Curso EFA Técnico/a de Informática - Sistemas. Óbidos

Transcrição

1 Curso EFA Técnico/a de Informática - Sistemas Óbidos

2 MÓDULO 769 Arquitectura interna do computador Carga horária 25

3 3. Barramento Formadora: Vanda Martins 3

4 MAS, AFINAL, COMO CIRCULAM OS DADOS ATÉ AO PROCESSADOR? Através de um circuito interno de comunicação interno bus ou barramento. Formadora: Vanda Martins 4

5 Barramento ou Bus São os verdadeiros caminhos de dados, que permitem o transporte e troca de informação entre os vários componentes de um computador. CPU ou Processador Aquisição Descodificação Bus Memórias Registos Controlo Bus ALU Periféricos Periféricos Formadora: Vanda Martins 5

6 Barramento [Bus] CPU Barramento Local Memória Principal Bar. E/S Dispositivos de Entrada e Saída O barramento permite a circulação dos dados entre os diversos componentes de um Sistema Informático. Formadora: Vanda Martins 6

7 Barramento [Bus] O número de fios que constituem o barramento (Bus) permitem caracterizá-lo. Por exemplo, um computador com um barramento de dados de 16 bits, pode transferir 16 bits de dados de cada vez. Para ligar discos, drives de disquetes, CDs ou DVDs à placa principal usa-se o flat cable. 7

8 Barramento [Bus] - Expansão Slots de expansão São espaços na motherboard onde são encaixadas as placas de expansão. Existem vários tipos de slot para diversas finalidades. O que diferencia os vários tipos de slot é a velocidade de transmissão de dados. 8

9 Barramento [Bus] Placas de Expansão O que são Placas de Expansão? São placas de circuitos impressos que permitem expandir a capacidade de um computador. Exemplos: Placa de vídeo Placa de som Placa de rede 9

10 Barramento de Expansão Slot ISA (Industry Standard Architecture) PLACA DE EXPANSÃO ISA e SLOT ISA DE 8 BITS PLACA DE EXPANSÃO ISA e UM SLOT ISA DE 16 BITS 10

11 Barramento de Expansão Slot PCI (Peripheral Component Interconnect) Modelos de barramento PCI (32 ou 64 bits) mais comum são os slots de 32 bits, trabalhando a frequência de 33 MHz (o que dá uma taxa de transferência de 132 MB/s). 11

12 Barramento de Expansão Slot AGP (Accelerated Graphics Port) Utilizado para placas gráficas com capacidade de aceleração para gráficos 3D. Barramento dedicado à placa gráfica. Apesar de existirem vários modelos, o standard AGP divide-se em 4 velocidades de transferência. 12

13 Barramento de Expansão Slot PCI-e (PCI Express) Sucessor do AGP e do PCI. Slot de expansão multifunções de alta velocidade. Existem slots de várias velocidades, facilmente reconhecíveis pelos diferentes tamanhos. 13

14 4. Memórias (PRINCIPAIS E SECUNDÁRIAS) Formadora: Vanda Martins 14

15 Memórias São chips onde são armazenados os dados para processamento, os dados intermédios, os resultados finais e até mesmo o programa que, num dado momento, está a ser executado, determinando assim o processamento. Tipos de Memórias: Memória Principal (central ou primária); Memória Secundária (auxiliar ou massa). Formadora: Vanda Martins 15

16 MEMÓRIAS PRIMÁRIAS Formadora: Vanda Martins 16

17 Memórias Primárias RAM [Random Access Memory ou memória de acesso aleatório]; ROM [Read Only Memory ou memória apenas de leitura]; Cache Formadora: Vanda Martins 17

18 Memória RAM Leitura e Escrita É a memória principal do computador, pode ser lida, gravada e alterada. É volátil, pois perde toda a informação quando o computador é desligado; É uma área de armazenamento temporário dos programas e dos dados, relativos ao processo que está em execução. O tamanho desta memória condiciona o tamanho e o número de programas que podem ser executados em dado momento, Formadora: Vanda Martins 18

19 Memória RAM Leitura e Escrita cont. Tipos de memórias RAM A DRAM [RAM Dinâmica] É a mais acessível em termos de preço, mas também é a mais lenta. A SRAM [RAM Estática] É mais rápida que a DRAM mas, também mais cara. Contudo, não tem tanta capacidade de armazenamento de informação como a DRAM. A VRAM [RAM DE VÍDEO] É mais rápida que a DRAM para operações de vídeo. Isto porque permite operações leitura e escrita em simultâneo. A NVRAM Também conhecida como Flash RAM ou memória flash, é um tipo de memória RAM que não perde os dados quando desligada. 19

20 Memória RAM Leitura e Escrita cont. Formadora: Vanda Martins 20

21 Memórias Classificação da RAM Tecnologia VRAM (Vídeo RAM) Geralmente usado em computadores para descrever RAM dedicada ao propósito de exibir gráficos bitmap em hardware gráfico. A Vídeo RAM é normalmente fisicamente separada da RAM principal de um computador. 21

22 Memórias Classificação da RAM Tecnologia RDRAM (Rambus Dynamic RAM) O primeiro PC com suporte para RDRAM estreou-se em Destinava-se a substituir a SDRAM DDR. Conhecida por RIMM. 22

23 Memórias Classificação da RAM Tecnologia SRAM ( STATIC RAM ) É muito mais rápida e muito mais cara do que a Dinamic Ram, e por isso é usada apenas uma pequena quantidade dela (normalmente 256, 512 ou 1024 kbytes) para agilizar a troca de dados entre o processador e a memória DRAM. Este tipo de memória começou a ser utilizado a partir dos computadores 386, sendo utilizado na grande maioria dos computadores 486 e item obrigatório nas placas mãe mais modernas. 23

24 Memórias Classificação da RAM Tecnologia SRAM ( STATIC RAM ) Para se ter uma ideia, um computador com 256 Kb de cache L2, chega a ser 30% mais rápido à nível de processamento do que um com a mesma configuração porém sem cache. 24

25 Memórias Classificação da RAM Tecnologia DRAM (Dynamic RAM) É a tecnologia usada na fabricação das memória de 30, 72 e 168 pinos. Divide-se em: FPM RAM (Fast Page Mode) EDO RAM (Extended Data Output RAM) BEDO RAM (Burst Extended Data Output RAM) SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) DDR-SDRAM (Double Data Rate-Synchronous DRAM) DDR (Double Data Rate) DDR 2 (Double Data Rate 2) DDR 3 (Double Data Rate 3) 25

26 Memórias Classificação da RAM Tecnologia SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) Encontrada em Placas de memória SIMM e DIMM. Não é um tipo de memória mas sim um padrão. Existem 4 tipos de memórias com este padrão: SDR, DDR, DDR2, DDR3. 26

27 Memórias Classificação da RAM Tecnologia SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) SDR SDRAM: PC66: Trabalha na frequência de 66Mhz; PC100: Trabalha na frequência de 100Mhz; PC133: Trabalha na frequência de 133Mhz. 27

28 Memórias Classificação da RAM Tecnologia SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) A DDR SDRAM foi criada para ter o dobro de desempenho em relação às memórias existentes (que passaram a ser chamadas SDR SDRAM) sem aumentar o clock da memória. É um tipo de SDRAM que suporta transferências de dados duas vezes por ciclo de clock, dobrando a velocidade de acesso. 28

29 Memórias Classificação da RAM Tecnologia SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) Consegue suportar velocidades de barramento de cerca de 250 MHz. A transferência de dados entre o processador e este tipo de memória é de cerca de 2.4 gigabytes por segundo. Também chamada de SDRAM II. 29

30 Memórias Classificação da RAM Tecnologia SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) DDR SDRAM Exemplos: 256 MB DDR 266MHz 512 MB DDR 266MHz 1 GB DDR 266 MHz 256 MB DDR 333 MHz 512 MB DDR 333 MHz 1 GB DDR 333 MHz 512 MB DDR 400 MHz 1 GB DDR 400 MHz 30

31 Memórias Classificação da RAM Tecnologia SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) A DDR2 SDRAM ou DDR2, é uma evolução ao antigo padrão DDR SDRAM. A nova tecnologia veio com a promessa de aumentar o desempenho, diminuir o consumo eléctrico e o aquecimento, aumentar a densidade e minimizar a interferência electromagnética (ruído). Existem módulos até 4GB de memória. 31

32 Memórias Classificação da RAM Tecnologia SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) A DDR2 SDRAM ou DDR2, é uma evolução ao antigo padrão DDR SDRAM. A nova tecnologia veio com a promessa de aumentar o desempenho, diminuir o consumo eléctrico e o aquecimento, aumentar a densidade e minimizar a interferência electromagnética (ruído). Existem módulos até 4GB de memória. 32

33 Memórias Classificação da RAM Tecnologia SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) Exemplos DDR MB DDR II 400MHz 1 Gb DDR II 400 MHz 2 Gb DDR II 400 MHz 512 MB DDR II 533 MHz 1 Gb DDR II 533 MHz 2 Gb DDR II 533 MHz 512 MB DDR II 667 MHz 1 GB DDR II 667 MHz 2 Gb DDR II 667 MHz 512 MB DDR II 800 MHz 1 GB DDR II 800 MHz 2 Gb DDR II 800 MHz 1 GB DDR II 1066 MHz 2 Gb DDR II 1066 MHz 33

34 Memórias Classificação da RAM Tecnologia SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) DDR3 SDRAM, Taxa Dupla de Transferência Nível Três de Memória Síncrona Dinâmica de Acesso Aleatório), também conhecida como DDR3, é um padrão para memórias RAM que está a ser desenvolvida para ser a sucessora das memórias DDR2 SDRAM. 34

35 Memórias Classificação da RAM Tecnologia SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) Exemplo: 1 GB DDR III 1066 MHz 1 GB DDR III 1066 MHz 1 GB DDR III 1333 MHz 2 GB DDR III 1333 MHz 2 GB DDR III 1600 MHz 2 GB DDR III 1866 MHz 35

36 Memória ROM É uma memória permanente com instruções fixas; Ao contrário da memória RAM, a ROM não perde a informação quando o computador é desligado ou numa falha de corrente eléctrica; Apenas permite leituras; Já vem gravada de fábrica. Por ex., é responsável pelo arranque do computador e pela interacção com os dispositivos de input/output. Formadora: Vanda Martins 36

37 Memória ROM cont. Formadora: Vanda Martins 37

38 Memória ROM cont. Tipos de memórias R0M PROM Pode ser programada electricamente, mas apenas uma só vez. EPROM e EEPROM Utilizando processos adequados, podem ser apagadas e reescritas mais do que uma vez. FLASH Com características muito semelhantes às memórias EEPROM, É uma memória não Volátil que, utilizada normalmente, permite apenas a leitura dos seus dados. Contudo, recorrendo a circuitos especiais, ela pode ser apagada e regravada. Formadora: Vanda Martins 38

39 Quadro comparativo das memórias RAM Memória de acesso aleatório; Memória temporária; Armazena os programas que se escrevem; Os programas armazenados podem ser alterados. ROM Memória de leitura; Memória permanente; Armazena os programas introduzidos na memória aquando a montagem do computador; Os programas armazenados não podem ser alterados. Formadora: Vanda Martins 39

40 Memória Cache Tem a função de apoiar directamente o processador, armazenando a informação acedida frequentemente, evitando, assim, ler ou escrever directamente na memória RAM. Fica acopolada directamente no processador. Formadora: Vanda Martins 40

41 Memória Cache Dividida em vários níveis (tais como L1, L2, L3 e assim por diante), sendo L1 a mais próxima do processador e as demais as mais afastadas. Formadora: Vanda Martins 41

42 Memória Cache cont. Características da memória cache: Volátil, i.e., não reserva o seu conteúdo mesmo não tem fonte de alimentação activa; Alta velocidade, sendo o seu tempo de acesso muito menor do que a memória RAM. coloca entre a memória RAM e o processador. Formadora: Vanda Martins 42

43 Memórias Montagem de Memórias num computador Deve-se segurar sempre os módulos de memória pelas laterais, evitando assim qualquer possibilidade de danificálos. 43

44 Memórias Montagem de Memórias num computador Uma forma de verificar rapidamente qual o tipo de memória utilizado pela placa, é verificar a tensão, decalcada próximo do slot. Módulos DDR utilizam 2.5V, Módulos DDR2 utilizam 1.8V Módulos DDR3 utilizam 1.5V 44

45 MEMÓRIAS SECUNDÁRIAS Formadora: Vanda Martins 45

46 Memórias Secundárias. A memória secundária pode ser constituída por diferentes tipos de dispositivos: alguns directamente ligados ao sistema, para acesso imediato ex.: discos rígidos e outros que podem ser conectados quando desejado etc. ex.: pen dríve, DVD, CD-ROM, disquetes, fitas de armazenamento, Formadora: Vanda Martins 46

47 Tipos de Memórias Secundárias Discos rígidos; Disquetes; Discos ópticos (CD-R, CD-RW e DVD); Bandas Magnéticas e tapes; ( PEN ) Discos Sólidos Formadora: Vanda Martins 47

48 Discos Rígidos O disco rígido destina-se a guardar permanentemente os programas e os dados do PC. A capacidade de armazenamento é medida, normalmente, em Megabytes, em que 1 Mbyte 1milhão de bytes. É um dispositivo de armazenamento de alta capacidade de acesso directo e rápido, mais utilizado para a leitura e escrita de informação. 48

49 Discos Rígidos É no disco rígido que se encontram os programas necessários para o funcionamento do computador. Sistema operativo e aplicações diversas. COMPOSIÇÃO: É composto por uma série de pratos metálicos revestidos por uma substância magnética, que se encontram seladas numa caixa, e a leitura da informação é feita através de cabeças de leitura e escrita ligadas a um motor. 49

50 Discos Rígidos O disco está ligado ao barramento da motherboard directamente, em conectores específicos, necessitando de um interface ou dispositivo de controlo. Os dispositivos mais utilizados são o IDE ou EIDE, o SCSI e o SATA. 50

51 Discos Rígidos IDE ou EIDE SCSI SATA 51

52 Discos Rígidos SCSI (Small Computer System Interface) Existe uma grande variedade de padrões de dispositivos SCSI, sendo que estes inicialmente usavam interfaces paralelas. Para que um dispositivo SCSI funcione é necessário ter um equipamento que realize a interface entre a máquina e o hardware SCSI. Essa interface é chamada de Host Adapter. 52

53 Discos Rígidos SCSI (Small Computer System Interface) É muito popular nos servidores e mesmo nos computadores pessoais de gama alta, se bem que se nota uma tendência para ser substituído em algumas aplicações por tecnologias recentes como o USB ou o IEEE 1394 (também conhecido como Firewire, ilink ou DV). Disco SCSI de 300 GB, Preço

54 Discos Rígidos SCSI (Small Computer System Interface) Disco SCSI Cabo SCSI de 50 vias Host Adapter 54

55 Discos Rígidos IDE ou EIDE (Integrated Drive Electronics) O interface IDE é, actualmente o standard usado nos computadores pessoais. A razão principal para o abandono do SCSI em favor do IDE nos computadores pessoais é o seu menor custo. Disco Seagate 320 GB, 7200 rpm Socket IDE/ATA Preço

56 Discos Rígidos IDE ou EIDE Cabo IDE de 40 vias Cabo IDE de 80 vias Socket IDE/ATA 56

57 Discos Rígidos 57

58 Discos Rígidos 58

59 5. Discos Rígidos SATA Os discos rígidos SATA transferem os dados em série. É o sucessor da tecnologia IDE. A primeira geração SATA (SATA/150 ou SATA I), roda a 1,5 GHz. A transferência de dados é de 1,2 Gb/s ou 150 MB/s, o que permite cabos mais longos do que os antigos IDE. Disco SATA 320 GB, 7200 rpm Preço +-70 Slot SATA numa placa-mãe 59

60 5. Discos Rígidos SATA Disco SATA Cabo SATA Slot SATA Cabo alimentação SATA 60

61 Discos Rígidos Num disco, a informação organizada cilindros, pistas sectores. é em e Actuador 61

62 Discos Rígidos Cilindros: são pistas concêntricas (com o mesmo raio) nas superfícies de armazenamento do disco. Pista: é dividida em sectores de igual dimensão. 62

63 CD. Tipo mais popular da unidade óptica, muito usado para instalação de programas. CD-ROM (Compact Disk) Read Only Memory - Vem gravado e permite apenas leitura; ( Recordable CD-R (Compact Disk - Pode ser gravado uma única vez, utilizando o gravador de CDs. ( Rewritable CD-RW (Compact Disk - Semelhante ao CD-R mas pode ser regravado diversas vezes. Formadora: Vanda Martins 63

64 DVD. Possui grande capacidade de armazenamento, muito usado para gravação de vídeos, filmes, através de gravadores de DVD. Dividem-se em DVD-R e DVD-RW, tal como os CDs. Formadora: Vanda Martins 64

65 ( Drive PEN ( HD USB; Flash Drive; Stick Pen Invadiram. o mercado nos últimos tempos. Pequena dimensão, grande capacidade de armazenamento. Fáceis de instalar, transportar e de pouco risco de dano físico. Já existem modelos com leitores de MP3, rádio FM e câmaras fotográficas digitais. Modelo com câmara fotográfica Modelo com MP3 Formadora: Vanda Martins 65

66 5. Portas de Comunicação Formadora: Vanda Martins 66

67 Portas de Comunicações São um meio frequentemente utilizado para efectuar comunicação entre o PC e o exterior (exemplo: as impressoras). Porta paralela (impressora) Rato Teclado USB Portas série 67

68 Portas de Comunicações RS232C 68

69 Portas de Comunicações RS-232 (também conhecido por EIA RS- 232C ou V.24) é um padrão para troca em série de dados binários. Porta (de baixa velocidade) desenhada para comunicações com periféricos que não necessitam de transferir grandes volumes de dados, tais como ratos e modems. 69

70 Portas de Comunicações aporque série éportaa transmissão é feita bit a bit, um de cada vez. As portas série que normalmente equipam os PCs existem em duas versões, de 9 e 25 pinos. 70

71 Portas de Comunicações Porta Centronics 71

72 Portas de Comunicações A porta Centronics foi a primeira a ser utilizada para transferir dados para a impressora. A porta paralela é a saída de 25 pinos fêmea, na parte posterior do computador, que é utilizada para comunicar com impressoras e outros periféricos. Esta porta também é conhecida por interface Centronics, nome da empresa que criou o desenho original. 72

73 Portas de Comunicações Porta 25 pinos fêmea 25 pinos macho Entrada paralela no Computador 73

74 Portas de Comunicações PS/2 74

75 Portas de Comunicações PS/2 (Personal System/2) foi um sistema de computador pessoal criado pela IBM em 1987 com um conjunto de interfaces próprias. Um "computador PS/2" tinhas inúmeras vantagens em relação ao PC tradicional, como equipamento (hardware) homologado e todos os drivers escritos pela IBM e um sistema operativo próprio (OS/2). 75

76 Portas de Comunicações O PS/2 desapareceu do mercado em poucos anos, mas o OS/2 foi continuado para PCs comuns até meados de Porém, muitas das interfaces de hardware do PS/2 são utilizadas até hoje, por ocuparem menos espaço e serem mais rápidas. Por exemplo, o rato ou teclado "PS2. 76

77 Portas de Comunicações USB (Universal Serial Bus) 77

78 Portas de Comunicações É um tipo de conexão Plug and Play que permite a conexão de periféricos sem a necessidade de desligar o computador. 78

79 Portas de Comunicações Firewire 79

80 Portas de Comunicações O FireWire (também conhecido como i.link, IEEE 1394 ou High Performance Serial Bus/HPSB) é uma interface serial para computadores pessoais e aparelhos digitais de áudio e vídeo que oferece comunicações de alta velocidade e serviços de dados em tempo real. 80

81 Portas de Comunicações HMDI 81

82 Portas de Comunicações HDMI (High-Definition Multimedia Interface) é um interface compacto de áudio e vídeo de transmissão digital de dados de alta definição. É uma alternativa aos padrões analógicos. HDMI serve para ligar áudio/video digital como Leitores de DVD Blu-ray, computadores, consolas de jogos, monitores e televisões digitais. 82

83 Conexão dos Dispositivos Externos Formadora: Vanda Martins 83