ESTUDO DE CONCEITOS DE HARDWARE

ESTUDO DE CONCEITOS DE HARDWARE

1. COMPONENTES DE ENTRADA

   • VEntrada: convertem dados em forma eletrônica que pode ser entendido pela CPU. São os teclados, telas touchscreen, canetas óticas, mouses, microfone, scanners óticos, etc.
     • COMPONENTES DE PROCEESSAMENTOS
       • Processamento: é o componente principal de um sistema de computador. – é um circuito integrado que realiza as funções de cálculo e controla o computador. Está contido na CPU. Seus circuitos interpretam instruções de programas/algoritmos para o computador e transmitem ordens para os outros componentes do sistema computacional.
         • Evolução dos microprocessadores  X86-16 bits: 8086, 8088, 80186, 80188, 80286;  X8632 bits: 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Pentium IV, Core, Celeron M, Celeron D, A100;  X86 64 bits: Pentium IV (alguns modelos), Pentium Extreme Edition, Celeron D.Evolução dos microprocessadores  X86-16 bits: 8086, 8088, 80186, 80188, 80286;  X8632 bits: 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Pentium IV, Core, Celeron M, Celeron D, A100;  X86 64 bits: Pentium IV (alguns modelos), Pentium Extreme Edition, Celeron D.
           • Processadores Intel para PC (atuais):  i3: 2 núcleos, podendo simular ate 4 núcleos, com a tecnologia HyperTreading; cache L3 ate 4Mb;  i5: 2 ou 4 núcleos, sendo que o de 2 pode emular ate 4 núcleos, com a tecnologia Hyper-Treading; tecnologia Turbo Boost (pode dobrar a velocidade do clock); cache L3 ate 8Mb;  i7: 4 núcleos, podendo emular 12 núcleos, com tecnologia Hyper-Treading; tecnologia Intel HD Boost (compatibilidade os softwares que usam instruções avançados tipo SSE4); recurso Intel QPI (QuickPath Interconnect – aumenta a taxa de transferência e diminui a latência)...
             • COMPONENTES DE SAIDA
               • Saída: convertem informações eletrônicas produzidas pelo computador em forma inteligível pelo homem. São os monitores de vídeo, impressoras, fones, caixas de som etc.
                 • COMPONENTES DE ARMAZZENAMENTO
                   • Armazenamento: memória principal (RAM), HD, SSD, disco flexível, fitas magnéticas, CD-ROM, DVD, Pen drives, Blu-ray, cartão de memória, ZIP disk, WORM disk, tambores magnéticos.Armazenamento: memória principal (RAM), HD, SSD, disco flexível, fitas magnéticas, CD-ROM, DVD, Pen drives, Blu-ray, cartão de memória, ZIP disk, WORM disk, tambores magnéticos.
                     • São dispositivos capazes de armazenar dados para posterior consulta ou uso. ● A gravação de dados pode ser feita praticamente usando qualquer forma de energia, desde força manual humana como na escrita, passando por vibrações acústicas em gravações fonográficas até modulação de energia eletromagnética em fitas magnéticas e discos ópticos. ● Tipos: – Magnéticos: disquete, disco rígido (ex: HD IDE SATA); – Óticos: CD, DVD; – Eletrônicos: SSD, cartão de memória, Pen Drive. São dispositivos capazes de armazenar dados para posterior consulta ou uso. ● A gravação de dados pode ser feita praticamente usando qualquer forma de energia, desde força manual humana como na escrita, passando por vibrações acústicas em gravações fonográficas até modulação de energia eletromagnética em fitas magnéticas e discos ópticos. ● Tipos: – Magnéticos: disquete, disco rígido (ex: HD IDE SATA); – Óticos: CD, DVD; – Eletrônicos: SSD, cartão de memória, Pen Drive.
                       • COMPONENTES DE ENTRADA E SAIDA
                         • PLACA MAE
                           • É a parte do computador responsável por conectar e interligar todos os componentes do computador, ou seja, processador com memória RAM, disco rígido, placa gráfica, entre outros.  Também é responsável por alimentar alguns periféricos com a energia elétrica que recebe da fonte de alimentação.
                             • CPU
                               • Contém toda a lógica de controle, para coordenar as ações entre todos os elementos da CPU, assim como os outros componentes de hardware do computador; ● A CPU geralmente esta contida inteiramente em um único Circuito Integrado (CI), ou chip
                                 • Um chip também é chamado de circuito integrado. Geralmente, é um pequeno e fino pedaço de silício no qual os transistores, que formam o microprocessador, foram encapsulados. Um chip do tamanho de uma polegada pode conter dezenas de milhões de transistores. Os processadores simples são formados por milhares de transistores encapsulados em um chip cuja área não passa de alguns milímetros quadrados.
                                   • MEMORIA
                                     • RAM - memória de acesso aleatório (Random Access Memory) → A memória RAM contém bytes de informação e o microprocessador pode ler ou escrever nesses bytes, dependendo da linha de comando utilizada: RD ou WR; → Um dos problemas dos chips RAM é que eles ‘esquecem’ tudo, uma vez que a energia é desligada; → É lenta e tem baixo custo, comparando com a Cache. ROM - memória apenas para leitura (Read-Only Memory) → É programada de modo permanente pelo fabricante; → Ex: BIOS do computador. Flash – do tipo EEPROM → Não volátil; é muito rápida; apagável eletricamente em blocos; usada em cartões de memória, em SSD, em Pen Drive etc.
                                       • Cache – memória de acesso rápido que atua como intermediária entre a memória RAM e o processador...→ é um bloco de memória para o armazenamento temporário de dados que possuem uma grande probabilidade de serem utilizados novamente;→ é um bloco de memória para o armazenamento temporário de dados que possuem uma grande probabilidade de serem utilizados novamente;→ É utilizada em especial na memória principal, mas também é utilizada em HD ou outros dispositivos; → Existem 3 tipos de Cache associada à RAM (L1, L2 e L3); → As Cache L1 e L2 ficam em embutida no processador, para ganhar performance e
                                         • PROM - memória programável (Programmable Random Access Memory) → É programada de modo permanente através de dispositivos especiais; não volátil. EPROM - memória programável apagável → É programada de modo semipermanente; utiliza luz UV para apagar os dados, podendo assim ser reutilizada. EEPROM - memória programável eletricamente apagável → É programada de modo semipermanente; apaga os dados eletricamente, no nível de bytes.
                                           • Dispositivos são os meios pelos quais o usuário interage com a máquina.
                                             • Entrada: – Teclado, mouse, caneta ótica, scanner, microfone, monitor touch-screen, câmera. ● Saída: – Impressora, fax, plotter, monitor. ● Entrada/Saída: – Modem, placa de rede; – Dispositivos de memória: memoria RAM, disco, fita, pen drive, CD, DVD, SSD, flash memory.
                                               • DISPOSITIVO DE INTERFACE
                                                 • Os dispositivos de interface com o computador, comunicam-se com este enviando sinais por um meio (cabo ou ar). ● A comunicação se dá por meio de um ponto de conexão (porta serial, porta paralela); ● A transmissão de dados ocorre através de um barramento.
                                                   • BARRAMENTO
                                                     • É um conjunto de linhas de comunicação, que permitem a interligação entre dispositivos de um sistema de computação (CPU; Memória Principal; HD e outros), ou entre vários sistemas de computação.
                                                       • • Segue um protocolo rígido que especifica um conjunto de mensagens que são trocadas entre os dispositivos que se comunicam. • A transmissão de dados é feita por padrões de voltagens elétricas aplicadas aos fios com tempos definidos
                                                         • É um conjunto de fios condutores para interconexão, que possui um protocolo (regra de comunicação) para define quais dados podem ser transmitidos.ISA ● 8 bits no IBM PC ● 16 bits (5-8 Mb/s) no AT-286 PCI ● 32 bits (132 Mb/s) → 64 bits (512 Mb/s) ● Plug-and-Play ● Bus mastering: permite aos dispositivos ler e gravar na memória RAM, sem interferência do SO
                                                         • CONTROLADOR DE HARDWARE
                                                           • É uma coleção de circuitos eletrônicos que podem operar uma porta de comunicação, um barramento ou um dispositivo. Tem como funções: controle e temporização, comunicação com o processador, comunicação, com os dispositivos, armazenamento temporários de dados, e detecção de erros;Tem um ou mais registros de dados (registro data-in e registro data-out) e sinais de controle (registro status e registro control).
                                                             • Recebem as requisições do Sistema Operacional e disponibilizam um meio de comunicação mais simples com os dispositivos
                                                               • PORTAS DE COMUNICAÇÃO
                                                                 • Serial (RS-232 ou DB9)
                                                                   •  Os bits são transferidos em fila;  Utiliza 9 fios (pinos) para a transferência de dados.
                                                                     • USB (Universal Serial Bus) → um padrão ● Aceita ligação de até 127 dispositivos através de uma única porta, usando um Hub; ● Plug-and-Play.
                                                                       • CONECTORES
                                                                         • São dispositivos que efetuam a ligação entre uma porta de saída de um determinado equipamento e a porta de entrada de outro (por exemplo, entre um computador e um periférico); ● Existem conectores machos e conectores fêmeas; ● Existem também vários tipos diferentes de conectores: DB-9, DB-25, DIN, mini-DIN, VGA, SVGA, RCA, S-Video, HDMI etc.; ● Atualmente, os conectores estão sendo substituídos pela tecnologia wireless (Wi-fi)
                                                                           • DB (9 ou 25 pinos) É um tipo comum de conector, usado principalmente em computadores. ● Destinado a comunicações seriais; ● Foram inventados pela Canon; ● Originalmente, DB se referia exclusivamente ao conector D (por conta do formato) com 25 pinos, porém a IBM acabou popularizando o conector de 9 pinos como DB-9, ao invés de DE-9.
                                                                             • VGA ● Padrão gráfico; ● 256 Kb de memória de vídeo em RAM; ● Modos de 16 e de 256 cores; ● Paleta de 262144 cores (2^18: 6 bits [64 valores] para cada uma das componentes de vermelho, verde e azul); ● Resolução máxima de 800 x 600 pixels; ● SVGA é sua evolução; ● Está presente nos monitores CRT, TV LCD, TV de plasma e projetores multimídia.
                                                                               • HARDWARE DE E/S
                                                                                 • DIN ● Eram inicialmente utilizados para conexão entre equipamentos de áudio de origem europeia (Philips, Grundig e Telefunken, entre outros); ● São utilizados atualmente em periféricos de legado da plataforma IBM PC como teclados, mouses e periféricos de vídeo; ● Existem diversas formas, com quantidade de pinos, tamanhos e cores diferentes que ajudam na identificação da função do equipamento que o utiliza.
                                                                                   • RCA (Radio Corporation of America) ● São comumente utilizados em equipamentos eletrônicos de áudio e vídeo; ● Foram idealizados visando minimizar a interferência em sinais de pequena amplitude; ● Plugues e soquetes no equipamento tem cores convencionalmente codificadas para auxiliar as conexões corretas; – Amarelo: vídeo analógico; – Branco: canal esquerdo do som estéreo; – Vermelho: canal direito do som estéreo.
                                                                                     • CONECTORES
                                                                                       • S-Video ● Utilizado para conectar TV, DVD players, videocassetes e videogames; ● É limitado a uma distância maior que 5 metros; ● Transmite áudio e vídeo através do mesmo cabo.
                                                                                         • HDMI (High-Definition Multimedia Interface) ● Interface condutiva digital de áudio e vídeo capaz de transmitir dados não comprimidos; ● Suporta através de um único cabo qualquer formato de vídeo TV ou PC, incluindo os modo Standard, Enhanced, e Alta Definição e ate 8 canais de áudio digital; ● É compatível com o High-bandwidth Digital Content Protection (HDCP), que é um sistema anti-pirataria.
                                                                                           • DVI (Digital Visual Interface) ● Foi desenvolvido para transportar dados digitais de vídeo não comprimidos. ● Existem três tipos de conexões de DVI: – DVI-D (digital); – DVI-A (analógico); – DVI-I (digital e analógico). ● Para os formatos DVI-D e DVI-I, existem dois tipos de cabos, os de Single Link e Dual Link, que utilizam um formato para transmissão de informações digitais chamado TMDS (Transition Minimized Differential Signaling).
                                                                                             • ALGUNS CONCEITOS
                                                                                               • ● Bit - Binário, (contração das palavras binary digit), sistema usado em computação que consiste em apenas dois valores, 1 e 0. Todas as operações que são possíveis no sistema decimal, assim como processamento de texto, sons, imagens e outros dados analógicos podem ser feitos usando o sistema digital. É a menor unidade de informação armazenável em um computador.
                                                                                                 • ● Byte - É uma unidade de armazenamento de dados. Cada byte é formado por 8 bits e é suficiente para 256 combinações diferentes. É por isso que no sistema de caracteres ASCII é usado um byte para representar cada caractere. Com 256 combinações é possível incluir todas as letras, números e ainda um punhado de caracteres especiais e símbolos. No conjunto Unicode, onde são incluídos também caracteres do Japonês, Chinês, Árabe e outras línguas são usados 2 bytes para cada caractere, o que permite 65 mil caracteres diferentes.