770 – Dispositivos e Periféricos

1. 770 – Dispositivos e Periféricos Motherboard e Processador

2. MOTHERBOARD • Definição:Placa electrónica onde estão ligados todos os dispositivos que fazem parte do hardware. • Tipos: • AT – Antigas • ATX - Actuais

3. MOTHERBOARD

4. PROCESSADOR • Definição: • CPU ou UCP - Unidade Central de Processamento de Dados. • É o circuito integrado de vital importância do computador. • É o cérebro da máquina. • Função:é responsávelpor executar todos os cálculos lógicos e aritméticos e controlar o funcionamento da máquina.

5. Saída dos resultados das operações Entrada de Dados ALU PROCESSADOR ALU - UnidadeAritméticaeLógica: Bloco responsável por todas as operações lógicas e aritméticas. Utiliza circuitos lógicos. UC-Unidade de Controlo: Bloco que coordena o funcionamento da UCP, controlando o fluxo de informação entre a memória interna e as várias unidades da UCP e dos periféricos.

6. Tecnologias de Microprocessador • Processador CISC - (Complex Instruction Set Computer) – O conjunto de instruções que o processador executa é maior e mais complexo, o que leva a que cada instrução demore mais tempo a executar. Exemplos: 80386; 80486; • Processador RISC– (Reduced Instrution Set Computer) –O conjunto de instruções que o processador executa é reduzido mas melhor construída, o que leva a que cada instrução demore menos tempo a executar. Exemplos: IBM RISC 6000; Power PC;

7. CARACTERIZAÇÃO DE UM MICROPROCESSADOR Um microprocessador pode ser caracterizado através de três itens: Velocidade de Processamento MICROPROCESSADOR Registos Internos Barramento de dados

8. Velocidade de Processamento A transferência de dados entre UCP, MEMÓRIA INTERNA ou DISPOSITIVOS INPUT/OUTPUT, é efectuada em períodos de tempo designados Ciclos Máquina, realizados pelo sinal do relógio. Por cada ciclo máquina é executada uma instrução no microprocessador. Um ciclo máquina corresponde a um Hz (Hertz). Exemplo: Processador 800 MHz, significa que consegue actualizar 800 milhões de instruções por segundo.

9. Registos Internos Um computador necessita de um local para armazenar os dados e as instruções que o controlam. Essas instruções e dados são armazenados em memória principal e identificados por um ENDEREÇO (valor numérico que designa a posição física em memória dessa informação). Assim, quanto maior for a capacidade de endereçamento, mais instruções e dados será possível processar em simultâneo.

10. Barramento de dados O barramento de dados indica-nos o número de bits possíveis de serem transportados de cada vez. É conhecido pelo comprimento do barramento. Por Exemplo: Num microprocessador de 32 bits, existem 32 ligações em paralelo, isto é, o barramento de dados tem a largura de 32 bits, conseguindo transportar 32 bits em simultâneo.

11. Clock interno: Indica a velocidade interna com a qual o processador trabalha. Velocidade do processamento. Clock Externo:Indica a velocidade de transmissão do barramento de dados da placa mãe para o processador e vice-versa. Velocidade de barramento. Tipos de Relógio (Clock) Exemplo: Processador Pentium 4 a 3,2 GHz com velocidades de barramento de 400 MHz.

12. DISSIPADOR E VENTOINHAS DO CPU • Dissipador:Elemento metálico que permite libertar o calor excessivo proveniente do consumo de energia do CPU. • Ventoinhas:Permite aumentar o poder de dissipação.

13. Socket ou Slot do CPU • Local onde encaixa o microprocessador na placa Mãe. SOCKET

14. Modelo, Velocidades, Cache e Preço

15. Disco Rígido • Uma unidade de disco rígido é composta por um conjunto de discos sobrepostos, tendo cada um destes discos duas superfícies de leitura e escrita. • As cabeças de leitura e escrita, acedem a qualquer sector do disco, a fim de efectuar operações de leitura e escrita.

16. Disco Rígido • Os discos têm visto a sua capacidade de armazenamento de dados aumentar ao longo do tempo. • Para efectuar este aumento de capacidade, é mais fácil e mais barato que cada superfície tenha um maior número de pistas do que introduzir mais superfícies na unidade e por consequência mais cabeças de leitura e escrita. Esta solução iria aumentar o volume e preço do disco.

17. Disco Rígido • Cada superfície do disco é dividida em pistas concêntricas, que são numeradas a partir da pista mais afastada do centro do disco e que tem atribuído o número zero. • As pistas de um disco estão divididas em sectores normalmente com a capacidade de 512 bytes. • Embora os sectores ocupem menos espaço de superfície quando estão mais próximos do centro do disco do que na extremidade, a sua capacidade mantém-se inalterável.

18. Disco Rígido • Todas as operações levadas a cabo pelo disco são geridas por um controlador, ao qual o disco vai ficar ligado. • Tipos de controladores: • Controlador IDE • Controlador SCSI • Controlador S-ATA

19. Controlador IDE • Permite uma transferência de dados de 4MB por segundo. • Com a evolução dos discos para capacidades superiores o IDE evoluiu dando origem ao que é hoje a interface mais utilizada nos computadores pessoais, o EIDE (Enhanced IDE). • O EIDE usa um conjunto de comandos estendido para garantir uma taxa de transferência de 11 a 16,6 MB por segundo e uma operação com mais dispositivos e de maior capacidade.

20. Controlador SCSI • Interface mais rápida. • Funciona quase como um barramento secundário dado que os dispositivos SCSI podem trocar informações entre si sem o auxílio do processador.

21. Controlador S-ATA • Este novo controlador e respectivos discos vieram aumentar a capacidade de armazenamento e a velocidade de acesso (150 MBps). • Embora mais dispendiosos do que os discos IDE, são mais acessíveis do que os SCSI, o que os tornou num produto popular a curto prazo. • Possibilidade de hot plugging, ou seja podemos ligar os mesmos com o pc a funcionar e o sistema operativo a correr. • Características: 8MB de cache, 7200 rpm e 8,5 milissegundos de tempo médio de acesso à informação.

22. Cache e Buffer • A cache do disco tem a função de guardar a informação do disco que mais probabilidade tem de ser requisitada em futuros acessos. • O buffer do controlador do disco é uma pequena porção de memória na qual é armazenada a informação requisitada pelo processador, como também a informação dos sectores que estão logicamente seguidos.

23. Jumpers Mestre (Master): Significa que este será o primeiro disco, quando forem ligados dois discos ao cabo. Escravo (Slave): Significa que este é o segundo disco que estará ligado ao cabo. CS (Cable Select): A configuração de quem será o mestre e o escravo será determinada pela posição do disco no cabo e não pela configuração do jumper.

24. Sistemas de Ficheiros • Um disco rígido é um armazém onde se pode guardar ou ir buscar dados. Para tal, é necessário organizar o disco. • A formatação lógica consiste em escrever no disco a estrutura do sistema de ficheiros utilizado pelo sistema operativo. • O sistema de ficheiros é um conjunto de estruturas lógicas que permitem ao sistema operativo controlar o acesso ao disco rígido. • Cada sistema operativo tem um sistema de ficheiros próprio. • Sistemas de ficheiros mais utilizados • FAT32 (File Alocation Table) • NTFS (New Tecnologies File System) • EXT3 (Extended File System)

25. Sistemas de Ficheiros – FAT32 • O FAT é o sistema de ficheiros usado pelo MS-DOS e outros sistemas operativos baseados em Windows para organizar e gerir ficheiros • A sigla FAT significa File Allocation Table ou tabela de alocação de ficheiros. (estrutura de dados que o Windows cria quando se formata um volume usando sistemas de ficheiros FAT 16 ou FAT 32. ) • O FAT 16 não suporta partições maiores do que 2 GB. Já o FAT 32 suporta partições de até 2 TB. • Não permite partilha de pastas. • Outra limitação do FAT 32 está no tamanho máximo dos ficheiros que não pode ultrapassar 4 GB.

26. Sistemas de Ficheiros - NTFS • É um sistema de ficheiros de 32 bit utilizado no Windows NT,2000, 2003,XP e Vista. • Características: • Introdução de um sistema que permite recuperar rapidamente de problemas sem precisar verificar a integridade do sistema de ficheiros. • Permissões que possibilitam um grande controle de acesso dos utilizadores aos ficheiros. • Compressão de ficheiros, ausente nos sistemas de arquivos de Microsoft desde a introdução do FAT32. • Encriptação transparente de arquivos. • Quotas, que permitem definir a quantidade de espaço em disco que cada utilizador pode utilizar.

27. Sistemas de Ficheiros – EXT3 • É um sistema de ficheiros utilizado em Linux, que apresenta diversos recursos avançados de segurança e suporta partições de até 4 TB. • Possui um sistema de tolerância a falhas, fazendo um registo de todas as operações realizadas. • Deste modo quando houver uma falha, o sistema consulta os últimos registos, para saber exactamente onde ocorreu a falha e corrige-a automaticamente.

28. MEMÓRIA CENTRAL OU PRIMÁRIA Memórias Primárias • Comunicam directamente com o processador; • Armazenam pequenas quantidades de informação; • Tipos de Memórias Primárias: • Memória RAM; • Memória ROM; • Memória Cache;

29. MEMÓRIA RAM • Memória RAM(RandomAccessMemory): • Permite escrita, leitura, alteração e eliminação da informação. • É volátil. • Acesso aleatório.

30. MEMÓRIA RAM • Tipos de Memória RAMquanto à forma física: • Módulo DIP (Dual In-Line Package). • Módulo SIMM (Single In-Line Memory Module): • 30 Contactos; • 72 Contactos; • Módulo DIMMde 168 Contactos (Double In-Line Memory Module); • Módulo DIMM de 194 contactos;

31. Tipos de Memória RAM quanto à forma física Módulo DIP (Dual In-Line Package) • Usado nos PC’s antigos (286 e 386); • Os módulos eram soldados na Motherboard; • Impossibilidade de acrescentar ou substituir módulos;

32. Tipos de Memória RAM quanto à forma física Módulo SIMM (Single In-Line Memory Module): 30 Contactos; 72 Contactos; • Usado nos PC’s com microprocessadores 486 e Pentium; • Os módulos são encaixados em slots disponíveis na Motherboard;

33. Tipos de Memória RAM quanto à forma física Módulo DIMM (Double In-Line Memory Module): 168 Contactos; 184 Contactos; Usado nos Notebook. • São usados os dois lados do módulo.

34. Tipos de Memória RAM quanto à forma física Módulo SODIMM (Double In-Line Memory Module): 72 Contactos; 144 Contactos; • São utilizados em portáteis. • Capacidade de armazenamento de 2 MB até 256 MB.

35. Tipos de Memória RAMquanto à Tecnologia: • DRAM (Dynamic RAM) – Módulos SIMM • FPM RAM (Fast Page Mode RAM) – Módulos SIMM • SDRAM (Sychronous Dynamic RAM)– Módulos DIMM168 contactos • DDR (Double Data Rate) - Módulos DIMM 184 contactos • DDR II (Double Data Rate) - Módulos DIMM 240 contactos • DDR III (Double Data Rate) - Módulos DIMM 240 contactos • SODIMM (Small Outline DIMM) – Módulos DIMM 73, 100, 144 e 200

36. Tipos de Memória RAM quanto à Tecnologia • DRAM (Dynamic RAM) – Módulos SIMM • Menos cara; • Mais lenta – tempos de acesso de 80 a 150 ns (nonossegundos – bilionésimo de segundo)

37. Tipos de Memória RAM quanto à Tecnologia • FPM RAM • Utilizados em PC’s 386, 486; • Tempos de acesso de 70 ns; Quanto mais baixos forem os tempos de espera, mais rápidas são as memórias.

38. Tipos de Memória RAM quanto à Tecnologia • SDRAM • Utilizados em microprocessadores Pentium I e II; • Trabalho sincronizado com os ciclos de relógio da placa mãe – sem tempos de espera. • É tão rápida como a placa mãe; Tempos de acesso de 15 a 6 ns • Utiliza 168 contactos.

39. Tipos de Memória RAM quanto à Tecnologia • DDR RAM • Utilizados em microprocessadores Pentium III e IV; • Executa 2 acessos durante um ciclo de máquina; • Consegue duplicar a taxa de transferência de uma memória do tipo SDRAM Ex: módulo DDR a 266 Mhz trabalha a 133Mhz, mas como trabalha 2 vezes, o desempenho é equivalente; • Utiliza um módulo com 184 contactos

40. Tipos de Memória RAM quanto à Tecnologia • DDR II • Evolução DDR; • Consomem menos energia; • Utiliza um módulo com 240 contactos.

41. Tipos de Memória RAM quanto à Tecnologia • DDR III • Evolução DDR II; • Consomem menos energia (1,8V para 1,5V); • Maior taxa de transmissão (passou de um máximo de 800 Mbps para 1600 Mbps) • Utiliza um módulo com 240 contactos.

42. Tipos de Memória RAM quanto à Tecnologia • SODIMM • São utilizadas para portáteis devido às suas dimensões reduzidas; • Apresentam as mesmas características das memórias de maiores dimensões; • Podem ter módulo com 72, 100, 144 e 200 contactos, sendo as de 144 e 200 as mais recentes utilizando as tecnologias DDR2 e DDR3.

43. MEMÓRIA ROM • Memória ROM(ReadOnlyMemory): • Memória apenas leitura de informação. • Memória permanente. • Armazena as instruções básicas sobre o hardware do computador: • Rotinas de arranque; • Rotinas de testes de dispositivos de hardware;

44. MEMÓRIA ROM • A Memória ROMé constituída por 3 tipos de programas: • BIOS – Software armazenado num Ship que se encontra na Motherboard e onde guarda a informação referente ao hardware da máquina. • POST – Auto teste de inicialização, ou seja executa um diagnóstico de todo hardware instalado. • SETUP – Programa de configuração do hardware.

45. MEMÓRIA ROM • A Memória ROMé constituída por 3 tipos de memórias segundo a forma de gravação: • PROM(Programmable Read Only Memory) – a informação pode ser gravada uma só vez através de um equipamento especial fundindo fusíveis internos à memória. • EPROM (Erasable and Programmable ROM) – Pode-se gravar e apagar várias vezes. A programação é feita através de cargas eléctricas. A eliminação do programa faz-se expondo a memória a raios ultravioleta. • EEPROM(Electricaly EPROM) –Podem ser gravadas electronicamente sem as retirar do seu local na placa-mãe.

46. CPU RAM Cache MEMÓRIA CACHE • Memória Cache: • Permite que o processador não fique subutilizado quando envia muitos dados para a memória RAM. • É construída com circuitos muito rápidos, capazes de executar operações a uma velocidade compatível com a velocidade do processador.

47. CPU RAM L1 L2 ROM MEMÓRIA CACHE • A Memória Cache é encontrada em dois tipos: • Memória Cache L1 • Capacidade pode ir até aos128 KB; • Presente dentro do microprocessador; • Memória cache L2 • Presente na placa mãe – entre 256 KB e os 512 KB • Presente dentro do processador (processadores recentes) - 512 KB e os 8 MB.

48. BARRAMENTOS Barramentos • Canais de comunicação que permitem a comunicação entre o processador e os restantes dispositivos electrónicos; RAM DISCO PLACA GRÁFICA CPU TECLADO

49. TIPOS DE BARRAMENTOS • Tipos de barramento: • Barramento internos -Comunicação entre os vários componentes do CPU (UAL, UC, Cache L1) • Barramento de endereços – São as posições de memória dos dados que são acedidos pelo CPU ou dispositivos de I/O de modo a permitir identificar o componente e a sua localização para que o processador possa comunicar com ele e enviar os respectivos dados.

50. TIPOS DE BARRAMENTOS • Barramento de dados – São os condutores por onde circulam os dados que o processador vai buscar à memória RAM ou aos dispositivos de I/O. • Barramento local – interliga a CPU à memória; • Barramento entrada e saída - interliga todos os dispositivos externos ao barramento local; • Barramento de controlo – São os sinais eléctricos que controlam os dispositivos electrónicos para que o sistema possa ler/escrever os dados. Tem a função de sincronizar o processador com os restantes componentes por forma os dados serem encaminhados de forma organizada.