Introdução à Informática

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1 Introdução à Informática Aula 04 Entrada e Saída

2 Como os Usuários Vêem a Entrada e a Saída Usuários submetem dados (entrada) ao computador para obter informação processada (saída). A saída pode ser uma reação instantânea à entrada. Também pode estar separada pelo tempo, distância, ou ambos. Slide 2

3 Reação Instantânea Itens escaneados no supermercado: Exibe o nome e o preço do item na caixa registradora. O operador de empilhadeiras fala ao computador: A empilhadeira obedece aos comandos do operador. Representantes de vendas introduzem um pedido em um bloco de notas. Caracteres exibidos como texto digitado são armazenados no bloco de notas. Trabalhadores de fábrica perfuram um marcador de tempo à medida que avançam de tarefa a tarefa. Produz contracheques semanais e relatórios administrativos. Slide 3

4 Entrada e Saída Separadas Dados relativos a cheques são introduzidos em computadores de banco: O computador processa as entradas uma vez por mês para preparar extratos. Transações com cartão de débito provêem a entrada de dados: Processadas mensalmente para produzir faturas do cliente. Dados de amostras de água coletadas são introduzidos no computador: Usados para produzir relatórios que exibem padrões de qualidade da água. Slide 4

5 Entrada: Inserindo Dados do Usuário no Computador Teclado Dispositivos apontadores Automação da fonte de dados Slide 5

6 Teclado Similar ao teclado de uma máquina de escrever: Pode fazer parte de um computador pessoal. Ou pode fazer parte de um terminal conectado a um computador em outro local. Pode ser exclusivo de uma indústria: Como as teclas do teclado do McDonald s, que representam o Big Mac ou batatas fritas grandes. Teclados ergonômicos. Slide 6

7 Teclados Ergonômicos Projetados para reduzir ou minimizar lesões por esforço repetitivo nos pulsos. Oferecem uma posição mais natural e confortável para os punhos, braços e mãos. Slide 7

8 Anatomia de um teclado Slide 8

9 Dispositivos Apontadores Usados para posicionar um ponteiro na tela. Comunicam comandos ao sistema operacional por meio de um clique em um botão. Dispositivos comuns: Mouse Dispositivos usados para jogos Dispositivos usados em laptops Outros Slide 9

10 Mouse O dispositivo apontador mais comum: O movimento sobre uma superfície plana provoca um movimento do ponteiro na tela. Diversos tipos: Mecânicos uma pequena esfera na parte inferior rola quando o mouse é movimentado. Ópticos usa um feixe de luz para monitorar o movimento do mouse. Sem fio usa ou infravermelho ou ondas de rádio, em vez de um fio, para conectar-se ao computador. Slide 10

11 Trackball e Joystick Trackball: Variação do mouse mecânico. O usuário rola a esfera direto com o dedo. Freqüentemente, incorporado a computadores laptop. Joystick: Alavanca curta com um pegador. A distância e a velocidade do movimento controlam a posição do ponteiro. Pressionar o gatilho faz com que as ações se desenvolvam. Slide 11

12 Touchpad e Pointing Stick Touchpad: Superfície retangular sensível a pressão. Deslizar o dedo sobre a superfície faz o ponteiro se movimentar. Um toque com o dedo é reconhecido como um clique. Pointing stick (bastão apontador): Pequena haste sensível a pressão montada no centro do teclado. Empurrar a haste em qualquer direção provoca um movimento do ponteiro. Slide 12

13 Outros Dispositivos Apontadores Mesa gráfica: O usuário movimenta uma caneta gráfica ou puck na superfície da prancha. Usada para criar ou traçar desenhos precisos. Telas sensíveis (Touch screen): Permite ao usuário tocar itens na tela. A posição do dedo na tela determina o item a ser introduzido no sistema. Usadas em quiosques em locais públicos, como shopping centers. Computação baseada em caneta: Usa um estilo similar a uma caneta eletrônica para introduzir dados. Muito usada em PDAs ou pocket PCs. Slide 13

14 Automação da Fonte de Dados Uso de equipamento especial para coletar dados na origem. Áreas principais: Reconhecimento de caracteres em tinta magnética Magnetic-ink character recognition (MICR) Dispositivos de reconhecimento óptico Outras fontes Slide 14

15 MICR Usa uma máquina para ler caracteres impressos com partículas magnetizadas. A indústria bancária é a usuária predominante: Caracteres previamente impressos no canto inferior esquerdo do cheque. Valor adicionado pelo inscriber de MICR quando o cheque é descontado. Slide 15

16 Reconhecimento Óptico Usa um feixe de luz para escanear dados e convertêlos em sinais elétricos. Usos comuns Scanners são a forma mais comum Outros métodos de reconhecimento óptico Slide 16

17 Usos Comuns Scanners em supermercados. Tratamento de imagens de documentos converte documentos em papel para versões eletrônicas. Documentos armazenados em disco. Podem ser editados ou processados por software. Slide 17

18 Scanners Scanner de mesa: Tipicamente, escaneia uma página a cada vez Pode ser usado para escanear grandes documentos encadernados. Scanner de folhas soltas: Roletes motorizados fazem a folha passar diante da cabeça digitalizadora. Scanner manual: O menor e o menos preciso. Reconhecimento óptico de caracteres (OCR) software necessário para converter imagens em caracteres. Slide 18

19 Outros Métodos de Reconhecimento Óptico Reconhecimento óptico de marcas: A máquina detecta marcas em uma folha de papel. Reconhecimento óptico de caracteres. A caneta óptica lê caracteres impressos com uma fonte especial. Códigos de barras: Uma série de marcas verticais. Representa um código único. O Universal Product Code (UPC) é usado como padrão em supermercados. Slide 19

20 QR Code (Quick Response Code) É uma matriz ou código de barras bi-dimensional, criado pela empresa Japonesa Denso-Wave, em O QR vem de Quick Response, pois o código pode ser interpretado rapidamente, mesmo com imagens de baixa resolução, feitas por câmeras digitais em formato VGA, como as de celulares, ou seja é um código de barras, mas com muito mais capacidade de informação, você pode encontrar em um QR Code informações como número de telefone, textos, endereços de , sites ou URL. Você pode encontrar QR Codes em páginas na internet, anúncios de revistas, materiais de ponto de venda ou cartões de visita. Slide 20

21 Outras Fontes Entrada de voz Câmeras digitais Entrada de vídeo Slide 21

22 Entrada de Voz O usuário fala ao computador: Dispositivos de reconhecimento de fala convertem palavras faladas em dígitos binários. A maioria depende de um orador: O sistema aprende a voz do usuário. Tipos de sistemas: Sistemas de palavras descontínuas o usuário deve fazer uma pausa entre as palavras. Sistemas de palavras contínuas o usuário pode falar normalmente. Slide 22

23 Câmeras Digitais Em vez de um filme, uma câmera digital possui um sensor que converte luz em cargas elétricas. O sensor de imagem utilizado pela maioria das câmeras digitais é um CCD, Charge Coupled Device. Em vez disso, algumas câmeras usam a tecnologia de CMOS - Complementary Metal Oxide Semiconductor. Ambos os sensores de imagem CCD e CMOS convertem luz em elétrons. Assim que o sensor converte a luz em elétrons, ele lê o valor (a carga acumulada) de cada célula na imagem. Slide 23

24 Sensor CMOS Os dispositivos CMOS usam diversos transistores em cada pixel para amplificar e mover a carga usando fios tradicionais. O sinal de CMOS é digital, assim ele não necessita do conversor A/D. Como cada pixel em um sensor CMOS possui diversos transistores localizados próximos a ele, a sensibilidade à luz de um chip CMOS é menor. Muitos dos fótons atingem os transistores em vez do fotodiodo. Os sensores CMOS geralmente são mais suscetíveis a ruídos. Slide 24

25 Sensor CCD Um CCD transporta a carga através do chip e a lê em um canto da matriz. Um conversor analógico para digital (conversor A/D) transforma o valor de cada pixel em um valor digital por meio da medição da quantidade de carga de cada photosite (diodo fotossensível) e converte essa medição para a forma binária. os sensores CCD criam imagens de alta qualidade e baixo nível de ruído. Os CCDs consomem 100 vezes mais energia do que um sensor CMOS equivalente. Os sensores CCD têm sido produzidos em massa por um período maior, assim a tecnologia está mais madura. Eles tendem a ter pixels de maior qualidade e em maior quantidade. Slide 25

26 Entrada de Vídeo Videodigital consiste em uma seqüência de imagens fixas: Exibidas rapidamente para dar a impressão de movimento. Web cam usada para transmitir imagens de vídeo pela Internet. Pode captar vídeo de fontes analógicas com placa de captura de vídeo. Slide 26

27 Telas de computador Impressoras Saída de voz Saída de música Microform Introdução à Engenharia da Computação Saída: Informação para o Usuário Slide 27

28 Tecnologia de Tela de Computadores A tela faz parte do monitor do computador: A saída de tela é conhecida como soft copy. Intangível e temporária. Formas comuns: Tubo de raios catódicos (CRT) Telas planas Monitores inteligentes Slide 28

29 Telas CRT (Catodic Ray Tube) Exibem texto e imagens gráficas: A maioria é em cores. Alguns monitores monocromáticos são usados em aplicações que não têm necessidade de cor ou gráficos. A placa gráfica converte sinais da unidade de controle para a imagem que o usuário vê. Fatores que afetam o desempenho. Slide 29

30 Telas CRT (Catodic Ray Tube) O princípio de funcionamento de um monitor CRT é usar um canhão de elétrons, montado na parte de trás do tubo de imagem para acender as células de fósforo que compõe a imagem. O canhão emite elétrons, que possuem carga negativa. Para atraí-los até a parte frontal do tubo é utilizada uma cinta metálica chamada de anodo, que é carregada com cargas positivas. Slide 30

31 Telas LCD (Liquid Crystal Display) Estão substituindo os monitores CRT: Gastam menos energia. Ocupam menos espaço. Mais confortáveis aos olhos.. Slide 31

32 Telas LCD Moléculas de cristal líquido são distribuídas entre duas lâminas transparentes polarizadas. Essa polarização é orientada de maneira diferente nas duas lâminas, de forma que estas formem eixos polarizadores perpendiculares, como se formassem um ângulo de 90º. A grosso modo, é como se uma lâmina recebesse polarização horizontal, e a outra, polarização vertical. Quando uma imagem é exibida em um monitor LCD, elementos elétricos presentes nas lâminas geram campos magnéticos que induzem o cristal líquido a "guiar" a luz que entra da fonte luminosa para formar o conteúdo visual. Todavia, uma tensão diferente pode ser aplicada, fazendo com que as moléculas de cristal líquido se alterem de maneira a impedir a passagem da luz. Slide 32

33 Tecnologias de LCD Matriz ativa: Usa muitos transistores thin-film (TFT). Produz imagens mais claras e pode ser vista de ângulos maiores. Matriz passiva: Usa um número menor de transistores. Mais barata e usa menos energia Plasma gasoso: Suporta telas muito grandes. Tem uma exibição de cores vívidas. Visualizável em ângulos grandes. Slide 33

34 Fatores Que Afetam o Desempenho Taxa de varredura: A freqüência com que a imagem é renovada. Resolução (clareza) da tela: Medida em pixels (picture elements). Quanto mais pixels, mais elevada a resolução. Existem padrões gráficos. Densidade de pontos (Dot pitch). A quantidade de espaço entre os pontos. Quanto menor o dot pitch, mais nítida a imagem. Memória de vídeo Uma forma de RAM de alta velocidade instalada em placas gráficas. Slide 34

35 Padrões Gráficos Acordo a respeito de resoluções, cores e outras questões relativas à exibição de gráficos: Super Video Graphics Adapter (SVGA) é o padrão mais comum: Apresenta 800 pixels (horizontais) x 600 (verticais) na tela. Existem outras variedade de SVGA. Suportam 16 milhões de cores. O número de cores que podem ser exibidas depende da quantidade de memória de vídeo. Slide 35

36 Impressoras Produzem informação na forma de saída em papel. A saída impressa é conhecida como hard copy. Configurações de orientação: Retrato alinhamento vertical. Paisagem alinhamento horizontal. Duas maneiras de imprimir: Impressora de impacto. Impressora de não-impacto. Slide 36

37 Impressoras de Impacto O contato físico com o papel é necessário para produzir imagens. Impressora de linha: Imprime uma linha inteira de um programa a cada vez. Tipicamente usada com computadores mainframe que imprimem relatórios extensos. Impressora matricial: Possui uma cabeça de impressão que consiste em uma ou mais colunas de pinos. Os pinos formam caracteres e imagens como padrões de pontos. Slide 37

38 Impressoras de Não Impacto Coloca uma imagem em uma página sem entrar em contato físico com ela. Impressora a laser: Usa um feixe de luz para ajudar a transferir imagens para o papel. Produz saída de elevada qualidade a velocidades muito altas. Impressora a jato de tinta: Borrifa pontos de tinta de múltiplos esguichos a jato. Requer papel de alta qualidade para que a tinta não borre. Mais baratas do que as impressoras a laser. Slide 38

39 Impressoras Laser Um dos princípios básicos de uma impressora a laser é a eletricidade estática. Ela é simplesmente uma carga elétrica feita sobre um objeto com isolamento. Como átomos eletrificados com cargas opostas são atraídos, objetos com campos de eletricidade estática opostas também se juntam. Esse sistema é chamado nas impressoras a laser de "cola temporária". O ponto principal deste sistema é o fotoreceptor, que envolve o cilindro ou tambor que compõe a impressora a laser. Este conjunto do cilindro é revestido de material altamente fotocondutor, que é atingido por luz. Inicialmente o cilindro recebe uma carga total positiva. Conforme o cilindro vai girando, um faixo de luz laser vai atingindo o cilindro em determinados pontos, "desenhando" as fontes e imagens que compõem a página que vai ser impressa. Slide 39

40 Impressoras Laser Quando toda a página já está gravada no cilindro, ele é coberto pelo toner. Como o toner tem carga positiva, ele adere às áreas negativas do cilindro, ou seja, onde o laser marcou os pontos. Então, com o toner fixado sobre seu corpo, o cilindro rola sobre a folha de papel, que se movimenta sobre uma cinta abaixo dele. Antes de entrar na cinta, o papel recebe uma carga negativa de eletricidade. Como ela é maior que a imagem eletrostática, o papel "puxa" o toner para si conforme o cilindro gira. Finalmente o papel passa por um fusor, dispositivo que emite calor para fundir o toner com as fibras do papel. É por isso que, quando o papel chega à bandeja de saída da impressora, ele sempre está quente. Slide 40

41 Impressoras Jato de Tinta Uma impressora a jato de tinta é qualquer impressora que lança pequenas gotículas de tinta sobre o papel para criar uma imagem. Se você olhar para um pedaço de papel que saiu de uma impressora de jato de tinta, você saberá que: Os pontos são extremamente pequenos (geralmente entre 50 e 60 microns de diâmetro), tão pequenos que são mais finos que o diâmetro de um cabelo humano (70 microns) Os pontos são posicionados de maneira muito precisa, com resoluções de até 1440x720 pontos por polegada (dots per inch - dpi) Os pontos podem ter cores diferentes combinadas para criar imagens com qualidade de fotografia Slide 41

42 Aquecimento O esguicho é causado por uma bolha térmica. Usada por fabricantes como Canon e Hewlett Packard, este método é geralmente chamado de jato de bolha. Em uma impressora a jato de tinta térmica, resistores minúsculos produzem calor, evaporando a tinta e criando uma bolha. Conforme a bolha se expande, um pouco da tinta é lançada de um esguicho sobre o papel. Quando a bolha estoura (é rompida), cria-se um vácuo. Isto puxa mais tinta do cartucho para dentro da cabeça de impressão. Uma cabeça de impressão de jato de bolha típica tem 300 ou 600 esguichos minúsculos, e todos eles podem lançar uma gotícula simultaneamente. Animação - Bolha Térmica Slide 42

43 Piezoelectrico Patenteada pela Epson, esta tecnologia usa cristais piezo. Um cristal está localizado atrás do reservatório de tinta de cada esguicho. O cristal recebe uma pequena carga elétrica que faz com que ele vibre. Quando o cristal vibra para dentro, ele força uma pequena quantidade de tinta para fora do esguicho. Quando ele vibra para fora, puxa mais um pouco de tinta para o reservatório, repondo a tinta que saiu. Animação Piezoelectrico Slide 43

44 Saídas de Voz Sintetizadores de voz convertem dados em sons vocalizados. Duas abordagens: Síntese por análise analisa a voz humana real, grava e a executa quando necessário. Síntese pela regra usa regras lingüísticas para criar fala artificial. Usada em aplicações de atendimento ao cliente automatizadas baseadas em telefone: Úteis quando uma consulta é seguida de uma resposta breve, como em uma consulta ao saldo bancário. Slide 44

45 Saída de Música Clipes de multimídia, jogos, vídeos que incluem efeitos visuais e som: Alto-falantes dispostos ao lado do monitor. Subwoofers acoplados produzem sons de baixa freqüência. Musical Instrument Digital Interface (MIDI): Normas para conectar instrumentos musicais, sintetizadores e computadores. Permite ao usuário criar estúdios domésticos que rivalizam em termos de capacidade com estúdios profissionais de gravação. Slide 45

46 Computer Output Microform (COM) Saída de imagens fotograficamente reduzidas em microfilme ou microficha: Microfilme imagens armazenadas em um rolo de filme contínuo. Microficha imagens armazenadas em linhas e colunas em um cartão. Necessita de um leitor especial. Usos comuns: Bibliotecas armazenam edições passadas de periódicos. Negócios armazenam grandes volumes de registros históricos. Slide 46

47 Terminais Combinam capacidades de entrada e saída. Terminal burro: Teclado para entrada e monitor para saída. Nenhuma capacidade de processamento. Terminal inteligente: Tem memória limitada e um processador. Terminal de ponto-de-venda Point-of-sale (POS): Captura dados de venda a varejo quando a transação se desenvolve. Slide 47

48 Gráficos de Computador Gráficos de negócios Videográficos Projeto Auxiliado por Computador/Manufatura Auxiliada por Computador (CAD/CAM) Slide 48

49 Gráficos de Negócios Uma maneira poderosa de transmitir informações: Gráficos, mapas e tabelas ajudam gerentes a comparar dados, detectar tendências e tomar decisões mais rápidas. Quando dados subjacentes são modificados, mapas e gráficos são atualizados instantaneamente. Slide 49

50 Videográficos Uma série de imagens de vídeo: Exibidas rapidamente para dar a impressão de movimento. Usados extensivamente na televisão. Também usados em jogos de computador e videogames arcade. Slide 50

51 Projeto Assistido por Computador/Manufatura Assistida por Computador Cria projetos bidimensionais e tridimensionais. Realiza testes de engenharia; por exemplo, testes de esforço. Serve como ponte entre o projeto e a manufatura. Slide 51