáveis, servindo como área de proteção do MBR. É nesta
mesma área que alguns vírus (vírus de boot) se alojam.
Disquetes, Zip-disks e CD-ROMs não possuem MBR nem tabela de partição. Estes são exclusivos dos discos
rígidos.
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1.8.3.3 CD ROM (Compact Disk Read Only Memory)
CD-ROM, traduz-se aproximadamente em língua portuguesa para
Disco Compacto Apenas Leitura. O termo compacto deve-se ao seu
pequeno tamanho para os padrões vigentes, quando do seu lançamento, e
apenas leitura deve-se ao fato de o seu conteúdo poder apenas ser lido, e
nunca alterado. A gravação é feita pelo seu fabricante. Existem outros tipos
desses discos, como o CD-R e o CD-RW, que permitem ao utilizador
normal fazer a suas próprias gravações uma, ou várias vezes,
respectivamente, caso possua o hardware e software necessários.
Alguns anos antes de 2005, os CD-ROMs com capacidade para 650
megabytes, foram substituídos pelos de 700 megabytes, passando então
estes a ser os mais comuns, existindo no entanto, outros formatos
superiores.
Tipo
Tempo
Sectores Max tam Dados, bytes Max tam dados, MB
21 minutos 94 500
193 536 000
184.6 MB
63 minutos 283 500
580 608 000
553.7 MB
"650MB" 74 minutos 333 000
681 984 000
650.3 MB
"700MB" 80 minutos 807.4 MB 737 280 000
703.1 MB
90 minutos 405 000
829 440 000
791.0 MB
99 minutos 445 500
912 384 000
870.1 MB
Retirado de "http://pt.wikipedia.org/wiki/CD-ROM"
1.8.3.4 CD-R (Recordable)
CD Recordable, ou CD gravável. Durante vários anos, os CDs foram mídias somente para leitura. Você
podia comprar um programa em CD, mas se por algum motivo precisasse copiá-lo teria que usar disquetes, Zipdrives ou algum outro dispositivo. Atualmente, vemos uma grande popularização dos gravadores de CD-ROM,
que se tornaram tão populares quanto às unidades de disquete. Qualquer usuário com 60 ou 80 dólares, ou
bem menos que isso, caso opte por um gravador usado, pode comprar um gravador e sair gravando CDs com
dados ou mesmo CDs de música, sem muita dificuldade.
Outro recurso interessante é o recurso de multisessão, que permite deixar um CD gravado "aberto". Através
deste recurso suportado por qualquer gravador e programas de gravação atuais, é possível gravar uma
quantidade pequena de dados, 100 MB por exemplo, e depois ir gravando mais dados até que a capacidade
total do CD seja preenchida, diminuindo bastante o número de mídias necessárias para fazer backups diários
ou mesmo para transportar pequenas quantidades de dados.
Assim como nos drives de CD-ROM, a velocidade de gravação também é mostrada em múltiplos de 150
KB/s. Um gravador 1x será capaz de gravar CDs a uma velocidade de 150 KB/s, um CD 2x a 300 KB/s, um de
4x a 600 KB/s e assim por diante. Gravando a 1x, um CD cheio demora cerca de uma hora para ser gravado,
demorando apenas meia hora a 2x ou cerca de 15 mim a 4x. Mesmo gravadores mais rápidos podem ser
configurados para gravar CDs a 2x ou mesmo 1x caso seja necessário.
Um CD prensado comum é composto de três camadas: uma camada de plástico de cerca de 1,2 mm de
espessura, uma camada de alumínio, ouro ou platina onde são gravados os dados, e sobre ela uma camada
protetora de verniz. Em um CD-R, também temos estas três camadas, a diferença é que temos uma quarta
camada, entre o plástico e a camada reflexiva, justamente a camada onde são gravados os dados. Esta fina
camada é composta de produtos sensíveis ao calor, que tem sua composição química alterada devido ao calor
gerado pelo feixe laser do gravador, muito mais potente que o usado na leitura do CD. As partes da superfície
queimadas pelo laser ficam opacas e criam pequenas ranhuras, deixando de refletir a luz do leitor, substituindo
sulcos dos CDs prensados.
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1.8.3.5 CD-RW (Recordable-Writable)
CD ReWritable ou CD regravável. Comparados com mídias
magnéticas, como os discos Zip ou mesmo os disquetes, os CDs
graváveis trazem a desvantagem de não permitirem regravação. Se
você gravar um CD hoje, e amanhã precisar alterar um único arquivo
das centenas que foram gravados, terá que gravar outro disco. Para
solucionar este inconveniente, surgiram os CDs regraváveis, que
podem ter seu conteúdo alterado livremente, praticamente com a
mesma facilidade que temos com mídias magnéticas como Zips e
disquetes.
A mágica é permitida pela substância usada na composição da
camada de gravação dos CDs regraváveis. Enquanto em um CD
gravável a camada de gravação é queimada pelo laser, tornando-se
inalterável após a gravação, a mídia regravável pode ser alterada
entre o estado cristalino e o opaco através de lasers de intensidades
diferentes. Esta técnica é bem interessante, pois com o laser, o
material é fundido, mas de acordo com a temperatura de fusão, ele
Gravador de CD e leitor de DVD.
assume características diferentes ao esfriar. Uma temperatura mais alta
torna o material opaco, enquanto um laser um pouco mais fraco o faz voltar ao estado original. Segundo os
fabricantes, este tipo de mídia pode ser reescrita mais de 1.000 vezes antes de começar a apresentar qualquer
problema, mas isto depende da qualidade: algumas mídias começam a apresentar erros depois de poucas
regravações.
1.8.3.6 DVD (Digital Versatile Disk) - DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD+RW e DVD-RAM
O DVD-ROM é um disco do tamanho do CD com alta capacidade de armazenamento. A capacidade básica
de armazenamento dessa mídia é de 4,7 GB, padrão chamado DVD-5. Se forem usadas duas camadas de
gravação, a capacidade pula para 8,5 GB (padrão chamado DVD-9). Há mídias que usam os dois lados do
disco para a gravação, fazendo com que a capacidade de armazenamento seja de 9,4 GB (padrão DVD-10). E
se forem usadas duas camadas de gravação e usados os dois lados do disco, a capacidade é de 17 GB
(padrão DVD-18).
A mídia DVD-ROM é gravada industrialmente e não há como ser apagada. Já os padrões DVD-R,
DVD+RW e DVD-RAM são mídias para a gravação no PC, através de um gravador. As primeiras mídias DVD-R
só armazenavam 3,6 GB de dados. Atualmente essas mídias já estão gravando 4,7 GB. Da mesma forma, as
primeiras mídias DVD-R de dois lados só armazenavam 7,38 GB de dados. Atualmente essas mídias
armazenam até 9,4 GB de dados. Para gravar um disco DVD-R, você precisará ter um gravador DVD-R
instalado no micro e as mídias são lidas normalmente pela maioria das unidades DVD (há aparelhos de DVD
caseiros mais baratos que não lêem DVD-R). Já o DVD-RW (também chamado DVD-ER) é um padrão de mídia
de 4,7 GB criado pela Pioneer e que pode ser lido em praticamente todas as unidades de DVD, sendo
regravável, usando tecnologia similar a do CD-RW.
O DVD+RW é um padrão concorrente do DVD-RW desenvolvido pela Philips, Sony e HP, entre outros.
Discos DVD+RW não são lidos por todas as unidades (somente unidades compatíveis com esse padrão). Os
discos de primeira geração desse padrão tinham uma capacidade de armazenamento de 2,8 GB, sendo que
atualmente os discos já são encontrados no padrão de 4,7 GB.
O DVD-RAM é uma tecnologia mais antiga, sendo que seus discos só podem ser lidos por unidades DVDRAM – que também lêem discos DVD. A mídia DVD-RAM tem uma capacidade de armazenamento de 2,6 GB
por lado, embora existam versões mais recentes com capacidade maiores do que esta. Por esses motivos, não
aconselhamos o uso desse tipo de gravador e mídia.
1.8.3.7 ZIP Drive
Equipamento para armazenamento de dados em disquetes de 100
ou 250 Mbytes de mídia flexível (tanto para leitura como para
gravação), é útil para gravar e organizar qualquer arquivo; manter os
arquivos guardados de forma sigilosa e segura; expandir o disco rígido
em 100 ou 250 MBytes de cada vez; transportar facilmente os arquivos
pessoais para diferentes locais e computadores; fazer backup rápido e
fácil, mantendo os dados on line, isto é, sem a necessidade de
restaurá-los antes de usá-los; arquivar uma cópia reserva do software
original; guardar arquivos digitalizados ou coletados na Internet sem
superlotar o disco rígido.
Existem modelos de Zip Drive que possuem possui uma taxa de
Zip Drive: obsoleto pelo custo da mídia.
transferência superior a 60 MBytes por minuto e cada mídia é
equivalente a 174 disquetes.
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1.9 Placa-Mãe (Motherboard)
Apesar de o processador ser o principal componente de um computador, temos no PC vários componentes
como memórias, HDs e placas de vídeo, que sob seu comando desempenham várias funções essenciais. A
função da placa mãe é justamente criar meios para que o processador possa comunicar-se com todos estes
componentes com a maior velocidade e confiabilidade possível.
O suporte a novas tecnologias, as possibilidades de atualização e, até certo ponto, a própria performance
do equipamento, são determinados pela placa mãe.
1.9.1 Formatos
Atualmente, é possível encontrar à venda tanto placas no formato AT, formato que vêm sendo utilizado
desde os primeiros PCs, quanto no formato ATX, o mais atual. Os dois padrões diferenciam-se basicamente
pelo tamanho: as placas adeptas do padrão ATX são bem maiores, o que permite aos projetistas criar placas
com uma disposição mais racional dos vários componentes, evitando que fiquem amontoados. Na da foto
abaixo, veja que a posição do processador na placa da esquerda (que é padrão AT) impede que encaixemos
placas de expansão mais longas em alguns dos slots PCI e ISA. Os gabinetes para placas ATX também são
maiores, o que além de garantir uma melhor ventilação interna, torna mais fácil a montagem.
Outra vantagem é que nas placas ATX, as portas seriais e paralelas, assim como conectores para o
teclado, portas USB e PS/2, formam um painel na parte traseira da placa, eliminando a tarefa de conectá-las à
parte de trás do gabinete através de cabos e minimizando problemas de mau contanto. Algumas placas com
som e rede onboard também trazem no painel os conectores para estes periféricos.
Apesar de ainda podermos encontrar à venda placas mãe em ambos os padrões, as placas AT vem
tornando-se cada vez mais raras, tendendo a serem completamente substituídas pelas placas ATX.
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1.9.2 Fonte de alimentação
Além do tamanho e da disposição mais prática dos encaixes
das portas seriais, paralelas, PS/2 e USB, outra grande diferença
do padrão ATX sobre o antigo padrão AT, é a fonte de
alimentação. Enquanto no AT a fonte é “burra” limitando-se a
enviar corrente ou interromper o fornecimento quando o botão ligadesliga é pressionado, no padrão ATX é utilizada uma fonte
inteligente. A fonte ATX recebe ordens diretamente da placa mãe,
o que permite vários recursos novos, como a
possibilidade de desligar o micro diretamente pelo sistema
operacional, sem a necessidade de pressionar o botão ligadesliga, programar o micro para ligar ou desligar sozinho em um
horário pré-programado, entre outros.
Fonte de Alimentação ATX.
O próprio funcionamento do botão liga-desliga num gabinete
ATX também é diferente. Primeiramente, o botão não é ligado na fonte, como no padrão AT, mas sim ligado ao
conector “ATX Power Switch”, um conector de dois pinos da placa mãe, que fica próximo aos conectores para
as luzes do painel do gabinete. O comportamento do botão ao ser pressionado também é diferente. Estando o
micro ligado, apenas um toque no botão faz o micro entrar em modo suspenso. Para realmente cortar a
eletricidade, é preciso manter o botão pressionado por mais de 4 segundos.
1.9.3 Componentes da Placa mãe
Independentemente de seu formato ou modelo, encontramos basicamente sempre os mesmos
componentes numa placa mãe. Temos: slots ISA, PCI, AGP e PCI Express, para o encaixe de placas de vídeo,
de som, modems e outros periféricos, soquetes para o encaixe de módulos de memória e também do
processador; portas seriais e paralelas, controladora de drives de disquetes, interfaces IDE, conectores para o
teclado e fonte de alimentação, portas USB, reguladores de tensão e, é claro, o BIOS e o Chipset.
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1.9.3.1 Chipset
Chipset é o nome dado ao conjunto de chips (set significa “conjunto”, daí o seu nome) usado na placa-mãe.
Nos primeiros PCs, a placa-mãe usava circuitos integrados discretos. Com isso, vários chips eram
necessários para criar todos os circuitos necessários para fazer um computador funcionar. Na Figura 1 você
pode ver uma placa-mãe de um PC XT.
Após algum tempo os fabricantes de chips começaram a integrar vários chips dentro de chips maiores.
Como isso, em vez de usar uma dúzia de pequenos chips, uma placa-mãe poderia ser construída usando
apenas meia dúzia de chips maiores.
O processo de integração continuou e em meado dos anos 90 as placa-mãe eram construídas usando
apenas dois ou até mesmo um único chip grande. Na Figura acima podemos observar uma placa-mãe para
Pentium IV usando apenas dois chips grandes com todas as funções necessárias para fazer a placa-mãe
funcionar (Northbridge e Southbridge).
Com o lançamento do barramento PCI, um novo conceito, que ainda hoje em dia é utilizado, pôde ser
empregado pela primeira vez: a utilização de pontes. Geralmente as placas-mãe possuem dois chips grandes:
um chamado ponte norte e outro chamado ponte sul. Às vezes, alguns fabricantes de chip podem integrar a
ponte norte e a ponte sul em um único chip; neste caso a placa-mãe terá apenas um circuito integrado grande!
Ponte Norte (Northbridge)
O chip ponte norte, também chamado de MCH (Memory Controller Hub, Hub Controlador de Memória) é
conectado diretamente ao processador e possui basicamente as seguintes funções:
Controlador de Memória (*)
Controlador do barramento AGP (se disponível)
Controlador do barramento PCI Express x16 (se disponível)
Interface para transferência de dados com a ponte sul
(*) Exceto para processadores soquete 754, soquete 939 e soquete 940 (processadores da AMD, como é o caso do
Athlon 64), já que nesses processadores o controlador de memória está localizado no próprio processador, e não
na ponte norte.
Alguns chips ponte norte também controlam o barramento PCI Express x1. Em alguns outros é a ponte sul
quem controla o barramento PCI Express x1. Em nossas explicações assumiremos que a ponte sul é o
responsável por controlar as pistas PCI Express x1, mas tenha em mente que isso pode variar de acordo com o
modelo do chipset.
Ponte Sul (Southbridge)
O chip ponte sul, também chamado ICH (I/O Controller Hub, Hub Controlador de Entrada e Saída) é
conectado à ponte norte e sua função é basicamente controlar os dispositivos on-board e de entrada e saída
tais como:
Discos Rígidos (Paralelo e Serial ATA)
Portas USB
Som on-board (*)
Rede on-board (**)
Barramento PCI
Barramento PCI Express (se disponível)
Barramento ISA (se disponível)
Relógio de Tempo Real (RTC)
Memória de configuração (CMOS)
Dispositivos antigos, como controladores de interrupção e de DMA
(*) Se a ponte sul tiver controlador de som on-board, será necessário a utilização de um chip externo chamado de
codec (abreviação de codificador/decodificador) para funcionar.
(**) Se a ponte sul tiver controlador de rede on-board, será necessário a utilização de um chip chamado phy
(pronuncia-se “fái”, abreviação de physical, camada física, em português) para funcionar.
A ponte sul é também conectada a dois outros chips disponíveis na placa-mãe: o chip de memória ROM,
mais conhecido como BIOS, e o chip Super I/O, que é o responsável por controlar dispositivos antigos como
portas seriais, porta paralela e unidade de disquete.
enquanto que a ponte sul pode ter alguma influência no desempenho do disco rígido, este componente não
é tão crucial no que se refere ao desempenho geral do micro quanto à ponte norte. Na verdade, a ponte sul tem
mais a ver com as funcionalidades da sua placa-mãe do que com o desempenho. É a ponte sul que determina a
quantidade (e velocidade) das portas USB e a quantidade e tipo (ATA ou Serial ATA) das portas do disco rígido
que sua placa-mãe possui, por exemplo.
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Diagrama de Blocos – Chipset.
1.9.3.2 Interfaces de Disco
Em placas mais antigas, as interfaces IDE e de drives de disquetes, assim com as portas paralelas e de
impressora, faziam parte de uma placa chamada Super-IDE, que era conectada a um slot disponível da placa
mãe. Existiram vários modelos dessas “plaquinhas”. Alguns traziam apenas uma interface IDE, outros traziam
duas. Existiam placas que utilizam um slot ISA, outras que utilizavam um slot VLB (Vesa Local Bus), e assim
por diante.
Usar uma placa separada, para prover recursos de que todo mundo precisa, só servia para aumentar o
preço dos micros, e trazer problemas de mau contato. Por isso, a partir do final da era 486, estas portas
passaram a vir integradas à própria placa mãe, dispensando o uso de qualquer outro acessório.
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Cada interface IDE localizada na placa mãe, permite a conexão de dois discos rígidos, drives de CD-ROM,
Zip drives ou de qualquer outro dispositivo IDE. Como temos duas portas por placa, podemos conectar até 4
dispositivos IDE. A controladora de disquetes permite a instalação de até dois drives e, apesar de uma das
portas seriais ser ocupada pelo mouse, ainda nos resta mais uma para a conexão de um modem externo ou
qualquer outro dispositivo serial. Apesar de termos apenas uma porta de impressora, podemos compartilhá-la
entre vários dispositivos através de um comutador, um dispositivo simples, que permite o encaixe de 2 ou 3
dispositivos numa única porta, tendo uma chave que permite alternar entre um e outro.
Para conectar discos rígidos e drives de disquetes à placa mãe, usamos cabos Flat. Os cabos destinados
aos discos rígidos possuem 40 vias, enquanto que os para drives de disquetes possuem apenas 32 vias, além
de possuírem um trançamento em sua extremidade, que torna os dois cabos inconfundíveis. Cada cabo possui
três conectores, sendo que um se destina à ligação na placa mãe e os outros dois permitem a conexão de dois
discos em cada interface. Os discos rígidos e interfaces UDMA 66 utilizam um cabo IDE de 80 vias, onde 40
são usados para transportar dados e 40 funcionam como fios terra, atenuando as interferências. Apesar dos
cabos IDE de 40 vias tradicionais funcionem em Interfaces IDE UDMA 66, seu uso prejudica o desempenho da
porta, já que estes cabos antigos não são adequados para transferências de dados a mais de 33 MB/s.
Existem também cabos IDE com apenas 2 conectores (neste caso permitindo o uso de apenas um disco
rígido), e cabos para drives de disquetes com 4 conectores além do da placa mãe, sendo 2 para drives de 3.
1/2" e 2 para drives de 5.1/4". Neste caso, apesar do número maior de encaixes, continua existindo a limitação
de 2 drives de disquete por porta.
Os cabos IDE, o cabo para o drive de disquetes, assim como os cabos seriais e
paralelo (no caso das placas mãe AT) vem junto com a placa mãe, apesar de
algumas lojas também venderem cabos avulsos.
Conector – IDE.
SATA (Serial ATA, S-ATA ou Serial Advanced Technology Attachment)
É uma tecnologia de transferência de dados entre um Disco Rígido (Hard Disk) e a Placa Mãe
(Motherboard). É o sucessor da tecnologia ATA (Advanced Technology Attachment também conhecido como
IDE ou Integrated Drive Electronics) que foi renomeada para PATA (Parallel ATA) para se diferenciar de SATA.
Diferentemente dos Discos Rígidos IDE, que transmitem os dados através de cabos de 40 ou 80 fios paralelos,
o que resulta num cabo enorme, os Discos Rígidos SATA transferem os dados em série em apenas 4 fios em
um único cabo, o que permite usar cabos com menos diâmetro que não interferem na ventilação do gabinete.
1.9.3.3 Portas de comunicação com dispositivos periféricos
Portas Paralelas e Seriais
Tanto as portas seriais, quanto as portas paralelas, ou de impressora, são portas de comunicação que
compartilham o canal de dados do barramento ISA. A princípio, o funcionamento de ambas é bem parecido.
São usados alguns pinos para a transmissão de dados e outros para controle de fluxo e checagem.
A diferença principal, é que numa porta serial apenas um pino é usado para a transmissão de dados, sendo
os bits transmitidos um a um, em série, dai o nome serial. Já nas portas paralelas, são usadas oito vias de
dados, permitindo o envio de 8 bits de cada vez, o que as torna muito mais rápidas que as seriais. No caso de
placas mãe que não trazem slots ISA, e consequentemente não possuem este barramento, as portas são
conectadas diretamente ao barramento PCI.
As primeiras portas paralelas eram capazes apenas de transmitir dados, e não de receber, sendo seu uso
geralmente restrito à conexão de impressoras. Foram posteriormente criados vários outros padrões para portas
paralelas, que além de serem mais rápidos, permitem a comunicação bidirecional, como o ECP e o EPP.
As portas seriais também evoluíram. As primeiras portas eram capazes de transmitir dados numa
velocidade de apenas 9,600 bits por segundo, enquanto as mais recentes podem transmitir a até 115,000 bits
por segundo.
Com exceção das placas ATX, que possuem o painel em sua parte anterior, usamos cabos flat também nas
saídas paralelas e seriais. Em uma extremidade temos o conector para ser encaixado na saída correspondente
da placa mãe, e na outra, uma chapa metálica que deve ser fixada ao gabinete.
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Porta USB (Universal Serial Bus)
Até pouco tempo atrás, podíamos contar apenas com as portas seriais e
paralelas para a conexão de dispositivos externos, como impressoras e mouses.
Mas, tendo apenas duas portas seriais e uma paralela, temos recursos de
expansão bastante limitados. Além disso, a velocidade destas interfaces deixa
muito a desejar.
O USB é a tentativa bem sucedida de criar um novo padrão para a conexão
de periféricos externos. Suas principais armas são a facilidade de uso e a
possibilidade de se conectar vários periféricos a uma única porta USB.
Com exceção talvez do PCMCIA, o USB é o primeiro barramento para
Plugs USB e Mini-USB.
micros PC realmente Plug-and-Play. Podemos conectar periféricos mesmo com
o micro ligado, bastando fornecer o Drive do dispositivo para que tudo funcione,
sem ser necessário nem mesmo reinicializar o micro. A controladora USB
também é suficientemente inteligente para perceber a desconexão de um periférico.
Existem no mercado vários periféricos USB, que vão de mouses e teclados às placas de rede, passando
por scanners, impressoras, zip drives, gravadores de CD, modems, câmeras de videoferência e muitos outros.
Cada porta USB permite uma taxa de transferência de 12 Mbps, ou cerca de 1.5 MB/s, cerca de 100 vezes
mais do que a permitida por um porta serial, e um pouco mais do que a permitida por uma porta paralela ECP.
Esta velocidade é suficiente para acomodar periféricos como impressoras, scanners, zip drives externos,
modems e mesmo interfaces de rede de 10 Mbps. O problema é que os 12 Mbps são compartilhados entre
todos os periféricos conectados à porta. Se você conectar uma interface de rede e um zip drive à mesma porta,
e utiliza-los ao mesmo tempo, notará uma visível queda no desempenho.
PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association)
Este barramento é utilizado principalmente em Notebook e handhelds onde, na
maioria das vezes, é o único meio de conectar placas de expansão. A principal vantagem
dos dispositivos PCMCIA é o tamanho: todos possuem dimensões um pouco menores
que as um cartão de crédito, apenas mais espessos. Atualmente é possível encontrar
praticamente qualquer tipo de dispositivos na forma de placas PCMCIA: modems, placas
de som, placas de rede, placas decodificadoras de DVD, cartões de memórias SRAM e
memórias Flash e, até mesmo, discos rígidos removíveis.
Placa PCMCIA.
Dispositivos AMR, CNR e ACR
AMR (Audio Modem Riser), CNR (Communications and Network Riser) e ACR (Advanced Communications
Riser) são slots que você pode encontrar em sua placa-mãe e que possuem o mesmo objetivo: permitir que
dispositivos HSP (Host Signal Processing) sejam instalados no micro. Estes dispositivos podem ser modems,
placas de som e placas e rede.
Os dispositivos HSP são controlados pelo processador do micro. Como resultado, os dispositivos HSP são
baratos, já que não possuem nenhum circuito complexo. Por outro lado, o micro perde um pouco do seu
desempenho, já que o tempo do processador será utilizado para controlar estes dispositivos. Os dispositivos
HSP são também conhecidos como “soft modems” ou “win modems”.
Conector do teclado
Em placas mãe padrão AT, é utilizado um conector Din para a ligação do teclado. Já em placas padrão
ATX, o mais comum é o uso de um conector padrão mini-Din. Apesar da diferença no tamanho, ambos os
encaixes são eletricamente compatíveis, o que permite o uso de um adaptador para a conexão de um teclado
com encaixe mini-Din em um conector Din e vice-versa.
1.9.3.4 Barramento (Via de Dados)
Caminhos por onde os dados trafegam em um microcomputador. São feitos de finos condutores de metal
que transportam informações entre seus componentes. Assim como estradas possuem limites de velocidade, os
barramentos têm um limite de transferência de informações. Também é limitado por uma largura (banda), ou
seja, número de bits que trafegam ao mesmo tempo por ciclo.
Quando um sistema microprocessado deseja se comunicar com outro sistema microprocessado se faz
necessário a existência de um formato padrão para os barramentos.
Os processadores possuem, além do barramento de dados, o barramento de endereços e o barramento de
controle.
Barramento ISA
Os processadores 8088, usados nos micros XT, comunicavam-se com os demais periféricos usando
palavras binárias de 8 bits. Para o uso em conjunto com estes processadores, foi criado o ISA de 8 bits. Este
barramento funciona usando palavras binárias de 8 bits e opera a uma freqüência de 8 MHz, permitindo uma
passagem de dados a uma velocidade de 8 Megabytes por segundo, velocidade muito mais do que suficiente
para um processador lento como o 8088.
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Barramento ISA de 16 bits
Os processadores 286 comunicavam-se com os demais periféricos usando palavras de 16 bits. Para
acompanhar esta melhora por parte do processador, foi criada uma extensão para o barramento ISA de 8 bits,
formando o ISA de 16 bits. Este barramento, assim como o processador 286, trabalha com palavras de 16 bits,
a uma freqüência de 8 MHz, permitindo um barramento total de 16 MB/s.
Os periféricos ISA vem sendo usados desde a época do 286, mas, na verdade, este padrão já existe desde
1981, ou seja, tem 19 anos de idade!. O ISA é um bom exemplo de padrão obsoleto que foi ficando, ficando,
ficando... mesmo depois de terem sido criados barramentos muito mais rápidos, como o PCI. A verdade é que o
ISA durou tanto tempo, por que o barramento de 16 Megabytes por segundo permitido por ele é suficiente para
acomodar periféricos lentos como modems e placas de som, fazendo com que os fabricantes destes periféricos
se acomodassem, e continuassem produzindo periféricos ISA praticamente até hoje.
Como existia uma grande demanda por parte do mercado, os fabricantes não tinham outra alternativa
senão misturar slots ISA e PCI em suas placas mãe, o que servia para aumentar os custos de produção.
Com a popularização dos modems e placas de som PCI, finalmente tivemos aberto o caminho para
finalmente enterrar o barramento ISA. Os lançamentos de placas mãe com slots ISA vem tornando-se cada vez
mais raros.
Barramento PCI (Peripheral Component Interconnect)
Criado pela Intel, o PCI é tão rápido quanto o VLB (Vesa Local Bus), porém mais barato e muito mais
versátil. Outra vantagem é que ao contrário do VLB, ele não é controlado pelo processador, e sim por uma
controladora dedicada, incluída no chipset. Além de diminuir a utilização do processador, isto permite que o PCI
seja utilizado em conjunto com qualquer processador, sem qualquer tipo de modificação.
Além do baixo custo e da alta velocidade, o PCI possui outras vantagens, como o suporte nativo ao plugand-play; sendo novos periféricos instalados em slots PCI automaticamente reconhecidos e configurados
através do trabalho conjunto do BIOS e de um sistema operacional com suporte a PnP, como o Windows 98 e
XP.
Atualmente, todos os periféricos rápidos, placas de vídeo e controladoras de disco usam quase que
obrigatoriamente o barramento PCI. Componentes mais lentos, como placas de som e modems ainda podem
ser encontrados em versões ISA, apesar de cada vez mais encontrarmos estes componentes em versões PCI.
Barramento AGP – Accelerated Graphics Port
O AGP é um barramento relativamente novo, feito sob medida para as placas de vídeo mais modernas. O
AGP foi criado com base nas especificações do PCI 2.1 e opera ao dobro da velocidade do PCI, ou seja, 66
MHz, permitindo transferências de dados a 266 MB/s, contra apenas 133 MB/s permitidos pelo barramento PCI.
Além da velocidade, o AGP permite que uma placa de vídeo possa acessar diretamente a memória RAM
para armazenar texturas. Este é um recurso muito utilizado em placas 3D, onde a placa usa a memória RAM
para armazenar as texturas que são aplicadas sobre os polígonos que compõem a imagem tridimensional.
Originalmente o AGP foi concebido para equipar placas para Pentium II e III, porém, muitos fabricantes
passaram a usá-lo.
É importante não confundirmos
barramento com slot. Por exemplo, numa
placa mãe, geralmente temos 4 ou 5 slots
PCI.
Todos
estes
slots
porém
compartilham o mesmo barramento de
133 MB/s. O barramento é a estrada que
permite
a
comunicação
com
o
processador, que é compartilhada por
todos os periféricos conectados a este
barramento. Os slots são apenas meios
de conexão, assim como as várias saídas
de
uma estrada.
Slot AGP.
Os 16 MB/s do barramento ISA, por
exemplo, são compartilhados por todos os periféricos conectados em slots ISA, pelas portas seriais e paralelas
e pela controladora de disquetes. O barramento PCI é compartilhado por todos os periféricos PCI, pelas
interfaces IDE e também por controladoras SCSI que por ventura estejam conectadas em slots PCI.
O barramento AGP porém, é utilizado apenas pela placa de vídeo, o que no caso de placas rápidas como
as placas 3D, acaba fazendo diferença. Caso tenhamos vários HDs numa mesma máquina, equipada com uma
placa de vídeo rápida, os 133 MB/s do PCI acabam sendo insuficientes, prejudicando a performance dos
periféricos conectados a ele. Neste caso, o uso de uma placa de vídeo AGP é fortemente recomendado.
Apesar do AGP também poder ser utilizado por placas de vídeo 2D, seu uso não traz nenhuma vantagem
neste caso, pois estas placas não usam a memória RAM do sistema para armazenar texturas, e não são
rápidas o suficiente para tirar proveito da maior velocidade do AGP. Assim, uma placa de vídeo 2D AGP possui
rigorosamente a mesma velocidade que sua versão PCI.
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1.9.4 Pedido de Interrupção (IRQ)
Começando do básico, os endereços de IRQ são interrupções de hardware, canais que os dispositivos
podem utilizar para chamar a atenção do processador. Apesar de podermos rodar muitos programas ao mesmo
tempo, os processadores são capazes de fazer apenas uma coisa de cada vez. A multitarefa surge de um
chaveamento muito rápido entre os aplicativos abertos, dando a impressão de que todos realmente estão sendo
executados ao mesmo tempo.
Mas, o que fazer quando o processador está ocupado, processando qualquer coisa e você digita um
caractere do teclado, o modem precisa transmitir dados para o processador, ou qualquer coisa do gênero? É
neste ponto que entram os endereços de IRQ. Ao ser avisado através de qualquer um destes canais, o
processador imediatamente pára qualquer coisa que esteja fazendo e dá atenção ao dispositivo, voltando ao
trabalho logo depois.
1.9.5 DMA – Direct Memory Access – Acesso Direto à Memória
Normalmente o único componente que acessa a memória RAM da máquina é o processador. O recurso
DMA permite que outros componentes também acessem a memória RAM diretamente, como discos rígidos, o
que aumenta o desempenho na transferência de grande quantidade de dados.
Nos primeiros PCs havia um circuito chamado controlador de DMA (originalmente este circuito era o 8237 e
posteriormente este circuito passou a estar integrado no chipset da placa-mãe, em um circuito chamado ponte
sul), que era responsável por gerenciar estas comunicações.
Nos sistemas baseados no barramento PCI, este recurso é nativamente suportado pelo barramento PCI
(neste barramento o DMA é também chamado de Bus Mastering), não necessitando mais de um controlador a
parte como nos primeiros PCs. Cada periférico pode, se quiser, acessar diretamente a memória RAM usando
esta técnica.
1.10 Dispositivos de Entrada de Dados
São dispositivos responsáveis pela interpretação de dados que são enviados para a memória, onde serão
codificados, processados e registrados, formando informações de saída.
Em outras palavras, é o equipamento que lê os dados de um meio portador e os transmite, eletronicamente,
para a CPU.
Principais Dispositivos de Entrada de Dados são:
Mouse;
Teclado;
Scanner;
Mesa digitalizadora.
1.10.1 Mouse
Com o atual crescimento das interfaces gráficas (GUI – Graphic User Interface), encontrados nos sistemas
operacionais Windows, OS/2 e Linux, o mouse tornou-se de relevada importância na rotina diária do usuário da
micro computação.
Um dos inventos mais importantes para ser utilizado em ambientes gráficos. O
mouse, inventado em 1962, pela Stanford Research Institute, por Engelbart, seu
protótipo foi utilizado madeira e discos de metal.
O mouse é um dispositivo de entrada de dados com dois ou três botões de
controle, que é movido numa superfície plana, com a própria mão, tornando-se
indispensável sua utilização em conjunto com sistemas operacionais que utilizam
uma interface gráfica com o usuário.
Ao movimentarmos (arrastar) o mouse, seus movimentos são transmitidos
para o ponteiro que se movimenta ao mesmo tempo na tela do monitor,
simultaneamente.
Existem várias opções de modelos e marcas. Para quem não trabalha com
aplicações muito específicas, um mouse de dois botões é suficiente. O terceiro
botão não é utilizado na maioria dos programas, embora seja possível configurálo.
Existem três tipos de mouse quanto a tecnologia utilizada:
Mecânico: Possui uma esfera de metal ou borracha que rola em todas as direções ativando os sensores
mecânicos;
Óptico-mecânico: Similar ao mecânico, porém utiliza sensores ópticos par detectar o movimento da esfera;
Óptico: Possui tecnologia que permite maior controle e precisão durante a operação, graças a um sensor
óptico que substitui a tradicional "esfera" que, passível a acúmulo de resíduos, prejudica a precisão do mouse.
Mouse óptico possui resolução de 400 dpi.
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Existem dispositivos com as mesmas funções de um mouse, são eles:
1.10.2 TrackBall
Funciona exatamente como um mouse só que de forma inversa. A
esfera fica posicionada na parte superior e o usuário utiliza o dedo
indicador para mover o ponteiro na tela do monitor.
Encontramos disponível no mercado, o TrackBall óptico, sensor óptico
interno que rastreia os movimentos.
A principal vantagem do TrackBall em comparação ao mouse é a
tecnologia que permite maior controle e precisão durante a operação,
graças a um sensor óptico que substitui a tradicional "bolinha" que, passível
a acúmulo de resíduos, prejudica a precisão do mouse.
Trackball fabricado pela Microsoft.
1.10.3 Touch-pad
É uma espécie de monitor de contato que, ao deslizar o dedo sobre ele, gera o
movimento do cursor. O próprio Touch-Pad pode ser usado como botões ao se
pressionar com maior firmeza a sua superfície. Geralmente a parte superior direita é
designada para representar o toque do botão direito.
O Touch-Pad geralmente possui maior utilização em computadores portáteis,
exigindo menor adaptação por parte do usuário do que o TrackBall, no entanto, devido
ao deslizar inconstante do dedo, é difícil atingir a precisão desejada.
1.10.4 Teclado
O teclado é usado para a entrada de dados (caracteres), que
são interpretados pelo programa que é executado no
microcomputador.
Existe um modelo de teclado com forma ergonômica, também
conhecido como Natural Keyboard. Este teclado possui um layout
na disposição das teclas criado para diminuir a fadiga das
articulações e prevenir a Lesão por Esforço Repetitivo (L.E.R.),
mantendo sempre os pulsos apoiados e retos, eliminando assim o
risco de causar tendinites em pessoas que trabalham com muita
digitação.
Teclado produzido pela Microsoft.
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Principais teclas:
SHIFT – Desempenha a mesma função que o fixador de maiúsculos da máquina de escrever e é usado para
obter alguns caracteres especiais que aparecem na parte superior de algumas teclas.
CONTROL – Esta tecla é sempre utilizada em conjunto com alguma outra, gerando controles especiais. A
utilização destes controles especiais depende do programa em uso.
ESC – O uso da tecla (ESCape) varia de programa para programa. Normalmente é usada para “sair” de um
procedimento iniciado por acidente ou por correções.
ALT - A tecla (ALTernate) funciona como uma segunda tecla de controle de seu micro. Ela também gera
caracteres de especial significado em alguns programas.
ENTER – São utilizados executar um comando ou procedimento, ou seja, informa ao microcomputador: “pronto
esses são os dados para serem processados”. A tecla enter também ser chamada de Return.
Tecnologia Wireless empregada em Teclado e Mouse
Já esta disponível uma opção de dispositivos de entrada de dados (Teclado e Mouse) sem fio, onde as
informações são transmitidas por raios infra-vermelhos.
1.10.5 SCANNER
É um equipamento que registra entrada de dados (imagens em papel,
filmes e outras mídias) e as converte em formato digital.
Podemos classificar os scanners em dois tipos:
Scanner de mão – Utilizado em caixas de supermercados para leitura de
código de barras dos produtos. Existem alguns modelos de scanner de
mão que possuem as mesmas características dos scanners de mesa.
Scanner de Mesa – Utilizado em aplicações gráficas e comportam
reprodução de páginas encadernadas, livros, revista, etc.
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1.10.6 Mesa Digitalizadora
A Mesa Digitalizadora é um periférico capaz de converter em dados
numéricos, para introdução direta no microcomputador, dados, originalmente
apresentados em forma gráfica, como desenhos e mapas. O papel com o
gráfico é colocado sobre a prancheta ou mesa especial, sobre o qual se desloca
um cursor ou caneta.
Através de uma interface, esse dispositivo é conectado ao microcomputador
e envia a ele as coordenadas X e Y dos pontos sucessivos do gráfico, em
relação aos eixos de referência da própria mesa sobre o qual está se movendo.
1.11 Dispositivos de Saída de Dados
Dispositivos de Saída de Dados são responsáveis pela interpretação de
dados digitais provenientes CPU e memória, ou seja, equipamentos que
recebem, eletronicamente, os dados já processados pela CPU e os envia para
um periférico de saída.
Os principais Dispositivos de Saída são:
Monitor de Vídeo;
Impressora;
Spekears.
Mesa Digitalizadora.
1.11.1 Monitores e placas de Vídeo
Trabalhando em conjunto com a Placa Adaptadora de Vídeo, o Monitor é
considerado principal meio de saída de dados e informações de um microcomputador.
1.11.1.1 Padrões de Vídeo Obsoletos (MDA, CGA E EGA)
Estes padrões de vídeo são completamente obsoletos para os atuais aplicativos.
Dentre estes, podemos citar o MDA (Monocrome Display Adapter) ou Monocromático,
o CGA (Color Graphics Adapter) e EGA (Enchanced Color Graphic Adapter). Todos
possuem exibição no modo texto e apenas o CGA e EGA possuem exibição para
modo gráfico.
1.11.1.2 Padrão VGA
Até o início da década de 90, este era o padrão de vídeo utilizado. O padrão VGA (Vídeo Graphics Array),
possui um a resolução de 640 pontos (pixels) na horizontal e 480 pontos na vertical e 16 cores.
1.11.1.3 Padrão SVGA
O padrão SVGA (Super VGA) é uma evolução do VGA, capazes
de operar, tanto nas resoluções normais (como 320x200x256 e
640x480x16), como em resoluções mais altas, e com maior número
de cores. As primeiras placas SVGA operavam com resoluções
elevadas, como:
640x480x256
800x600x256
1024x768x256
O uso de 256 cores e resoluções mais altas tornou possível a representação de imagens com qualidade
muito superior à das antigas placas VGA.
Um dos requisitos de hardware que uma placa de vídeo deve atender para possibilitar o uso de maiores
resoluções e maior número de cores é possuir memória de vídeo em quantidade suficiente. As placas VGA
originais possuíam apenas 256 KB de memória de vídeo. As placas SVGA precisam ter no mínimo 1024 KB de
memória de vídeo para chegar à resolução de 1024x768x256.
No início dos anos 90, encontrávamos placas SVGA com 256kB, 512 KB e 1024 KB de memória de vídeo.
O número de cores e as resoluções suportadas dependiam desta quantidade de memória.
Um dos requisitos de hardware que uma placa de vídeo deve atender para possibilitar o uso de maiores
resoluções e maior número de cores é possuir memória de vídeo em quantidade suficiente. As placas VGA
originais possuíam apenas 256 KB de memória de vídeo. As placas SVGA precisam ter 1024 KB de memória
de vídeo para chegar à resolução de 1024x768x256.
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Uma das suas principais características é a disponibilidade de modos
gráficos que chegam até 16 milhões de cores. Da mesma forma como
ocorre com as placas mais antigas, para ter elevadas resoluções e um
elevado número de cores, é necessário que a placa possua uma grande
quantidade de memória de vídeo. Estas placas apresentavam 2 MB, 4 MB e
8 MB de memória de vídeo.
Atualmente encontramos placas de vídeo de altíssimo desempenho,
com até 256 MB de memória, processador exclusivo para realização de
processamento de gráficos e imagens, além de inovações tecnológicas que
tornaram estes dispositivos capazes de reproduzir imagens com resolução
acima de 1600x1280 e chegam ate 32 milhões de cores.
Placa aceleradora de Vídeo AGP.
1.11.2 Características de monitores SVGA
Para desfrutar da alta qualidade de imagem proporcionada pelas
modernas placas SVGA, é preciso utilizar um monitor SVGA de boa
qualidade.
As principais características que determinam à qualidade da imagem
são:
• Tamanho e tipo da tela
• Dot Pitch
• Freqüência horizontal
1.11.2.1 Tamanho e tipo da tela
Os monitores mais comuns no Brasil são os que possuem telas de 15 e 17 polegadas. A medida em
polegadas normalmente atribuída à tela de um monitor corresponde ao comprimento da sua tela, em diagonal.
As telas dos monitores apresentam uma relação de aspecto de 4:3, o que significa que a largura da tela é igual
a 4/3 da sua altura. Por isso, as resoluções mais usadas pelas placas de vídeo apresentam seus números de
pontos também na proporção de 4:3, como 640x480, 800x600 e 1024x768.
Podemos encontrar monitores com telas de diversos tamanhos. São comuns as telas de 14",15", 17", 20",
21" e 29”. Obviamente, quanto maior é o tamanho da tela, maior é o preço do monitor. Esta regra possui
algumas exceções. Existem por exemplo, monitores com minúsculas telas de 5" a 10". Seus preços não são
baixos como sugere a regra. Muitas vezes chegam a custar mais caro que os monitores de 14".
Existem também monitores especiais para serem usados em apresentações, com telas de 29" ou mais.
Como esses monitores são visualizados à distância, não precisam possuir telas com alta qualidade, e por isso
utilizamos mesmo tipo de tela usada nos aparelhos de TV de 29". Seu custo é comparável ao dos monitores de
17".
Outra característica interessante relacionada com a tela é a sua curvatura. Os monitores antigos
apresentavam uma tela curvada, como ocorre com as telas usadas em televisores. Os monitores mais
valorizados apresentam tela plana. Na verdade, essas telas não são planas, e sim, "quase planas". O uso de
uma tela plana (vamos chamar assim, mesmo sabendo que não são perfeitamente planas) oferece um maior
conforto visual. Praticamente todas as telas de 17", 20" e 21" são planas. Entre os modelos de 14" e 15",
podemos encontrar telas comuns e telas planas
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1.11.2.2 Dot Pitch
Este é o principal responsável pela qualidade da imagem de um monitor. A
tela de um monitor colorido é formada por minúsculos pontos vermelhos, verdes
e azuis. Na verdade,esses pontos são formados por vários tipos de fósforos,
capazes de emitir luz com essas cores ao serem atingidos por uma corrente
elétrica. Três feixes eletrônicos percorrem continuamente a tela do monitor,
atingindo os pontos de fósforos que emitem essas cores.
Cada grupo de três pontos, sendo
um vermelho, um verde e um azul, é
chamado de tríade. Chamamos de Dot
Pitch a medida das tríades. A figura a seguir mostra uma tríade e o seu
DotPitch.
Para apresentar uma boa qualidade de imagem, um monitor SVGA
precisa ter tríades com 0,28 mm, ou então menores. Entretanto, são
muito raros os monitores com Dot Pitch inferior a 0,28 mm. Podemos
encontrar alguns modelos de alta qualidade, com 0,26 ou 0,25mm. É
considerado aceitável um Dot Pitch de 0,26 mm em monitores acima de
17", mas o ideal é dar preferência aos modelos com 0,23 mm ou menos.
1.11.3 Novas Tecnologias em Monitores de Vídeo
1.11.3.1 Monitor de cristal líquido (LCD)
O LCD (Liquid Cristal Display) é formado por dois vidros que têm, entre eles, uma
camada de cristal líquido. Em cada ponto que forma a imagem há um transistor ligado
ao vidro interno. O impulso elétrico faz com que o cristal líquido se reorganize,
deixando a luz passar e formando a imagem.
1.11.3.2 Tela de plasma
Cada ponto é formado por três microcápsulas, uma de cada cor, cheias
de gás e envoltas por uma camada de fósforo. Eletrodos emitem estímulos
elétricos que fazem o gás virar plasma. O plasma emite luz ultravioleta
invisível, que faz o fósforo brilhar, formando a imagem.
Monitor de Plasma.
1.11.4 Impressoras
Dispositivo de Saída de dados que gera documentos impressos em papel. Ela é usada para documentar e
registrar documentos e relatórios.
As impressoras podem ser encontradas em duas classes:
Impressoras de Impacto – Através de uma fita com tinta, ocorre o impacto de um caractere ou de uma
agulha. Tipos existentes:
- Margarida – obsoleto;
- Esfera – obsoleto;
- Matricial.
Impressoras de Não-Impacto – Não ocorre impacto direto das agulhas sobre o papel. São velozes e
silenciosas. Imprimem figuras com alta qualidade de resolução. Não fazem cópias em papel carbono. Tipos
existentes:
- Jato de Tinta, Laser;
- Térmica.
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1.11.4.1 Impressoras Matriciais
As Impressoras Matriciais são necessárias para as tarefas que exigem impressão em formulários com mais
de uma via, algo que a impressora a laser não pode executar de forma alguma. Embora algumas matriciais
possam interpretar comandos PostScript ou de alguma outra linguagem de descrição de página, a maior parte
das impressoras de impacto são projetadas para trabalhar com tipos Bitmap controlados pelo código ASCII
enviados do PC para a impressora. A cabeça de impressão de uma matricial possui de 9 a 48 agulhas, também
chamadas pinos de impressão alinhadas verticalmente. Essas cabeças movimentam-se em direção ao papel e
tocam uma fita de tinta que projeta o caractere no papel.
1.11.4.2 Impressoras Jato de Tinta
As Impressoras a Jato de Tinta possuem resolução tão boa quanto à
impressão de uma Laser, mas se assemelham a uma matricial: ambas
possuem cabeças de impressão que percorrem toda a extensão da página,
colocando uma linha de texto completa a cada passada. A grande diferença
entre as impressoras a jato de tinta e suas duas primas está na cabeça de
impressão. Utilizando uma tecnologia especial a impressora Jato de Tinta
espalha pequenas gotas de tinta no papel.
1.11.4.3 Impressoras Laser
A Impressora Laser tem como ancestral a máquina foto
copiadora, pois usa um módulo de impressão que usa o
mesmo pó negro das máquinas xerox. Apesar disso, as
impressoras laser apresentam o mais alto grau de
tecnologia de impressão, incluindo o tratamento de
imagens por laser, a movimentação precisa do papel e um
microprocessador que controla todas essas tarefas. A
impressão laser possui altíssima qualidade gráfica e
funciona realizando os seguintes processos: ela interpreta
os sinais vindos do computador, convertendo tais sinais em
instruções que controlam o movimento do feixe de laser;
movimenta o papel e vai polarizando-o com o laser o papel
de forma que ele atraia o toner negro que irá compor a imagem e fundir o toner já polarizado no papel. O
resultado é uma impressão excelente. A Impressora Laser não só produz cópias mais rapidamente que a
impressora matricial, como as páginas são também mais fielmente detalhadas que as produzidas em matriciais.
1.11.4.4 Impressora Térmica
A impressora Térmica é o periférico mais utilizado para impressão colorida nos
dias de hoje. O processo de impressão gera cores vivas porque a tinta utilizada não
borra as demais e nem é absorvida por papéis com texturas especiais. Ela segue os
seguintes procedimentos: o papel entra na impressora e é preso por um rolamento
que o pressiona contra um filme largo revestido de tintas coloridas.
O filme contém uma faixa de cada uma das cores de composição - ciano,
magenta, amarelo e, se for o caso, preto. Quando o papel passa pelo alimentador
de papel, ele é pressionado contra a faixa ciano do filme. Um ou mais elementos de
aquecimento são acionados e derretem pequenos pontos de tinta. O papel continua
a se mover pelo alimentador até ser parcialmente ejetado da impressora. A tinta que foi derretida então se fixa
no papel. O filme colorido desliza exibindo a faixa magenta e o papel é puxado de volta à impressora, onde é
pressionado contra a faixa magenta e o processo térmico é repetido. O processo se repete até que a
impressora tenha utilizado todas as cores, e só então à página é ejetada por completo.
1.11.4.5 Plotters
Utilizadas na execução de gráficos, mapas e desenhos de engenharia. Com a
evolução da tecnologia de impressão e a redução de seu custo, vem sendo
utilizada para impressão de grandes cartazes na editoração eletrônica.
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1.11.5 Speakers (Caixas de Som)
Também conhecidos como Caixas Acústicas, os Speakers são dispositivos de saída de dados, onde
transmitem as informações, no formato de áudio, do microcomputador para o usuário.
A transformação de dados digitais em som ocorre na placa de som, que dependendo da tecnologia
empregada pode ter mais recursos e mais qualidade na reprodução do áudio.
1.12 Dispositivos de Entrada e Saída de Dados
São equipamentos capazes de receber informações de meios externos, transformá-las em sinal digital e
enviá-los para a CPU e receber informações do microcomputador e enviá-los para o meio externo.
1.12.1 Modem (Modulador-demodulador)
O modem (modulador/demodulador) é uma invenção antiga, mas ainda
fundamental para o mundo dos computadores. Hoje, há modems rápidos,
trabalhando a 56.600 bps, mas muitos ainda se lembram dos antigos aparelhos
que operavam a 300 bps. O interessante é que, há uns cinco anos atrás,
apenas uma pequena porção dos computadores tinha a disponibilidade de um
modem. A consolidação da Internet e a explosão de transações pela rede
provocou o surgimento de um enorme mercado para os modems e as fábricas
têm respondido com um desenvolvimento sem precedentes.
Inicia-se esta seção perguntando-se sobre qual seria a maneira mais fácil
de fazer a comunicação entre dois computadores distantes ? É claro que a
resposta óbvia é via linha telefônica. Quase todos têm acesso a uma e já existe
Placa de Fax/Modem.
uma sofisticada rede de interconexão propiciada pelas companhias telefônicas.
O problema reside no fato das linhas telefônicas terem sido preparadas para o tráfego da voz e não para os
sinais digitais dos computadores. A informação digital dos computadores precisa de ser convertida em sinais
adequados para o tráfego pela rede telefônica pública. O aparelho responsável por essa conversão é o modem.
Hoje em dia, a palavra modem é também usada para designar dispositivos usados em transmissão
exclusivamente digital, como por exemplo os dispositivos que recebem as informações digitais originados em
um computador e os adequam para uma linha telefônica digital, como a ISDN (Rede Digital de Serviços
Integrados).
Os modems são sempre usados aos pares, um em cada extremidade do caminho de transmissão. Para
garantir a comunicação, o usuário deve assegurar-se de que tanto o modem transmissor como o receptor usem
o mesmo protocolo, que são as regras que descrevem precisamente o formato dos dados, o esquema de
modulação e a velocidade de transmissão.
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1.12.2 Funcionamento
Modems: Padrão V.90 e V.92
O modem(Modulador/Demodulador) é uma invenção antiga, mas ainda
fundamental para o mundo dos computadores. Pois, a consolidação da
internet e a explosão de transações pela rede provocaram o surgimento de
um enorme mercado para os modems e as fabricas têm respondido com um
desenvolvimento sem precedentes. Atualmente, existem vários tipos de
modems voltados para diversas finalidades. Neste artigo, trataremos dos
padrões de transmissão dos modems, 56kbps, utilizados em computadores
pessoais.
Esse dispositivo é responsável pela comunicação entre dois
computadores através de uma linha telefônica. O problema reside no fato das
linhas telefônicas terem sido projetadas para o trafego da voz e não para os
sinais digitais dos computadores. Se a informação digital fosse jogada em
sua forma original na linha telefônica, seria atenuada de tal forma que não
poderia ser interpretada como informação útil na extremidade de destino.
Placas de Fax/Modem.
Então, a informação digital dos computadores precisa ser convertida em
sinais analógicos adequados para o tráfego através da rede telefônica pública.
Assim, a modulação ocorre quando o computador envia sinal digital para o modem converter em sinal
analógico e a demodulação ocorre no sentido inverso, quando a linha envia sinal analógico para que seja
convertido em digital.
Entre as especificações técnicas existentes nos modems 56kbps é comum encontrar os termos V.90 e mais
recentemente, V.92. Essas siglas representam um padrão de transmissão de dados que os modems devem
seguir. Esses padrões são homologados pelo ITU (International Telecomunications Union - www.itu.int - órgão
que define os padrões de telecomunicações). Existem outros, mas o V.90 e o V.92 são os mais comuns.
As principais características técnicas são:
velocidade de transmissão;
capacidade de compressão de dados;
correção de erros.
1.12.3 Outras Soluções para Conexão com a Internet
Apresentamos a seguir um pequeno resumo de outras alternativas que
podem oferecer conexões mais rápidas e eficientes. A tabela apresenta um
quadro comparativo entre as diferentes soluções.
Modem Duplex é um tipo de modem que permite dobrar a velocidade das
conexões. O funcionamento é extremamente simples de ser entendido: eles
usam duas linhas telefônicas em paralelo. O modem duplex é um modem
especial capaz de gerenciar e tirar partido dessas duas conexões simultâneas.
Com esse tipo de modem, é possível uma conexão de 67,2 Kbps do usuário para
o IPS e de 112 Kbps no sentido ISP para o usuário. É claro que, para que
conexão seja bem rápida, o ISP deve ter também estrutura para modem duplex.
O melhor dessa tecnologia é que ela não pede nada de especial e está
disponível em qualquer lugar. Se houver a disponibilidade de duas linhas
telefônicas e, é claro, de um modem duplex, é possível tirar proveito dessa
conexão rápida.
Modem à Cabo da Motorola.
ISDN é a sigla de Rede Digital de Serviços Integrados (do inglês Integrated
Services Digital Network). Com o ISDN, as companhias telefônicas fornecem ao seu assinante um acesso
digital a um custo razoável. O enlace analógico entre o assinante e a rede pública é substituído por uma
conexão digital, sem trocar os cabos. Para o caso de ISDN, o nome correto para o “modem” é TA (Terminal
Adapter) e, como a linha é digital, ele não faz conversões A/D ou D/A. A velocidade pode chegar a 128 Kbps,
através do uso de dois canais de 64 Kbps. Contudo, mesmo nos Estados Unidos, as companhias telefônicas
não têm dado importância a esse tipo de serviço e ele ainda é pouco utilizado. Talvez acabe por obsoletar-se
antes de tornar-se popular.
xDSL abrevia a expressão “Digital Subscriber Line” que, em
português, significa Linha Digital por Assinatura. Essa técnica,
semelhante ao ISDN, disponibiliza ao usuário uma linha digital, só que
agora ela trabalha por pacotes, como uma rede. Com essa técnica,
também jogam-se fora os conversores A/D. A transferência é
assimétrica, trabalhando com algo próximo a 1,5 Mbps na subida e até 8
Mbps na descida. Existem diversas variantes e a que está tendo mais
aceitação é a ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line).
Modem ADSL.
Atualizada 05/03/2007
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Polícia Federal – Tele- Transmitido
Prof. André Cardia
Informática
Os modems por cabo aproveitam a grande banda passante disponível nas conexões da TV a cabo que
usam cabo coaxial. Durante muito tempo, faltou compatibilidade nessa área e a grande maioria dos modems
fabricados só falavam com os de sua espécie. O padrão DOCSIS (“Data Over Cable Service Interface
Specification”) está mostrando-se como um ponto de convergência. De acordo com essa especificação, esperase algo em torno de 42 Mbps na descida e 10 Mbps na subida. Um outro problema para o modem por cabo é o
fato de que a grande maioria das instalações de TV a cabo é unidirecional, ou seja, só funcionam no sentido de
chegada à casa. Nesses casos, será necessária uma conexão com modem convencional (via rede telefônica),
funcionando a 33.600 bps, para fazer o ramo de subida.
Os Serviços por Satélites são interessantes pois podem trabalhar com taxas elevadas, mesmo nos sítios
mais remotos. Eles também são chamados de DSS (“Direct Satellite System”). Para ter acesso a esse tipo de
serviço, é necessária uma pequena antena parabólica e apontá-la para um dos satélites geo-estacionários do
fornecedor do serviço. A velocidade deverá estar próxima dos 400 Kbps. Porém, aqui também são encontrados
problemas no ramo de subida, sendo necessário fazê-lo através de linhas telefônicas a 33.600 bps.
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Tecnologia
Velocidade
(Subida/Descida)
Modem
33,6/56 Kbps
Barato e universal
Lento
Modem Duplex
67,2/112 Kbps
Barato e versátil
Velocidade razoável
ISDN
128/128 Kbps
Moderadamente rápido
Instalação difícil
Modem a cabo
10Mbps/42Mbps
Alta velocidade no ramo de descida
Cabo difundido pôr muitas casas
Satélites
33,6/400 Kbps
Disponível mesmo em locais remotos
Serviço caro
ADSL
Variável
Rápido
Preços razoáveis
Atualizada 05/03/2007
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