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INFORMÁTICA CONCEITOS E FUNDAMENTOS DE HARDWARE/SISTEMAS OPERACIONAIS (CONCEITOS, INTERFACE DE JANELAS) CONHECIMENTOS BÁSICOS DE MICROINFORMÁTICA Informática é a ciência que trata da informação. Derivada das palavras informação + automática, define, desta forma, o principal objetivo do uso de um computador. Podemos, para efeito didático, dividir a informática em duas áreas: 1 ) Hardware A parte física da informática ( placas, periféricos ). 2 ) Software A parte lógica da informática ( programas ). HARDWARE O primeiro componente de um sistema de computação é o hardware, que corresponde à parte material, aos componentes físicos do sistema; é o computador propriamente dito. COMPUTADOR Qualquer máquina capaz de fazer três coisas: aceitar uma entrada estruturada, processá-la de acordo com regras preestabelecidas, e produzir uma saída com os resultados. Os computadores existentes hoje cobrem uma gama notável de tamanhos, formatos, capacidades e aplicações, e podem ser categorizados de várias maneiras - dentre as quais a classe, a geração e o modo de processamento. Classe: Os computadores podem ser classificados como supercomputadores, mainframes, superminicomputadores, minicomputadores, estações de trabalho ou microcomputadores. Se todos os outros fatores se mantiverem iguais (por exemplo, a idade da máquina), esta categorização servirá de indicação sobre a velocidade, o tamanho, o custo e a capacidade do computador. É importante lembrar que todas as estatísticas referentes à performance e à capacidade dos computadores são voláteis: os microcomputadores mais sofisticados de hoje são tão poderosos quanto os minicomputadores de alguns anos atrás. Geração: Os computadores de primeira geração que deixaram sua marca na história, como o UNIVAC, surgido no início da década de 1950, se baseavam em válvulas. Os computadores de segunda geração, que apareceram no início da década de 1960, usavam transistores no lugar de 3
válvulas. Os computadores de terceira geração, que datam do final da década de 1960, usavam circuitos integrados no lugar dos transistores. Os computadores de quarta geração, surgidos em meados da década de 1970, são aqueles, como os microcomputadores, nos quais a integração em larga escala (LSI ou large-scale integration) permitiu que milhares de circuitos fossem colocados num único chip. Espera-se que os computadores de quinta geração associem a integração em muito grande escala (VLSI ou very-large-scale integration) com abordagens sofisticadas ao uso da computação, como a inteligência artificial e um processamento verdadeiramente distribuído. Modo de processamento: Os computadores podem ser análogos ou digitais. Os computadores análogos, usualmente restritos aos empreendimentos científicos, representam os valores sob a forma de sinais que variam continuamente, e que podem assumir uma quantidade infinita de valores dentro de uma faixa limitada, a qualquer instante. Os computadores digitais, que para a maioria de nós são os únicos computadores conhecidos, representam os valores através de sinais discretos (distintos, separados) - os bits representam os dígitos binários 0 e 1. O hardware é composto por vários tipos de equipamentos, caracterizados por sua participação no sistema como um todo. Uma divisão primária separa o hardware em unidade central e periféricos. Tanto os periféricos como a UCP são equipamentos eletrônicos ou eletromecânicos. COMPONENTES BÁSICOS DE COMPUTADORES Características do hardware de um sistema: I - Unidade Central: * UCP - Unidade Central de Processamento: o "cérebro" da máquina, UCP ou CPU (Central Processing Unit); * Memória Principal ou Central: rápida, limitada, temporária e volátil. II - Periféricos ou Unidades de E/S - Entrada/Saída: * Memória Auxiliar, Secundária ou de Massa: mais lenta, com maior capacidade e teoricamente permanente: não volátil; * Dispositivos ou Unidades de Entrada: convertem informação em forma utilizável pela máquina; * Dispositivos ou Unidades de Saída: convertem informação utilizável pela máquina para formatos utilizáveis externamente ESQUEMA DE UM SISTEMA DE COMPUTADOR Periféricos de Unidade Central Periféricos de ENTRADA U C P SAÍDA 4
- Unid. Disco - Unid. Disco - Teclado Unid. Unid. - Unid. Fita - Unid. Fita Contr. Lóg. Arit. - Monitor - Scanner - Impressora - Caneta Ótica - Plotter - Leitora de barra - Modem - Cartão perfurado - Modem MEMÓRIA - Digitalizador - Tela sensível ROM RAM - Mouse - Movimento dos dados e informações. UNIDADE CENTRAL A unidade central é composta em geral por circuitos eletrônicos (CI - Circuitos Integrados), e tem basicamente dois módulos: a Unidade Central de Processamento e a Memória Principal. UCP - UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO O principal deles é a Unidade Central de Processamento - UCP ou CPU - Central Processing Unit, responsável pelo gerenciamento de todas as funções do sistema. Em um microcomputador a UCP, também chamada de microcomputador é um circuito integrado, um chip. A UCP é o centro do sistema de processamento de dados. Essa unidade é constituída de dois elementos básicos: a Unidade de Controle (UC) e a Unidade de Lógica e Aritmética (ULA). A função da UC é dirigir e coordenar as atividades das demais unidades do sistema. Todas as atividades internas de uma máquina são controladas pela UC. As funções da UC são: controle de entrada de dados, interpretação de cada instrução de um programa, coordenação do armazenamento de informações, análise das instruções dos programas, controle de saída de dados, decodificação dos dados, etc. A ULA tem como função realizar as operações aritméticas como a adição, subtração, divisão e multiplicação; e também as operações lógicas relacionais como deslocamento, transferência, comparação, classificação, etc. Quando um programa solicita uma operação matemática ao computador, a UC entrega para a ULA os dados envolvidos e a operação a ser utilizada. A ULA executa o cálculo e imediatamente devolve os dados para a UC e finalmente os dados são de alguma forma manipulados até chegar a um objetivo. MEMÓRIA PRINCIPAL 5
A memória principal ou memória central é composta por dois tipos de circuitos: memória RAM ( Random Access Memory - Memória de Acesso Randômico) e memória ROM ( Read Only Memory - Memória Apenas de Leitura ). A memória RAM necessita de energia elétrica para manter as informações armazenadas, é volátil, isto é, se apaga quando o equipamento é desligado e é onde o computador armazena os programas e os dados durante o processamento. Já a memória ROM é gravada pelo fabricante do equipamento com programas que dão apoio ao sistema operacional, a BIOS ( Basic Input Output Service - Serviços Básicos de Entrada e Saída ); é tipicamente menor que a RAM e seu conteúdo é permanentemente gravado pelo fabricante do computador e não depende de energia para manter seu conteúdo. A RAM armazena linguagens, sistema Operacional, programas do usuário, dados para uso pelos programas e dados sobre o estado do sistema. A ROM armazena linguagens, sistema operacional, programas essenciais para uso pelo usuário. Tipos de Memória Principal: * Memória Volátil- Conteúdo alterável, Gravação e Leitura: - RAM (Random Access Memory)- Memória de acesso randômico. Pode ser: - DRAM (Dynamic RAM) - RAM dinâmica, representa a maior parte da memória do computador. - SRAM (Static RAM) - RAM estática, mais rápida e usada como memória cache. - WRAM ( Windows RAM ) memória específica para ambiente gráfico - EDO RAM ( EXTEND DATA OUT ) Variação da DRAM em termos de arquitetura, sendo 30% mais rápida. - SDRAM ( Synchronous DRAM ) Atuando em sincronismo com o microprocessador, sendo mais rápida do que a EDO RAM, com tempo de acesso de 10 ns. - CACHE PIPELINE Memória intermediária entre o microprocessador e os periféricos de leitura e gravação, agilizando o processamento dos dados. Observação: A velocidade de leitura e gravação das dram variam de 50 ns a 80 ns, já as memórias utilizadas em cache variam de 15 ns a 20 ns ( nanosegundos), com exceção da SDRAM que é de 10 ns. * Memória Não-Volátil- Somente para leitura: - ROM (Read Only Memory)- Memória somente para leitura, conteúdo gravado durante a sua fabricação. - PROM (Programmable ROM)- ROM programável, conteúdo gravado em equipamento especial pelo usuário. - EPROM (Eraseble PROM)- PROM reprogramável após ter seu conteúdo apagado por raios ultravioleta. - EEPROM (Electrically EPROM)- ROM reprogramável por impulsos elétricos. Tipos de Memória: 6
A memória convencional é composta pelos primeiros 640 Kb de memória no computador. Uma vez que o próprio DOS (Sistema Operacional em Disco) administra esta memória, não há necessidade de um gerenciador adicional de memória para usá-la. Todos os programas baseados em DOS exigem memória convencional. A área de memória superior são os 384 Kb acima da memória convencional de 640 Kb no computador. Esta área é utilizada pelo hardware do sistema, por exemplo, o adaptador de vídeo. Nos computadores 80386 e 80486 essa área pode ser usada para executar controladores de dispositivo e programas residentes em memória. A memória estendida é a memória de acesso aleatório acima de 1 MB em computadores 80286, 80386 e 80486, e, em geral, fica instalada na placa-mãe, podendo ser acessada diretamente pelo microprocessador. Esta memória exige um gerenciador ( HIMEM.SYS ) de memória estendida. O Windows e seus aplicativos exigem este tipo de memória. A memória alta são os primeiros 64 Kb da memória estendida. Em um computador com memória estendida, o DOS é instalado para ser executado na área de memória alta. Isto deixa mais memória convencional disponível para a execução de programas. A memória expandida é parte da memória estendida transformada através de um gerenciador de memória ( EMM386.EXE ). Utilizada por alguns aplicativos baseados no DOS, principalmente jogos. A memória cachê funciona como um buffer entre o processador e a memória. Sua tarefa é fornecer ao processador o que precisa de memória. Se não tiver o que o processador precisa, ela vai buscar na memória, passa a informação para o processador e faz uma cópia do conteúdo atual para o caso do processador precisar das informações novamente. A memória cachê interna é colocada dentro do chip da UCP, e tem entre 8 e 32 KB. A externa é composta por chips de SRAM ou PIPELINE alojados na placa-mãe e tem entre 8 KB e 1 Mb. Memória virtual são os espaços alocados pela UCP geralmente nos discos rígidos tratados como se fossem páginas de memória principal, só que bem mais lentos que esta por dependerem de leitura e gravação em discos. É também uma técnica que permite a aplicação trabalhar como se o sistema fosse dotado de uma grande memória principal uniforme embora, na realidade, ela seja bem menor, mais fragmentada e/ou parcialmente simulada por um meio de armazenamento secundário, como um disco rígido. As aplicações acessam a memória através de endereços virtuais, que são traduzidos (mapeados) por componentes de hardware especiais em endereços físicos. No mercado existem ainda os cartões PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association - Associação Internacional de Cartões de Memória para Computadores Pessoais). O PCMCIA é um pequeno cartão, do tamanho de um de crédito, que pode funcionar como uma extensão de memória, placa fax/modem, disco rígido e placa padrão SCSI. Há três padrões para esse tipo de cartão, já estando previsto o quarto padrão (de tamanho reduzido em relação aos antecessores). Para usar é preciso que o computador tenha um conector PCMCIA, e em razão dos vários padrões, que seja um com múltiplos tipos. 7
Unidades de medida de capacidade de memória ou de armazenamento: 1 byte = 1 caracter 1 Kbyte = 1 Kilobyte = 2 10 1.024 bytes = 1.024 caracteres = aprox. 1 mil 1 Mbyte = 1 Megabyte = 2 20 1.048.576 bytes = 1.048.576 caracteres = aprox. 1 milhão 1 Gbyte = 1 Gigabyte = 2 30 1.073.741.824 bytes = 1.073.741.824 caracteres = aprox. 1 bilhão 1 Tbyte = 1 Terabyte = 2 40 aprox. 1 trilhão de caracteres. 1 Pbytes = 1 Petabyte = 2 50 aprox. 1 quadrilhão ESQUEMATIZAÇÃO DA MEMÓRIA PRINCIPAL Memória Convenc. Na placa-mãe 640 Kb Mem. Superior 384 Kb Mem. Alta 64 Kb 8 Mb Mem. Extendida 2 Mb (EMS) Mem. Estendida 5 Mb (XMS) Observação : A memória expandida é emulada em cima da memória estendida, usando-se o gerenciador EMM386.exe, ou seja tinhamos 7 Mb de memória estendida, ao usarmos 2 Mb de expandida ficamos com 5 Mb de estendida. PERIFÉRICOS DE COMPUTADORES São os equipamentos periféricos destinados à concretização da comunicação entre as pessoas e a máquina. São eles as unidades de entrada e unidades de saída, dispositivos que complementam como periféricos o hardware da unidade central. Existem várias formas e tipos de unidades de entrada e saída. As mais comuns, e presentes em quase todos os micros, são o teclado (para entrada) e o monitor de vídeo (para saída). Outra unidade de saída padrão é a impressora, que por sinal foi historicamente a primeira a ser utilizada. MEMÓRIA AUXILIAR 8
A memória auxiliar também é chamada de secundária, externa ou de massa; os mecanismos de acesso (gravação e/ou leitura) podem ser seqüenciais ou de acesso direto. As memórias auxiliares de acesso seqüencial são as que utilizam cartão perfurado, fita de papel perfurada e fita magnética. Todas as demais, na maioria discos, são memória de acesso direto. Tipos de Memória Auxiliar, Externa, Secundária ou de Massa: a) Papel Perfurado: - Cartão - Cartão perfurado, ultrapassados. - Fita - Fita de papel perfurada, ainda utilizada em alguns equipamentos industriais e telex. b) Magnética: - Discos - Discos magnéticos, a escolha mais comum.. Flexível - Disquete, disco flexível, floppy disk, camada magnética sobre plástico. Baixo custo, porém com baixa durabilidade e confiabilidade moderada.. Rígido - Disco rígido: camada magnética sobre metal. - Winchester - Disco rígido selado e portanto fixo. - Removível - Disco rígido removível, um ou vários discos montados, disk pack. - Cartucho - Disco rígido selado em cartucho removível para micros. Observação : É levado em consideração dois fatores para avaliarmos um winchester além da capacidade de armazenamento: 1) Tempo de Acesso aos dados, é medido em ms ( milesegundos ), sendo í- deal se inferior a 10 ms. 2) Taxa de transfêrencia dos dados, medida em kb/s e seus múltiplos, sendo ídeal uma taxa acima de 1,5 mb/s. Disquete de 3,5" Disco Rígido Disquete de 5,25" - Fitas:.Carretel - Fita magnética, muitas variedades. A de maior uso é backup pelo baixo custo..cartucho - Fita moderna para backup de winchester usadas para micros e superminis. 9
.Cassete - Fita cassete convencional usada apenas em micro muito pequeno e barato. Pouco confiável, baixo custo. Fita de Carretel c) De Bolha - Memórias de bolhas, alto custo, não-volátil, compactada e ainda pouco usada. d) De Massa - Memória de massa em núcleos, custosa, não-volátil e atinge centenas de GB. e) Ótica: - Disco ótico; disco compactado; compact disk ou CD-ROM (compact-disc read-onlymemory). Um meio de armazenamento caracterizado pela alta capacidade e pelo uso de técnicas óticas de laser em vez do eletromagnetismo para a leitura dos dados. Alcançam enormes densidades, virtualmente não se desgastam. Bastante usados em estações multimídia (som, imagem e informática integrados). Os CD-ROM chegam a comportar até 650 Mb de dados que podem ser acessados interativamente na tela do computador. Utilizado para produzir enciclopédias, dicionários e bibliotecas de software para uso em microcomputadores. Novas técnicas de compactação permitem condensar até 250.000 páginas de texto num único CD. ESQUEMA DE INTERCÂMBIO DE DADOS ENTRE A MEMÓRIA PRINCIPAL ( RAM ) E A MEMÓRIA AUXILIAR ( DISCOS E FITAS ) 10
Unidade Central U C P Periféricos de SAÍDA Unid. Unid. Contr. Log.Arit. - Unid. Disco - Unid. Fita - Monitor - Impressora - Plotter - Modem MEMÓRIA ROM RAM MEMÓRIA AUXILIAR EM DISCO: Em geral, os discos são mais utilizados e os preferidos, a menos que a relação custo/benefício justifique outro dispositivo e para aplicações específicas com necessidades de backup. Usualmente o sistema deve ter pelo menos dois dispositivos auxiliares de memória, idealmente do mesmo tipo, para permitir que se copie um do outro, isto é, se efetue cópias de reserva. Nos micros o dispositivo padrão é o disquete, e fitas cassetes devem ser evitadas em aplicações que não as de lazer barato, por serem freqüentes os problemas de leitura e gravação. A dimensão típica do disquete é 5 1/4" ( cinco e um quarto de polegada ) ou 5,25", mas e- xistem de 8" ( oito polegadas ) que estão em desuso - mais recentemente, os com invólucro rígido de 1,5", 3" e 3,5". A partir de 1985, o padrão de disco flexível começou a se dividir entre de 5,25" slim (meia altura) e os de 3,5". Capacidades de armazenamento dos disquetes: - Disquete de 5,25" - 360KB (em dupla densidade - DD) e 1,2MB (em alta densidade - HD - High Density), ou 40 páginas de texto. - Disquete de 3,5" - 720KB (em dupla densidade - DD) e 1,44MB (em alta densidade - HD), ou 48 páginas de texto. A título de comparação, um CD-ROM de 650 Mb armazena 21.667 páginas de texto. Um drive (leitora/gravadora de disquetes) de alta densidade (1,2MB) lê disquetes entre 128KB e 1,2MB, ou seja, da capacidade do drive para baixo. Já o drive de dupla densidade 11
(360KB) lê disquetes entre 128KB e 360KB, não lendo, portanto disquetes de capacidade maior. O mesmo se aplica no caso do drive de 1,44 Mb de alta densidade em relação aos disquetes de 1,44 Mb (HD) e de 720 Kb (DD). Atualmente em uso somente disquetes de 1,44 Mb. Os discos são divididos em trilhas concêntricas subdivididas por setores radiais. Essa divisão pode ser feita, fisicamente, por furos no próprio disco flexível ou, como é muito mais usual, ser realizada de forma lógica pelo sistema operacional. O processo de divisão em setores e trilhas é chamado de formatação ou inicialização do disco. O programa que formata o disco, na realidade, apaga o conteúdo do disco, verifica se o disco está com defeitos que impossibilitam ler ou gravar dados na sua superfície, e grava informações nos primeiros setores da primeira trilha, que são reservadas para conter informações especiais sobre o conteúdo do disco. A divisão lógica em trilhas e setores pode ser realizada em uma ou nas duas faces do disco e com diferentes densidades. Os discos são organizados pelo sistema operacional do computador em duas partes: uma pequena área do sistema usada para cuidar da informação-chave sobre o disco, e a área de dados, a maior parte do disco, onde são armazenados os arquivos. A área do sistema divide-se em três partes, chamadas "boot" (autocarregador), a FAT (ou TAA, Tabela de Alocação de Arquivos) e o diretório-raiz. O "boot", ou registro de "boot", é a primeira parte de um disco, que contém um programa bem curto - algumas centenas de bytes - que executa a tarefa de iniciar a carga do sistema operacional na memória principal do computador. A FAT (File Allocation Table ou TAA) é usada para gravar a situação em cada parte do disco. A fim de gerenciar a parte de dados de um disco, o sistema operacional divide o espaço em unidades lógicas chamadas clusters. Qualquer que seja o tamanho dos clusters, o sistema operacional utiliza esse espaço como unidade para alocação de qualquer arquivo no disco. Essa alocação é manuseada pela FAT, que é a parte do disco que mais precisa de proteção sendo gravada duas vezes pelo sistema operacional no mesmo disco. A última parte da área do sistema é o diretório-raiz. Esse é o diretório de arquivo que todo disco possui. O diretório contém o registro dos arquivos armazenados no disco. Para cada arquivo, há uma entrada no diretório que contém o nome-do-arquivo em oito caracteres, a extensão (tipo) do nome em três caracteres, o tamanho do arquivo em bytes, a data e a hora da última alteração no arquivo. Há mais duas partes de informação gravadas a respeito de um arquivo em sua entrada de diretório. Uma é chamada cluster inicial (indica qual cluster contém a primeira parte do arquivo). A outra parte é chamada atributo de arquivo onde são gravados as particularidades de cada arquivo: system (arquivos do sistema operacional), hidden (arquivo encoberto para o usuário), read-only (arquivo apenas para leitura, não pode ser gravado) e finalmente archive (arquivos que já possuem ou precisam de cópias de reserva - backup). Inúmeras tecnologias de controladoras de disco rígido estão em uso atualmente, entre elas: - IDE - Intelligent Drive interface (interface de drive inteligente). Os drives IDE têm tecnologia eletrônica de controle e conversão embutidas e não em placas separadas. Atualmente são 12
comercializados dois padrões IDE principais: drives compatíveis com AT e drives compatíveis com XT. - ST-506/412 - a interface mais comum até agora é a original ST-506 agora aliada ao mais recente padrão, a ST-412. Os mais novos computadores incluem interfaces embutidas que proporcionam uma melhor performance. - ESDI - Enhanced Small Device Interface é uma interface ST-506 melhorada que proporciona uma maior performance, mais alta capacidade e, geralmente, maior custo. - SCSI - Small Computer System Interface, geralmente conhecida como "scusi", é uma placa de E/S paralela de relativa alta velocidade, popular em estações de trabalho e outras máquinas mais poderosas. DISPOSITIVOS DE ENTRADA: a) Manuais: * Teclado * Digitalizador - mesa digitalizadora ou mesa gráfica, digitalizador de imagem ou dispositivo de varredura manual * Telas ou superfícies sensíveis ao toque * Canetas luminosas ou eletrônicas * Alavanca, bastão e/ou botão de controle - Joystick, Paddle * Mouse ou dispositivo para apontar e posicionar * Reconhecimento de voz b) Automáticos: * Dispositivos de Entrada/Saída: Unidade de disco Unidade de fita Modem Máquina Fotográfica Unidades de CD-Recordable (gravadores e leitores de cd-r) Digital Versatile Disk ( DVD ) * Dispositivos de varredura ótica - Scanners: Leitora de caractere ótico impresso com tinta magnética - MICR Leitora de caractere ótico - OCR Leitora de códigos de barras * Leitora de cartão perfurado * Leitora de fita perfurada * Sensores 13
Teclado Mouse Terminal Os dispositivos de entrada convertem dados e informações em sinais eletrônicos que o computador pode utilizar, armazenar e processar. São divididos em manuais e automáticos. DISPOSITIVOS DE SAÍDA: Dispositivos de saída convertem sinais elétricos internos armazenados para formas úteis externamente. A informação pode sair do sistema em cinco formas diferentes: - Dados: caracteres alfanumérico arranjados na forma de dados. - Texto: palavras, números e outros símbolos arranjados na forma de texto. - Imagens: gráficos e figuras. - Som: voz e música. - Digital: forma que outro sistema pode ler. Alguns dispositivos podem apresentar mais de uma forma de saída; outros são voltados para uma única forma. DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA: - Modem - Unidade de disco - Unidade de fita DISPOSITIVOS DE SAÍDA TEMPORÁRIO/VOLÁTIL - Monitores de vídeo: - Tubo - Tela plana DISPOSITIVOS DE SAÍDA PERMANENTE: - Impressoras: - De impacto: 14
* Matricial ou serial * Margarida * Linear - Outras (não impacto ou de página): * Jato de tinta * Térmica * Eletrostática * Laser - Traçadores de gráficos, plotters - Impressão direta em filme: - Micro filme - Slide e filme fotográfico - Cartão ou fita perfurada (obsoletos) Em geral, os sistemas necessitam de dois dispositivos de saída: um rápido volátil para visualizar dados e um permanente. Uma estatística global mostra que de 50% a 90% dos dados que saem do sistema só são lidos uma vez, e a grande maioria só tem valor se visto ou lido no momento que é gerado. Ou seja, em média, bem mais que a metade do que sai do sistema não tem sentido imprimir, pois é volátil por natureza. MONITORES DE VÍDEO Economizam tempo e despesa de papel, mas são muito voláteis. Recebem várias denominações como: monitores, terminais CRT - Tubos de Raios Catódicos, telas, vídeo, display, terminal de vídeo etc. São divididos em dois grandes grupos: os que usam tubos, semelhantes a um aparelho de TV e os que utilizam uma tela plana. Em geral, mostram informações impressa ou gráfica. Os monitores de vídeo, quanto à tecnologia utilizada, classificam-se em: - MDA - Monochrome Display Adapter, Adaptador de Vídeo Monocromático, foi o primeiro tipo para PC. Exibe 80 caracteres por 25 linhas de texto de alta resolução, através de uma configuração de célula de 7 pontos de largura por 11 pontos de altura. Não executa gráficos endereçáveis por ponto. - Hércules - este adaptador de gráficos fornece dois modos de operação monocromática. Um modo é o padrão de 80 por 25 de formato texto do MDA. O outro modo é um modo gráfico endereçável por pontos, de alta resolução, de 720 pontos horizontais por 384 linhas. - CGA - Color Graphic Adapter, Adaptador Gráfico Colorido, foi a primeira tentativa de exibição gráfica colorida no IBM PC, em 1981. No modo texto ele pode exibir o padrão de 80 colunas por 25 linhas de texto; entretanto, as células de texto são formadas por uma matriz de 8 por 8. Em relação às capacidades gráficas, existem dois modos: de baixa resolução (320 pontos x 200 linhas em 4 cores) e de alta resolução (600 pontos x 200 linhas em 2 cores). 15
- EGA - Enhanced Graphics Adapter, Adaptador Gráfico Melhorado, foi o primeiro passo em direção a uma exibição gráfica decente de textos e cores, introduzido em 1985. Possui dois tamanhos de exibição de texto e várias resoluções gráficas e coloridas. - VGA - Video Graphics Array, Vídeo de Matriz Gráfica, faz tudo que os tipos anteriores fazem e ainda mais. O texto usa matriz de 9 por 14, tem uma resolução de 640 pontos por 480 linhas, exibe 256 cores de uma lista de 262.144 cores. Introduzido em 1987. - SVGA - Super VGA, 800 pontos por 600 linhas, em 16m cores. Alguns modos apresentamse com uma resolução de 1.024 por 768 em 16m cores. Introduzido em 1989. - XGA - Extended VGA, VGA Estendido, introduzido pela IBM em 1990, com resolução de 1.024 x 768 pontos (entrelaçado), em 256 cores. Em 1991 a VESA (Video Eletronic Standards Association, Associação de Padronização de Video Eletrônico) lançou o XGA, com 1.024 x 768 (não entrelaçado) e maior resolução. Dois outros fatores devem ser levados em consideração: Dot Pitch Cada ponto na tela é formado por outros três pontos e a distância entre um ponto e outro que formam o ponto da imagem é chamdado de dot pitch, quanto menor melhor, melhor definição da imagem, expressos em mm e variam de.39mm a.25mm. Entrelaçamento A maneira como a imagem é formada é através de linha, um monitor entrelaçado a imagem é formada primeiro pelas linhas impares, voltando ao início para formar as linhas pares. Não entrelaçado A imagem é formada de maneira linear ou seja todas as linhas em sequência. IMPRESSORAS Existem muitos tipos diferentes de impressoras. Além de serem classificadas quanto ao modo de impressão, também o são em função de outras características. Características das impressoras: Tipos de interface: - Paralela - Centronics ou Dataproducts. - Serial - RS 232C. - Outros - Current loop, HP-IB, IEEE-488, etc. Modo de impressão: - Quantidade impressa: * Serial - um caracter por segundo: uni ou bidirecional e procura otimizada, qualidade próxima carta, velocidade nominal em CPS e rendimento: 40 a 90%. * Linear ou de linhas - uma Linha Por Minuto - LPM. * Uma folha por vez - Página Por Minuto - PPM. - Mecanismo de impressão: * Impacto: serial ou linear. 16
* Não impacto: jato de tinta, térmica, laser, led array, Líquido Cristal Digital e eletrostática. - Tipo de caracteres impressos: * Completos: margarida (Daise-Wheel) - ficando obsoletas, lineares, laser e eletrostática. * Por matriz de ponto (agulhas) - matricial, com 9 ou 24 agulhas. - Recursos: - Tipo de caracteres: ASCII, maiúscula/minúscula, especial, expandido, comprimido etc. - Função e caracteres por linha (80/132,132/240). - Capacidade gráfica (matriciais) e número de cópias (1 a 6) - Impressão a cores: jato de tinta e matriciais. - Tipo de papel: * Formulário contínuo; rolo; largura variável/folha solta. - Alimentação do papel: * Velocidade de avanço; tração e/ou fricção. * Papel solto/envelopes; alimentação manual ou automática. A velocidade da impressora linear ou de linha é especificada em LPM - Linhas Por Minutos, um vez que ela imprime uma linha inteira de cada vez. A impressora serial imprime um caracter por vez (em série); assim, CPS - Caracteres Por Segundo representa a sua velocidade de impressão. Tipos de impressora segundo a tecnologia de impressão: - Impressoras com qualidade de carta (margarida) - formam a imagem da mesma maneira que as máquinas de datilografia - impulsionando a imagem completa dos caracteres de encontro a uma fita e, assim, transferindo a tinta para o papel. Chegam a imprimir 50 caracteres por segundo e não imprimem gráficos. - Impressoras matriciais - formam a imagem golpeando uma série (ou matriz) de pinos de encontro a uma fita entintada e transferindo a tinta para o papel. Os caracteres são formados por pontos e a impressão tem aparência improvisada e pouco legível. As melhores matriciais são as de 24 pinos. São rápidas e atingem mais de 100 caracteres por segundo. Têm diversas fontes e tamanhos, e todas conseguem imprimir gráficos. - Impressoras jato de tinta - formam imagens jogando a tinta diretamente sobre o papel, produzindo os caracteres que parecem contínuos. A velocidade nominal está entre 4 e 6 páginas por minuto, são lentas, porém silenciosas. Possuem fontes internas e aceitam fontes via software e cartucho. - Impressora a laser - utilizam a tecnologia das copiadoras para fundir tinta em pó no papel, produzindo uma saída de alta qualidade e boa velocidade (a maioria das impressoras a laser tem uma velocidade nominal na faixa de 8 ou mais páginas por minuto), usam folhas avulsas e funcionam em silêncio. Também possuem fontes internas e aceitam fontes via software e cartucho. - Impressoras de fotodiodos e impressoras de cristal líquido - se parecem muito com as impressoras laser, exceto pelo fato de que não usam um raio laser para formar as imagens. As im- 17
pressoras de fotodiodo utilizam uma matriz de fotodiodos (LEDs ou light-emitting diodes) com essa finalidade; as impressoras de cristal líquido empregam uma luz de halogênio cujos feixes são distribuídos por obturadores de cristal líquido. - Impressoras térmicas - funcionam sem ruído, porém esta é a sua única vantagem. Elas operam pressionando uma matriz de pinos aquecidos contra um papel especial sensível ao calor, e isso significa que o usuário precisa adquirir o papel certo. São muito lentas e são muito usadas em fax, calculadoras e computadores portáteis. OUTROS DISPOSITIVOS DE SAÍDA Além de monitores de vídeo, impressoras e traçadores de gráficos, pode-se destacar mais três grupos de dispositivos de saída: os obsoletos que usam papel perfurado, os que imprimem as saídas em filme e os que produzem som. Os outros dispositivos de saída são: - Sinal Sonoro ou Audível: * Alto-Falante dos micros; usualmente para produzir um sinal sonoro de alerta. * Sintetizador de voz e sistemas de resposta audível, exemplos de saldo por telefone, idem de preço, horário, mensagens em geral e como auxílio a deficientes visuais etc. * Sintetizador de som para gerar sons de instrumentos musicais. - Impressão direta em filme: * Microfilme, COM - Computer Output MicroFilm. * Slides e filme fotográfico em geral, exemplos: câmaras e dispositivos dedicados, para software voltados a apresentações gráficas. - Dispositivos obsoletos: * perfuradores de fita de papel. * perfuradores de cartões. KIT MULTIMÍDIA O termo multimídia define três elementos atuando simultaneamente e são eles: a) Som b) Imagem c) Movimento Os periféricos que são usados em multimída são os seguintes: Placa de som, leitor de cd-rom, placas de video 3d, microfones, caixas acústicas, etc... 18
Placa de Som Composta por circuitos sintetizadores e conversores de sinais digitais para analógicos, responsável pela entrada e saída de som no micro. Atualmente temos placas com capacidade de reproduzir simultaneamente 16, 32 e 64 vozes. A maioria da placas de som tem as seguintes entrada e saídas: - Uma entrada de áudio onde podemos conectar qualquer fonte sonora para gravarmos. (line in ) - Uma entrada exclusiva para microfone, onde podemos gravar a voz do usuário. (mic in ) - Uma saída de audio sem amplificação, podemos conectar um sistema de grande potência a essa saída ( amplificador ). (line out) - Uma saída de audio com pequena potência ( + ou 4 watts ), onde são conectadas as caixas acústicas que acompanham o kit multimídia. (spk out) - Uma entrada para Joystick ou teclado musical através de cabos especiais, o qual permite gravarmos através do teclado musical. (joystick/midi). - As placas mais antigas incorporam controle de volume, já as atuais esse controle é feito através de software. - A compatibilidade é determinada pela marca CREATIVE SOUNDBLASTER, ou seja, para uma perfeita reprodução dos sons na maioria dos softwares, a placa de som deverá ser soundblaster ou 100% compatível com a mesma. Unidade de Cd-rom Em multimídia o primeiro ítem que levamos em consideração é o espaço de armazenamento de dados, e uma da alternativas é o cd-rom. Antigamente os leitores de cd-rom eram utilizados apenas na leitura de dados, basicamente textos, porém hoje o que temos é som, imagem e movimento aliados. Então para uma perfeita sincronização entre esses elementos necessitamos de leitores cada vez mais velozes: Leitor cd-rom Taxa de transferência 1 x 150 kb/s 2 x 300 kb/s 4 x 600 kb/s 6 x 900 kb/s 8 x 1.200 kb/s 10 x 1.500 kb/s 19
12 x 1.800 kb/s 16 x 2.400 kb/s 18 x 2.700 kb/s 24 x 3.600 kb/s 32 x 4.800 kb/s Já o tempo de acesso aos dados chega próximo de 150 ms para os mais rápidos. Uma variação do cd-rom está sendo atualmente utilizada em aplicações multimídia, que é o cd-r : Equipamento que permite além de ler, também gravar em uma mídia especial ( cd gravável ), porém os dados não pode ser apagados. Surgindo também os chamados CD-RW, que com o uso de mídia específica permite gravar e apagar até mil vezes. O sucessor do cd-rom, atualmente é o DVD com capacidade de armazenamento seis vez mais, permitindo assim termos até filmes inteiros armazenados neste tipo de mídia. Placas de vídeo 3d A arquitetura dessas placas proporcionam maior velocidade de apresentação da imagem no vídeo, reproduzindo com maior fidelidade os objetos, tornando-os o mais próximo da realidade. O responsável diretamente pelo movimento é o microprocessador, pois dele depende todo o sincronismo. A INTEL uma das maiores fabricantes de microprocessador, lançou no mercado um microprocessador com funções específicas de multimídia ( MMX ). MICROCOMPUTADORES São equipamentos baseados num microprocessador que é seu cérebro, integrado em um espaço reduzido, capaz de dirigir, controlar e coordenar toda a atividade do sistema. Atualmente um equipamento padrão é dotado de uma unidades de disquete flexível de 3,5 uma unidade de disco rígido - winchester ( com capacidade entre 1Gb e 2Gb) como memória auxiliar magnética, memória principal ( 16Mb ou 32 Mb), vídeo colorido (SVGA), unidade leitora de cr-rom ( 8x 12x), impressora jato de tinta ou laser, mouse, etc. Menos poderosos que os minicomputadores e os mainframes, os microcomputadores se transformaram, mesmo assim, em máquinas poderosas capazes de executar tarefas complexas. A 20
tecnologia está avançando com tanta rapidez que os microcomputadores de topo de linha se tornaram tão poderosos quanto os mainframes de alguns anos atrás, a um custo muitíssimo menor. Tipos de Microcomputadores quanto ao processador: - PC - (Personal Computer) UCP modelo 8088, com dois drives de baixa densidade (128KB), com velocidade de 4,77 MHz. Trabalham externamente com 8 bits, ou seja, 1 byte de cada vez. O Intel 8088 é um microprocessador de 16 bits, lançado em 1978. Trabalha com um barramento interno de dados de 16 bits e um externo de 8 bits. - PC XT - (Personal Computer extended Tecnology) UCP modelo 8088, com dois drives de baixa densidade (360KB) e winchester de 10MB (por isso estendido), com velocidade de 4,77 MHz até 12 MHz (turbo). - PC AT 80286 - (Personal Computer - Advanced Tecnology) usa o chip modelo 80286 e simula o chip 8088 no modo real, porém com velocidade entre 6 e 8MHz, sendo que uma operação básica é feita em 1/6 de tempo do 8088. Permite ainda aumentar o número de programas que o computador pode trabalhar de uma só vez, no modo protegido. Trabalha com 16 bits, lançado em 1984. Trabalha com um barramento de dados (interno e externo) de 16 bits e tem capacidade de endereçar até 16 Mb de memória RAM. - PC 80386 - Fabricado em dois modelos: o SX e DX. A diferença está na comunicação externa do processador com os demais componentes da placa-mãe. O SX apesar de operar com 32 bits, no momento de comunicar-se com a placa-mãe usa 16 bits. Já o DX opera todo em 32 bits ou 4 bytes por vez. Freqüência entre 20 e 40 MHz. É um microprocessador de 32 bits, lançado em 1986. Trabalha com um barramento de dados de 32 bits e tem capacidade de endereçar diretamente até 4 Gb de memória principal. - PC 80486 - Lançado em 1989 com um barramento de dados de 32 bits reais e a capacidade de endereçar diretamente 64 GB de memória principal. Freqüência entre 25 e 66 MHz. Trabalham com 32 bits. - PC 80486 SX - Foi lançado em 1990 e é igual ao 486 DX, exceto por não incorporar o chip co-processador. - PC 80486 DX - O micro com este processador foi lançado em 1989. Trabalha em 32 bits reais e tem mais poder e velocidade de processamento que os 386. Com mais de um milhão de transistores num único e minúsculo chip de silício, ele incorpora o co-processador aritmético, que antes era um chip à parte. - PC 80486 DX2 - Este processador opera com uma freqüência na CPU (50 Mhz) e com a metade desta (25 Mhz) no barramento externo. Tem memória cache interna na CPU de 8 Kb, a exemplo de todos os 486 DX. Trabalha com 32 bits. - PC 80486 DX4 - É a nova versão do chip 80486 da Intel. Este processador tem performance 50% superior que o 486 DX2, seu antecessor. Está disponível nas velocidades de 75MHz e 100MHz. Em breve chega a versão com 83MHz. - PC PENTIUM - É a quinta geração de microprocessadores lançada pela Intel em março de 1993. A Intel é o maior fabricante de chips do mundo, e responsável pela criação dos chips da família x86, que equiparam os micros XT, ATs 286, 386 e 486. Este microprocessador é muito mais potente que seus antecessores e tem versões nas velocidades de 75 MHz a 200MHz. 21