Entrada e Saída Transmissão Serial e Paralela

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1 Infra-Estrutura de Hardware Entrada e Saída Transmissão Serial e Paralela Prof. Edilberto Silva Sumário Introdução Transmissões Serial (síncrona e assíncrona) e Paralela Dispositivos de E/S Métodos de realização de E/S

2 Introdução Dispositivos de entrada e saída (E/S) Entrada/Saída (E/S) compreende todas as maneiras como o computador se comunica com os usuários e outras máquinas ou dispositivos Os dispositivos de entrada aceitam dados e instruções do usuário Os dispositivos de saída retornam os dados processados, isto é, informações de volta ao usuário Sem E/S, o computador ficaria isolado do mundo Ele não conseguiria receber instruções e, mesmo que tivesse instruções permanentemente inseridas em sua memória, não teria como comunicar os resultados de seu trabalho Relação UCP/MP e E/S periféricos, que compreendem duas partes (o controlador e o periférico propriamente dito) devido às diferentes características de cada dispositivo de E/S, a UCP não se conecta diretamente a cada periférico, mas sim por meio das interfaces de E/S, que realizam a "tradução" e a compatibilização dessas, além de realizar outras tarefas de controle.

3 Modos da organização dos dispositivos de E/S CPU Memória Principal MONITOR DE VÍDEO Controlador de vídeo TECLADO Controlador de teclado UNIDADE DE DISQUETE Controlador de disquete DISCO RÍGIDO Controlador de disco rígido ) a interface sinal de controle (read/write) o periférico responde 2) a interface transmite os dados o periférico certifica o (recebimento ou o término da leitura) Transmissão Há duas maneiras básicas de se realizar transmissão/recepção de dados entre os periféricos/interfaces e UCP/MP, bem como entre dispositivos interconectados entre si, local ou remotamente: ) transmissão serial Síncrona Assíncrona 2) transmissão paralela.

4 Transmissão serial Única linha de transmissão de dados Um bit de cada vez receptor e transmissor estejam sincronizados bit a bit com a mesma velocidade de transmissão UCP/MP Barramento de Sistema Interface Buffer serial Periférico Transmissão Serial Assíncrona Consiste em um processo de sincronização do receptor a cada novo caractere transmitido. Antes de se iniciar a transmissão, cada caractere é acrescido de 2 pulsos, um no início do caractere, denominado START, e o outro, denominado STOP, além do bit de paridade STOP bit de paridade START Nível alto

5 Transmissão Serial Síncrona Mais eficiente que a assíncrona O transmissor monta um bloco (28 a 256 carac) sem intervalo entre o primeiro e o último bit; Sincronização - freqüência do relógio do transmissor = receptor Por ex.: a eficiência para transmitir caracteres Quant da informação = Quant total de bits da transmissão Assíncrona 7 bits x ( ) x = 7% bit de paridade bit STOP bit START bit de informação Transmissão Serial Síncrona Por ex.: a eficiência para transmitir caracteres Síncrona 5 = 95% CCCC Obs: cinco caracteres especiais de controle da transmissão e formato do bloco de caracteres Bloco de transmissão C N... C 3 C 2 C, C2, C caracteres de dados CC - caracteres especiais de controle CCCCCC C

6 Transmissão paralela Transmissão de um grupo de bits de cada vez; Indicada para transmissões internas no sistema de computação (barramentos) e para ligações de periféricos a curta distância (impressoras, discos rígidos, etc). Interfaces Padronizadas CENTRONICS SCSI Small Computer Systems Interface Transmissão paralela Transmissor transmissão caractere 2 caractere Receptor

7 Métodos de E/S Métodos para efetuar operações de entrada/saída (UCP ler e escrever dados em um periférico específico): Entrada/saída por programa; Entrada/saída com emprego de interrupção; Acesso Direto à memória (DMA - Direct Memory Access). E/S por programa A UCP executa diretamente instruções de E/S Cada instrução serve para uma ação típica Organização de comunicação Memória Compartilhada ou Memória isolada Desvantagens: uso intenso da UCP em detrimento de atividades mais importantes; Loop de interrogação para compatibilizar as diferentes velocidades entre a UCP e o periférico.

8 E/S por interrupção Instrução interface... como não há uma resposta imediata, em vez de ficar continuamente verificando o estado do periférico, a UCP desvia-se para realizar outra atividade Permitir que os vários dispositivos do micro façam solicitações ao processador Existem 6 canais de interrupção, chamados de IRQ Interrupt Request Desvantagem a UCP continua gastando tempo para executar o programa de E/S para efetivar a transferência dos dados. E/S por memória DMA (Direct( Memory Access) Melhor alternativa para se realizar operações de E/S com o máximo de rendimento da UCP. Interface MP (praticamente sem intervenção da UCP) UCP DMA (liberando a UCP para realizar outras atividades) DMA UCP (terminada a transferência sinaliza para a UCP)

9 F I M Perguntas...

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