SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  48
Aula 03 - Os
barramentos de
uma placa mãe.
Barramentos locais
O que são barramentos?
• Os barramentos são os meios de ligação entre os diversos
componentes-chave (CPU, chipset, outros circuitos integrados
e placas) numa placa-mãe, consistindo em um conjunto de
linhas (ligações elétricas) paralelas entre os componentes ou
entre eles e os diversos slots de expansão (conectores onde
placas externas são inseridas).
• Na placa-mãe, alguns barramentos podem ser visualizados, olhando a
placa por baixo, que se caracterizam por trilhas paralelas.
Visualização esquemática dos
barramentos
• Tipos de Barramentos
• Podem ser identificados basicamente dois tipos de barramentos:
• Barramento local - que é o principal barramento de comunicação do
microcomputador e o mais rápido. Este barramento consiste na via
de comunicação entre o processador e os principais componentes da
placa-mãe,como a memória RAM, a memória cache (em sistemas
mais antigos) e o chipset de controle. A velocidade de comunicação
do barramento externo da placa-mãe não é padrão e varia conforme
• o modelo.
• Isto acontece porque cada processador trabalha com uma velocidade
• de barramento externo diferente e é por este motivo que não se
• pode utilizar uma mesma placa-mãe para todos os tipos de no
• Mercado. Um exemplo disso é o Pentium III 933MHz EB, que é um
processador que trabalha com uma velocidade de clock externo de
133MHz, por isso o barramento de comunicação externo ou local da
placa-mãe deve ser de 133MHz.
• Já o Pentium 4 3,0GHz trabalha com um clock externo de 533MHz
• ou 800MHz, dependendo do modelo, e sua placa-mãe deve ter um
barramento local de 533MHz ou 800MHz conforme o processador
escolhido.
• Barramentos de expansão (slots de expansão) - é a via de
comunicação da CPU com os equipamentos de hardware
• externos, ou, melhor dizendo, com as placas de expansão.
Fisicamente consistem no local onde são plugadas as
• placas (slots), como as de vídeo, fax modem, rede entre outras. Ao
longo da evolução dos PCs, vários padrões de slots têm surgido. Os
principais tipos de slots de expansão são:
• AGP - Accelerated Graphics Port
• ▪ ISA - Industry Standard Architecture
• ▪ EISA - Extended Industry Standard Architecture
• ▪ VLB - VESA local bus
• MCA - MicroChanel Architecture
• PCI - Peripheral Component Interconnect
• PCI-X - PCI Extended
• Mini-PCI - PCI version for Notebooks
• AMR - Audio Modem Riser
• CNR - Communication and Networking
• Rise
• PCI-E - PCI express
• USB - Universal Serial Bus
• Firewire - Conhecido como IEEE 1394
• IrDA - Infrared Developers Association
• PCMCIA - Personal Computer Memory
• Card International Association
• Dica: Os barramentos que estão marcados em negrito são os mais
comumente utilizados em PCs modernos, com destaque para
• o PCI, AGP PCI Express e USB.
• Vale lembrar que o barramento local é muito mais rápido que os
barramentos de expansão, onde são conectados os periféricos,
• como a impressora, o mouse, o vídeo, as unidades de disquete, disco
rígido e CDROM, entre outros.
• Ao contrário do que possa parecer, quando a placa-mãe possui os
equipamentos de hardware integrados (on-board) a comunicação
com eles não será feita na mesma velocidade do barramento local,
mas sim como se estivessem conectados a um barramento de
• expansão, como se fossem placas de expansão comuns.
• As portas IDE são exemplos de conexão a barramento de expansão;
nelas são conectados equipamentos como o HD e a unidade de CD-
ROM, sendo o barramento equivalente a uma interface PCI.
• Barramento local
• O barramento local é utilizado na comunicação entre o processador e
os diversos
• circuitos presentes na placa-mãe, quanto maior for a velocidade
deste barramento maior será o desempenho final do
microcomputador,
• pois estão ligados a este barramento os principais elementos de
comunicação do computador, como a memória de sistema e o
chipset de controle do sistema.
• Pode-se dizer que o barramento local está dividido basicamente em
três grupos:
• Barramentos de dados - onde circulam os dados na placa-mãe; é o
local onde ocorre a troca de dados entre o processador
• e outros dispositivos. O barramento de dados está ligado a todos
• os slots do barramento de expansão.
• Como cada processador possui uma velocidade de comunicação e
uma capacidade de trabalho diferente, o barramento de dados possui
chips controladores locidade de comunicação e uma capacidade de
trabalho diferente, o barramento de dados possui chips
controladores com a função de controlar e compatibilizar a
velocidade de comunicação deste barramento com os outros
elementos da placa-mãe.
• Com a função de controlar e compatibilizar a velocidade de
comunicação deste barramento com os outros elementos da placa-
mãe.
• Isto permite uma performance mais equilibrada em função das
características do microprocessador e dos demais dispositivos
• com os quais ele se comunica.
• Barramentos de endereços – determinam o endereçamento do dado
que está sendo acessado num determinado acesso de leitura ou
escrita de memória ou de um dispositivo.
• Barramento de controle - o barramento de controle informa ao
sistema como o dado está sendo acessado, indicando leitura ou
escrita. Em determinados casos, o processador central pode prover
os sinais do barramento de controle.
• Taxa de transferência
• Para que seja determinada a taxa máxima de transferência de um
barramento local, duas informações devem ser consideradas:
• Taxa de transferência = freqüência de operação do barramento X
capacidade em bits de comunicação/8.
• Exemplos:
• ▪ Barramento de dados de 32 bits, barramento externo de 66MHz -
a taxa de transferência será de 66x32/8Mb/s = 264Mb/s.
• Barramento de dados de 64 bits (Exemplo:
• Pentium III de 900MHz), barramento externo de 133MHz - a taxa de
• transferência será de 133x64/8Mb/s = 1064Mb/s.
• Modos de operação do barramento local
• Os barramentos de uma placa-mãe possuem velocidades de trabalho
variáveis, conforme os tipos de circuitos utilizados, em particular
conforme o chipset e o processador, que definem a velocidade de
• trabalho do barramento local.
• No entanto,
• a maioria dos circuitos de controle que apóiam as tarefas de comunicação
entre o processador, a memória e outros dispositivos
• do computador e que estão conectados à placa-mãe também possuem
velocidades que podem variar dependendo da arquitetura
• dos barramentos empregada no projeto da placa-mãe. Desta forma,
existem três modos de operação:
• Barramento de modo síncrono - o barramento síncrono leva este nome
• quando os circuitos ligados ao barramento trabalham em sincronismo com
• o clock do processador. A desvantagem disso é que qualquer periférico
ligado a este barramento fica obrigado a trabalhar na mesma velocidade
que o processador, sendo impedido de trabalhar com velocidades mais
altas.
• Isto é muito importante pelo simples motivo de que assim é possível
manter a compatibilidade de equipamentos mais novos com alguns
mais antigos de forma que o usuário economize dinheiro
• na hora de comprar um micro.
• ▪ Barramento de expansão com submúltiplo
• do clock do processador -
• para resolver o problema de compatibilidade, muitos projetos de
placa-mãe utilizaram freqüências mais baixas para o clock do
barramento de expansão, para o uso de placas de expansão mais
• lentas em sistema mais rápidos.
• Barramento assíncrono - para solucionar a limitação do barramento
síncrono, as placas-mãe modernas oferecem barramentos
assíncronos, que não têm frequência de clock fixa, mas, sim,
• variável, de acordo com a necessidade da placa de interface. Isso
graças a circuitos especiais que verificam a velocidade da placa e
ajustam a frequência para o valor conveniente.
• Mesmo que no barramento existam placas com características
• diferentes os circuitos de ajuste executam uma adaptação da
• frequência toda vez que uma delas entra em operação.
• Mesmo que no barramento existam placas com características
• diferentes os circuitos de ajuste executam uma adaptação da
• frequência toda vez que uma delas entra em operação.
• Por isso devem se utilizadas placas com a mesma tecnologia
• para poder tirar o melhor desempenho possível do sistema. O
problema de aumentar muito a velocidade de trabalho do
barramento local é que todos os circuitos da placa-mãe e
barramentos de expansão têm que acompanhar este avanço e passar
por desenvolvimentos tecnológicos, que exigem custos. Um típico
exemplo disso é a memória RAM.
• O barramento local acessa a memória RAM o tempo todo
• em busca de instruções para o processador, porém em muitos casos
os circuitos de memória são mais lentos que o barramento
• local, fazendo com que o sistema perca desempenho.
• Nestes casos entra em funcionamento um circuito presente no
chipset da placa-mãe que trabalha com um recurso conhecido como
wait state, que faz com que o processador aguarde o circuito
• de memória RAM fique pronto para ser usado num acesso a este. O
problema disso é que o sistema perde desempenho.
• Sendo assim, deve ser utilizada memória com velocidade compatível
com o sistema em questão; por exemplo, uma placa-mãe que tenha
um barramento local de 133MHz, deve, de preferência, usar circuitos
• de memória com tecnologia compatível, ou seja PC-133. Em sistemas
como o Pentium 4, em que o barramento local opera a 400, 533 ou
800MHz, não havendo necessariamente memórias operando a esta
• velocidade. Os circuitos de memórias mais comuns usados hoje, os
SDRAM DDR, operam a taxas variando entre 200 e 533MHz
tipicamente, devendo se optar pela memória de maior velocidade de
acesso sempre que possível.
• Circuitos e sinais de controle
• A transição das informações pelo sistema, seja pelo barramento de
dados, de endereços ou de controle, deve ser controlada e
gerenciada por sinais de controle e/ou circuitos presentes na placa-
mãe.
• Dentre eles, se destaca o circuito de controle do bus externo (Bus
Mastering).
• Este circuito, incluso em praticamente todos os circuitos de placas-
mãe novas, evita que o processador perca tempo controlando os
dados que transitam pelo barramento de expansão. O processador
apenas envia instruções de controle para que esses circuitos especiais
saibam o que fazer com os dados.
• A vantagem de utilizar este circuito é que o processador apenas
• gerenciará os dados, deixando que o circuito de apoio execute as
tarefas de controle, ficando o processador livre para outras
• atividades. É através do barramento de controle que são enviados os
comandos para controle dos dados que circulam pelo barramento de
dados, e normalmente vêm ou vão para os barramentos de expansão.
• Alguns de
• I/O Read e I/O Write - o processador solicita a um dispositivo
instalado no
• barramento de expansão, que disponibilize os dados no barramento
de dados para que possam ser lidos pelo próprio processador (I/O
Read) ou indica que os dados enviados pelo processador possam
• ser capturados pelo dispositivo (I/O Write).estes sinais:
• I/O Channel Ready - indica ao processador que os dados por ele
solicitados já estão disponíveis no barramento de dados. Este sinal é
necessário para que o processador, que é muito mais rápido
• do que os dispositivos periféricos, possa ler os dados somente no
momento em que este estiver disponível.
• Circuito de controle do bus pela DMA
• (Direct Memory Access) - este circuito permite que um dispositivo
periférico acesse diretamente a memória sem interferência
• direta do processador. Caso o acesso direto à memória não seja
• utilizado, o processador terá que efetuar a movimentação com
operações de leitura/escrita entre memória e periféricos,
consumindo tempo queele poderia estar efetuando outro
processamento.
• Este circuito controla o endereçamento das informações que
• um dispositivo quer ler ou escrever na memória. Um exemplo do uso
do circuito de controle DMA é na transferência de uma imagem da
memória do HD direto para a memória de vídeo da placa de vídeo.
Usando o controle DMA, esta transferência será muito mais
• rápida do que através de cópia sem DMA. Alguns dos sinais de
controle de DMA:
• Address Enable - sinal enviado pelo processador que informa à
controladora DMA que ela pode assumir o controle dos barramentos
de dados, de endereços e de controle tanto para as placas de
expansão como para a memória e qualquer outro dispositivo
• conectado ao barramento.
• Terminal Count - é através deste sinal que o controlador DMA indica
que acabou de receber as informações para fazer a transferência de
dados para a memória.
• DMA Request- ou Requisição de DMA, é usada quando um periférico
vai utilizar um recurso de acesso direto à memória; ele deve antes
requisitar os serviços da controladora DMA através desta linha de
controle.
• DMA Acknowledge - é um sinal utilizado pela controladora DMA para
informar a outros periféricos do sistema que a controladora foi
solicitada por algum dispositivo.
• Interrupt Request (IRQ)- quando um periférico necessita da atenção
do microprocessador é necessário que informe a ele a sua
necessidade, para que o processador possa atender a sua
• requisição e interrompa o trabalho (processamento) que está
executando.
• Isso é feito através das linhas de interrupção.
• Circuitos de apoio
• A operação de um computador baseia-se principalmente nos
processadores e circuitos de memória, além do bus de expansão.
• Estes componentes realizam as principais funções do processamento
de dados. Mas para que haja interoperabilidade entre estes
dispositivos, são necessários componentes secundários que auxiliam
no controle, distribuição, sinalização, temporização de informações,
entre outras funções.
• Esses componentes são considerados circuitos de apoio. Os principais
circuitos de apoio são:
• Circuitos de sincronização - o computador funciona em um compasso
ditado por circuitos especiais, aos quais todos os circuitos da placa-
mãe (e inclusive muitos periféricos) obedecem.
• A maior parte dos circuitos do computador opera de maneira
síncrona, ou seja, no mesmo compasso, apesar de não operarem
necessariamente na mesma velocidade.
• Por isso, são necessários circuitos que gerem os compassos
• (osciladores) e os que regulam a velocidade de operação de cada
dispositivo baseados nesse oscilador(clocks).
• Osciladores - são os circuitos que geram um sinal chamado de trem
de pulsos, cujo ciclo servirá de base para o clock(relógio), que
controla o ritmo de diversos circuitos do computador.
• Clocks -são sinais obtidos através da multiplicação ou divisão da
frequência do oscilador. Eles dão ritmo ao processador e também
estão presentes nos pinos do barramento de expansão para
• fazer com que as placas, nele conectadas, funcionem em sincronismo,
ou seja, no mesmo ritmo do processador.
• Os circuitos geradores de clock têm por finalidade alterar a
freqüência do oscilador e fornecer a cada circuito uma freqüência
compatível com a velocidade de cada um.
• Timers - o relógio (clock) do computador, na realidade, tem seu uso
voltado apenas para os próprios circuitos do micro e visa à
sincronização do sistema.
• Se o usuário ou o programador necessitar de um dispositivo para
"medir" o tempo, deve utilizar os timers, que são temporizadores
programáveis disponíveis.
• Elementos de comunicação do computador
• - Portas I/O seriais e paralela
• Além do barramento local de comunicação com processador,
memória e chipsets de controle e dos barramentos de expansão,
• o computador possui também diversas portas de entrada/saída (I/O),
que servem de interface de comunicação para o hardware do PC e os
diversos periféricos presentes no sistema.
• As principais portas
• são:
• ▪ Porta serial - a porta serial é uma das interfaces mais antigas
utilizadas por computadores.
• No bus de dados, a transmissão é paralela, mas há periféricos
• como modems, certos modelos de impressoras, boa parte dos
mouses e teclado, com os quais a comunicação é feita na forma serial
e assíncrona. Vale lembrar que em sistemas mais modernos
• a porta serial de comunicação na placa-mãe tende a ser extinta, ou
seja, aquela pequena porta padrão DB9 ou DB25 utilizada para
conexão de mouses mais antigos ou impressoras e modems
• antigos, deve sumir, já que este tipo de interface basicamente já foi
substituído por outras portas mais rápidas.
• Chip UART - um chip UART (Universal Asynchronous
Receiver/Transmitter - Transmissor/Receptor Assíncrono
• Universal), presente na maior parte das portas seriais para PCs, é que
processa esta conversão no modo de transmissão:
• de paralela para serial, quando os
• dados estão indo para o periférico; e de serial para paralela, quando
os dados estão chegando do periférico periférico. Adicionalmente,
• realiza funções como incluir bit de paridade em bytes a ser enviado
• ao periférico, conferir o bit de paridade de bytes recebidos do
periférico e lidar com as requisições de interrupção.
• Porta paralela - a porta paralela é praticamente sinônimo de "porta
da impressora".
• Naturalmente, a transmissão de dados através desta interface é
• paralela. O projeto básico dos PCs possibilita a instalação de até três
portas paralelas: LPT1, LPT2 e LPT3. Estes são os nomes reservados
no MS-DOS (LPT é uma sigla para Line PrinTer).
• A porta paralela é outra interface que está com os dias contados e na
maior parte dos sistemas mais novos ela não tem mais função, já que
os equipamentos tipicamente mais utilizados por esta porta
• (a impressora e o scanner) basicamente hoje utilizam outra interface,
como a USB, por exemplo.
• PS2 e DIMM - a porta PS2 é utilizada principalmente para conexão de
teclado e mouse, mas pode ser utilizada também para conexão de
câmeras Web Cam mais antigas. Esta interface também está
entrando em desuso, pois estes periféricos cada vez mais são
vendidos com interfaces como a USB.
• O mesmo pode-se dizer da porta DIMM utilizada para conexão de
teclados, também hoje amplamente substituída
• por interface USB.
• ▪ Smart Cards ou PC cards (Cartões PCMCIA) - também conhecidos
como
• chip card. É um cartão fino, geralmente do tamanho de um cartão de
• crédito, que tem microprocessador e memória. Para que os micros
portáteis
• sejam realmente portáteis, precisam ser leves e de tamanho
reduzido, dentre outras características. Uma solução adotada pelos
fabricantes foi o PC Card, também conhecido como cartão PCMCIA
(sigla para Personal Computer Memory Card International
• Association - Associação Internacional de Cartões de Memória para
Computadores Pessoais). As primeiras normas técnicas foram
publicadas em 1993.
• Um PC Card tem o tamanho de um cartão de crédito e suas duas
funções básicas de hardware são memória e interface de
entrada/saída para periféricos dependendo do tipo. Para ligação
• aos micros portáteis, usa um conector de 68 pinos. PC Cards também
podem ser utilizados para micros de mesa, mas este uso é incomum.
• Cartão PCMCIA
• Elementos de comunicação do computador Interfaces entre CPU e
periféricos de armazenamento
• Podem ser listadas também as principais interfaces de comunicação
entre CPU e periféricos de armazenamento, que têm funções básicas
como:
• fazer funcionar os mecanismos do periférico;
• receber e interpretar os sinais para
• acesso aos dados, recebidos da CPU; e converter os sinais específicos
do periférico, como pulsos magnéticos lidos de um disco rígido em
bits e vice-versa (interface IDE, por exemplo).
• A interface com dispositivos de armazenamento estão descritas neste
tópico e não num capítulo sobre sistemas de armazenamento
• de dados uma vez que estes controladores hoje se encontram
majoritariamente nos chipsets e, por conseguinte, nas placas-mãe.
• Os padrões de barramento para periféricos de armazenamento
• evoluíram da seguinte maneira:
• ST-506 -ST é uma sigla para Shugart Technology e 506 é apenas um
número de série. Foi uma das primeiras interfaces para discos rígidos.
A transferência de dados era feita de forma serial (um bit atrás do
outro); não especificava a maneira como os dados seriam gravados,
apenas fornecia o canal serial entre a unidade de disco rígido e a CPU,
e os discos rígidos tinham velocidade de 3.600 rpm (rotações por
• minuto).
• ESDI - abreviatura de Enhanced Small Device Interface (interface
aperfeiçoada para pequenos dispositivos), foi projetada para ser uma
versão mais rápida da ST-506, mas não eram compatíveis.
• Teve uma vida curta principalmente em razão do rápido surgimento
• de outros padrões melhores.
• IDE - com o avanço da tecnologia eletrônica, os discos rígidos
passaram a necessitar de menos controle. Surgiu a IDE, uma sigla
para Integrated Drive Electronics (eletrônica integrada de drive). Esta
interface trabalha de forma independente da parte eletromecânica
• (atuador, motor, cabeças de leitura e gravação etc.), ficando
• dedicada à comunicação entre a CPU e a unidade de disco.
• O padrãoIDE, regulamentado na forma de norma técnica, é
conhecido como ATA (AT Attachment- este AT é o mesmo do PC AT
286 e Attachment significa conexão).
• As principais características desta interface residem no fato de
tecnicamente serem bem simples e baratas Isto contribuiu para sua
rápida popularização.
• Possibilitam a instalação de até duas unidades de disco rígido por
interface; têm capacidade para transmitir dados a uma taxa de até
4Mb por segundo, quando do seu lançamento, sendo muito mais
rápidas hoje, pois esta taxa é muito lenta para as necessidades
• atuais, como gravar em disco imagens capturadas de vídeo; em
princípio, só comporta até 16 cabeças de leitura e gravação de dados.
• Este fato, combinadas com outras limitações da BIOS, impede a
utilização de discos com mais de 504MB, em sistemas antigos.
• Vale lembrar que a interface IDE está, na verdade, ligada ao
barramento PCI, por isso, quando um HD ou CD é conectado a uma
interface IDE, equivale a estar sendo plugando a uma placa PCI.
• ▪ SATA - serial ATA ou simplesmente SATA é o padrão de discos
rígidos criado para substituir os discos ATA, também conhecidos
como IDE. Diferentemente dos discos rígidos IDE, que transmitem os
dados através de cabos de quarenta ou oitenta fios paralelos, os
discos rígidos ATA transferem os dados em série.
• Os cabos Serial ATA são formados por dois pares de fios (um par para
• transmissão e outro par para recepção) usando transmissão
diferencial, e mais três fios terra, totalizando 7 fios. Umas
• das principais vantagem sobre o IDE é a rapidez de taxa de
transferência máxima teórica enquanto o do Serial ATA é de 150
MB/s ou 300 MB/s, contra os 133 MB/s de um disco rígido IDE.
• ▪ EIDE - é um aperfeiçoamento da IDE. É uma sigla para Enhanced IDE
(enhanced significa ampliado, melhorado, otimizado).
• Este padrão também é conhecido como Fast ATA ou ATA-2.
• Originalmente, o objetivo desta controladora era resolver aquele
problema dos 504MB, que era um limite na capacidade máxima
provocado por uma combinação de características da BIOS e
• da interface IDE. Porém, esta interface foi além, pois tem velocidade
de transmissão de dados três vezes maior em relação à interface IDE,
por volta de 11Mb por segundo. Transmite os dados através de
barramentos de 32 bits (EISA, VESA ou PCI, por exemplo);
• suporta DMA; através do recurso ATAPI (AT attachment packet
interface – interface para conexão a AT), drives de CD-ROM e
unidades de fita, por exemplo podem ser conectadas a esta interface;
• para comportar discos com mais de 504MB, a interface EIDE traz um
recurso, denominado LBA (logical block addressing - endereçamento
lógico de bloco).
• A limitação do número de bits reservados na BIOS para trilhas,
setores por trilha e tamanho de bloco é contornada pela utilização de
um conjunto de 28 bits para endereçar dados, que estende
• a capacidade máxima do disco rígido para 8,4GB, que hoje já foi
estendido para valores muito maiores, passando facilmente da casa
dos 200GB.
• FDD ou FDC -Flopy Drive Disk ou Flopy Drive Control - esta é a
interface de comunicação onde é ligado o drive de disquete de 31/2"
1,44MB, também está entrando em desuso, já que o disquete
• é menos utilizado dando lugar a outras interfaces de armazenamento,
• como o CD-RW, o DVD-RW ou o uso de "pen drive" em porta USB.
• SCSI - pronuncia-se scâzi. Small Computer System Interface (interface
de sistema para computadores pequenos) Interfaces SCSI não foram
projetadas exclusivamente para unidades de disco rígido. Drives de
CD-ROM, scanners, Zip drives, unidades de fita etc. podem ser
conectados às interfaces deste tipo, que tem como características:
• ▪ como os periféricos recentes são mais "inteligentes", a tarefa da
interface SCSI resume-se praticamente em trocar dados com a CPU;
• as funções de controle do periférico ficam no próprio periférico,
através de sua placa acionadora - uma falha em um bloco do disco
rígido, por exemplo, é corrigida automaticamente na própria
• unidade, sem intervenção da interface (placa adaptadora) ou da CPU;
• Originalmente, a transmissão era com 8 bits (em paralelo), mas com
diversos aperfeiçoamentos, foi ampliada para 16 e 32 bits;
• Em cada adaptadora podem ser instalados até sete periféricos, mas a
tendência é comportar um número maior (em versões mais recentes,
já se fala em dezesseis);
• não é compatível com IDE ou EIDE;
• periféricos SCSI podem trocar dados entre si sem a intervenção da
CPU; em geral, é o padrão mais usado em discos rígidos de alta
capacidade; as versões mais recentes transmitem dados através de
barramentos de 32 bits, mas normalmente para atingir maiores
desempenhos usam o barramento de 64 bits;
• CAM e ASPI são dois padrões desenvolvidos para controlar interfaces
SCSI através do DOS.
• Placa controladora SCSI, cabo de conexão Flat Cable SCSI e cabo
serial Ata
• Dica: Placas adaptadoras ou controladoras são também conhecidas
como placas de expansão e são conectadas aos slots do
• barramento de expansão do computador, enquanto as placas
acionadoras ou unidades de controle são constituídas por circuitos
• eletrônicos incorporados ao dispositivo (drives de disco, etc.).
• Atividades
• 1. Defina barramento.
• 2. Quais são os dois tipos de barramento presentes em uma placa-
mãe?
• 3. Cite três tipos de barramentos de expansão presentes na placa-
mãe utilizados para conexão de equipamentos periféricos.
• 4. Explique barramento de dados, barramento de endereços e
barramento de controle.
• 5. Como pode ser calculada a taxa de transferência máxima do
barramento local de um microcomputador? Dê um exemplo.
Aula 3 barramentos de placa mae
Aula 3 barramentos de placa mae
Aula 3 barramentos de placa mae

Contenu connexe

Tendances

Avarias mais comuns nos computadores
Avarias mais comuns nos computadoresAvarias mais comuns nos computadores
Avarias mais comuns nos computadores
edlander
 
Gerenciamento de memória cap 03 (ii unidade)
Gerenciamento de memória cap 03 (ii unidade)Gerenciamento de memória cap 03 (ii unidade)
Gerenciamento de memória cap 03 (ii unidade)
Faculdade Mater Christi
 
Memoria cache princípio da localidade
Memoria cache   princípio da localidadeMemoria cache   princípio da localidade
Memoria cache princípio da localidade
Claudia Costa
 
PESQUISA SOBRE BARRAMENTO
PESQUISA SOBRE BARRAMENTOPESQUISA SOBRE BARRAMENTO
PESQUISA SOBRE BARRAMENTO
Otaviano Viana
 

Tendances (20)

Memória RAM
Memória RAMMemória RAM
Memória RAM
 
Memórias
MemóriasMemórias
Memórias
 
Aula 08 - Placa Mãe
Aula 08 - Placa MãeAula 08 - Placa Mãe
Aula 08 - Placa Mãe
 
Hardware
HardwareHardware
Hardware
 
Processadores - CPU
Processadores - CPUProcessadores - CPU
Processadores - CPU
 
Introdução à Arquitetura de Computadores
Introdução à Arquitetura de ComputadoresIntrodução à Arquitetura de Computadores
Introdução à Arquitetura de Computadores
 
Microprocessadores
MicroprocessadoresMicroprocessadores
Microprocessadores
 
Slide placa mãe
Slide placa mãeSlide placa mãe
Slide placa mãe
 
Avarias mais comuns nos computadores
Avarias mais comuns nos computadoresAvarias mais comuns nos computadores
Avarias mais comuns nos computadores
 
Placa mãe
Placa mãePlaca mãe
Placa mãe
 
Aula 01 chipset
Aula 01   chipsetAula 01   chipset
Aula 01 chipset
 
Classificação – sistemas operativos
Classificação – sistemas operativosClassificação – sistemas operativos
Classificação – sistemas operativos
 
Gerenciamento de memória cap 03 (ii unidade)
Gerenciamento de memória cap 03 (ii unidade)Gerenciamento de memória cap 03 (ii unidade)
Gerenciamento de memória cap 03 (ii unidade)
 
Barramentos
Barramentos Barramentos
Barramentos
 
Memoria cache princípio da localidade
Memoria cache   princípio da localidadeMemoria cache   princípio da localidade
Memoria cache princípio da localidade
 
425173045-Manual-0770.pdf
425173045-Manual-0770.pdf425173045-Manual-0770.pdf
425173045-Manual-0770.pdf
 
Aula 09 - Memórias do Computador
Aula 09 - Memórias do ComputadorAula 09 - Memórias do Computador
Aula 09 - Memórias do Computador
 
HistóRia Da Arquitetura Arm Novo
HistóRia Da Arquitetura Arm NovoHistóRia Da Arquitetura Arm Novo
HistóRia Da Arquitetura Arm Novo
 
PESQUISA SOBRE BARRAMENTO
PESQUISA SOBRE BARRAMENTOPESQUISA SOBRE BARRAMENTO
PESQUISA SOBRE BARRAMENTO
 
0769 Arquitectura Interna Do Computador
0769   Arquitectura Interna Do Computador0769   Arquitectura Interna Do Computador
0769 Arquitectura Interna Do Computador
 

En vedette

Apostila arquitetura de computadores 02
Apostila arquitetura de computadores 02Apostila arquitetura de computadores 02
Apostila arquitetura de computadores 02
fernandao777
 
Placa mãe – fabricantes
Placa mãe – fabricantesPlaca mãe – fabricantes
Placa mãe – fabricantes
Samira Magalhaes
 
Pci express
Pci expressPci express
Pci express
pciex16
 
Curso notebook
Curso notebookCurso notebook
Curso notebook
silviosl
 

En vedette (20)

Apostila arquitetura de computadores 02
Apostila arquitetura de computadores 02Apostila arquitetura de computadores 02
Apostila arquitetura de computadores 02
 
Aula 04 barramentos de expansão
Aula 04   barramentos de expansãoAula 04   barramentos de expansão
Aula 04 barramentos de expansão
 
Transmissão serial e paralela
Transmissão serial e paralelaTransmissão serial e paralela
Transmissão serial e paralela
 
Barramentos de placas e tipos
Barramentos de placas e tiposBarramentos de placas e tipos
Barramentos de placas e tipos
 
Aula 06 barramentos e recursos onboard
Aula 06 barramentos e recursos onboardAula 06 barramentos e recursos onboard
Aula 06 barramentos e recursos onboard
 
Aula 11 – placas controladoras de vídeo (ii)
Aula 11 – placas controladoras de vídeo (ii)Aula 11 – placas controladoras de vídeo (ii)
Aula 11 – placas controladoras de vídeo (ii)
 
BIOFILMES
BIOFILMESBIOFILMES
BIOFILMES
 
Barramento
BarramentoBarramento
Barramento
 
Ac16 conjunto de instruções v2
Ac16   conjunto de instruções v2Ac16   conjunto de instruções v2
Ac16 conjunto de instruções v2
 
Placa mãe – fabricantes
Placa mãe – fabricantesPlaca mãe – fabricantes
Placa mãe – fabricantes
 
Aula 15 comunicação entre micros
Aula 15   comunicação entre microsAula 15   comunicação entre micros
Aula 15 comunicação entre micros
 
Pci express
Pci expressPci express
Pci express
 
Controle mecanico de placa bacteriana
Controle mecanico de placa bacterianaControle mecanico de placa bacteriana
Controle mecanico de placa bacteriana
 
Controle de biofilme 2 blog
Controle de biofilme  2 blogControle de biofilme  2 blog
Controle de biofilme 2 blog
 
A importância do controle mecânico do biofilme dentário para a rotina clínica...
A importância do controle mecânico do biofilme dentário para a rotina clínica...A importância do controle mecânico do biofilme dentário para a rotina clínica...
A importância do controle mecânico do biofilme dentário para a rotina clínica...
 
Aula 08 instalação de hardware
Aula 08 instalação de hardwareAula 08 instalação de hardware
Aula 08 instalação de hardware
 
Slideshare - PCIe
Slideshare - PCIeSlideshare - PCIe
Slideshare - PCIe
 
Puertos de Comunicación de un pc (Tecnología de Hardware)
Puertos de Comunicación de un pc (Tecnología de Hardware)Puertos de Comunicación de un pc (Tecnología de Hardware)
Puertos de Comunicación de un pc (Tecnología de Hardware)
 
Curso notebook
Curso notebookCurso notebook
Curso notebook
 
aula 6 - CF2
aula 6 - CF2aula 6 - CF2
aula 6 - CF2
 

Similaire à Aula 3 barramentos de placa mae

Discos barramentos e portas de comunicação
Discos barramentos e portas de comunicaçãoDiscos barramentos e portas de comunicação
Discos barramentos e portas de comunicação
simoesflavio
 
PostgreSQL Tuning: O elefante mais rápido que um leopardo
PostgreSQL Tuning: O elefante mais rápido que um leopardoPostgreSQL Tuning: O elefante mais rápido que um leopardo
PostgreSQL Tuning: O elefante mais rápido que um leopardo
elliando dias
 
Fundamento Hardware - Aula 005
Fundamento Hardware - Aula 005Fundamento Hardware - Aula 005
Fundamento Hardware - Aula 005
Cláudio Amaral
 
Placa Mãe - Atualizado 29/10/2014
Placa Mãe - Atualizado 29/10/2014Placa Mãe - Atualizado 29/10/2014
Placa Mãe - Atualizado 29/10/2014
Evandro Júnior
 
Fundamento Hardware - Aula 002
Fundamento Hardware - Aula 002Fundamento Hardware - Aula 002
Fundamento Hardware - Aula 002
Cláudio Amaral
 

Similaire à Aula 3 barramentos de placa mae (20)

Aula 02 importância do chipset na escolha
Aula 02   importância do chipset na escolhaAula 02   importância do chipset na escolha
Aula 02 importância do chipset na escolha
 
Componentes de Hardware
Componentes de HardwareComponentes de Hardware
Componentes de Hardware
 
Placa-Mãe
Placa-Mãe Placa-Mãe
Placa-Mãe
 
Descrição dos componentes
Descrição dos componentesDescrição dos componentes
Descrição dos componentes
 
Hardware
HardwareHardware
Hardware
 
Arquitetura de um computador
Arquitetura de um computadorArquitetura de um computador
Arquitetura de um computador
 
Discos barramentos e portas de comunicação
Discos barramentos e portas de comunicaçãoDiscos barramentos e portas de comunicação
Discos barramentos e portas de comunicação
 
Curso informtica manuten o - inicial
Curso informtica   manuten o - inicialCurso informtica   manuten o - inicial
Curso informtica manuten o - inicial
 
Memoria primária
Memoria primáriaMemoria primária
Memoria primária
 
PostgreSQL Tuning: O elefante mais rápido que um leopardo
PostgreSQL Tuning: O elefante mais rápido que um leopardoPostgreSQL Tuning: O elefante mais rápido que um leopardo
PostgreSQL Tuning: O elefante mais rápido que um leopardo
 
04_Barramentos.pdf
04_Barramentos.pdf04_Barramentos.pdf
04_Barramentos.pdf
 
Arquitetura 9
Arquitetura 9Arquitetura 9
Arquitetura 9
 
Arquitetura 9
Arquitetura 9Arquitetura 9
Arquitetura 9
 
Fundamento Hardware - Aula 005
Fundamento Hardware - Aula 005Fundamento Hardware - Aula 005
Fundamento Hardware - Aula 005
 
Semana_5_ATC- memórias.pptx
Semana_5_ATC- memórias.pptxSemana_5_ATC- memórias.pptx
Semana_5_ATC- memórias.pptx
 
Entrada e saida cap 05 (iii unidade)
Entrada e saida  cap 05 (iii unidade)Entrada e saida  cap 05 (iii unidade)
Entrada e saida cap 05 (iii unidade)
 
Placa Mãe - Atualizado 29/10/2014
Placa Mãe - Atualizado 29/10/2014Placa Mãe - Atualizado 29/10/2014
Placa Mãe - Atualizado 29/10/2014
 
Processadores de computador - redes e sistemas.pptx
Processadores de computador - redes e sistemas.pptxProcessadores de computador - redes e sistemas.pptx
Processadores de computador - redes e sistemas.pptx
 
Apostila 2 conceitos de hardware e software
Apostila 2   conceitos de hardware e softwareApostila 2   conceitos de hardware e software
Apostila 2 conceitos de hardware e software
 
Fundamento Hardware - Aula 002
Fundamento Hardware - Aula 002Fundamento Hardware - Aula 002
Fundamento Hardware - Aula 002
 

Plus de Marcos Basilio

Aula 19 instalação de drivers de dispositivos
Aula 19   instalação de drivers de dispositivosAula 19   instalação de drivers de dispositivos
Aula 19 instalação de drivers de dispositivos
Marcos Basilio
 

Plus de Marcos Basilio (20)

Manutenção Aula 22 cuidados na instalacao eletrica
Manutenção Aula 22   cuidados na instalacao eletricaManutenção Aula 22   cuidados na instalacao eletrica
Manutenção Aula 22 cuidados na instalacao eletrica
 
Manutenção Aula 21 vírus e malware
Manutenção Aula 21   vírus e malwareManutenção Aula 21   vírus e malware
Manutenção Aula 21 vírus e malware
 
Aula 20 manutenção preventiva
Aula 20   manutenção preventivaAula 20   manutenção preventiva
Aula 20 manutenção preventiva
 
Aula 19 instalação de drivers de dispositivos
Aula 19   instalação de drivers de dispositivosAula 19   instalação de drivers de dispositivos
Aula 19 instalação de drivers de dispositivos
 
Manutenção_Aula 18 erros de montagem
Manutenção_Aula 18   erros de montagemManutenção_Aula 18   erros de montagem
Manutenção_Aula 18 erros de montagem
 
Aula 17 montagem de microcomputador
Aula 17   montagem de microcomputadorAula 17   montagem de microcomputador
Aula 17 montagem de microcomputador
 
Aula 07 8 periféricos de um
Aula 07  8 periféricos de umAula 07  8 periféricos de um
Aula 07 8 periféricos de um
 
Aula 16 conexão à internet
Aula 16   conexão à internetAula 16   conexão à internet
Aula 16 conexão à internet
 
Aula 14 - Dispositivos de armazenamento removíveis
Aula 14 - Dispositivos dearmazenamento removíveisAula 14 - Dispositivos dearmazenamento removíveis
Aula 14 - Dispositivos de armazenamento removíveis
 
Aula 13 dispositivos de audio
Aula 13   dispositivos de audioAula 13   dispositivos de audio
Aula 13 dispositivos de audio
 
Aula 12 dispositivos de impressão e imagem
Aula 12  dispositivos de impressão e imagemAula 12  dispositivos de impressão e imagem
Aula 12 dispositivos de impressão e imagem
 
Aula 10 – placas controladoras de vídeo (i)
Aula 10 – placas controladoras de vídeo (i)Aula 10 – placas controladoras de vídeo (i)
Aula 10 – placas controladoras de vídeo (i)
 
Aula 09 Dispositivos
Aula 09  DispositivosAula 09  Dispositivos
Aula 09 Dispositivos
 
Aula 06 setup pc
Aula 06   setup pcAula 06   setup pc
Aula 06 setup pc
 
Aula 5 bios
Aula 5 biosAula 5 bios
Aula 5 bios
 
Hardware
HardwareHardware
Hardware
 
Marketing e empreendedorismo digital
Marketing e empreendedorismo digitalMarketing e empreendedorismo digital
Marketing e empreendedorismo digital
 
Apostilagestão industrial
Apostilagestão industrialApostilagestão industrial
Apostilagestão industrial
 
Apostilagestão industrial
Apostilagestão industrialApostilagestão industrial
Apostilagestão industrial
 
Apostilagestão industrial
Apostilagestão industrialApostilagestão industrial
Apostilagestão industrial
 

Dernier

Dernier (6)

Boas práticas de programação com Object Calisthenics
Boas práticas de programação com Object CalisthenicsBoas práticas de programação com Object Calisthenics
Boas práticas de programação com Object Calisthenics
 
Padrões de Projeto: Proxy e Command com exemplo
Padrões de Projeto: Proxy e Command com exemploPadrões de Projeto: Proxy e Command com exemplo
Padrões de Projeto: Proxy e Command com exemplo
 
ATIVIDADE 1 - LOGÍSTICA EMPRESARIAL - 52_2024.docx
ATIVIDADE 1 - LOGÍSTICA EMPRESARIAL - 52_2024.docxATIVIDADE 1 - LOGÍSTICA EMPRESARIAL - 52_2024.docx
ATIVIDADE 1 - LOGÍSTICA EMPRESARIAL - 52_2024.docx
 
ATIVIDADE 1 - GCOM - GESTÃO DA INFORMAÇÃO - 54_2024.docx
ATIVIDADE 1 - GCOM - GESTÃO DA INFORMAÇÃO - 54_2024.docxATIVIDADE 1 - GCOM - GESTÃO DA INFORMAÇÃO - 54_2024.docx
ATIVIDADE 1 - GCOM - GESTÃO DA INFORMAÇÃO - 54_2024.docx
 
ATIVIDADE 1 - CUSTOS DE PRODUÇÃO - 52_2024.docx
ATIVIDADE 1 - CUSTOS DE PRODUÇÃO - 52_2024.docxATIVIDADE 1 - CUSTOS DE PRODUÇÃO - 52_2024.docx
ATIVIDADE 1 - CUSTOS DE PRODUÇÃO - 52_2024.docx
 
ATIVIDADE 1 - ESTRUTURA DE DADOS II - 52_2024.docx
ATIVIDADE 1 - ESTRUTURA DE DADOS II - 52_2024.docxATIVIDADE 1 - ESTRUTURA DE DADOS II - 52_2024.docx
ATIVIDADE 1 - ESTRUTURA DE DADOS II - 52_2024.docx
 

Aula 3 barramentos de placa mae

  • 1. Aula 03 - Os barramentos de uma placa mãe. Barramentos locais
  • 2. O que são barramentos? • Os barramentos são os meios de ligação entre os diversos componentes-chave (CPU, chipset, outros circuitos integrados e placas) numa placa-mãe, consistindo em um conjunto de linhas (ligações elétricas) paralelas entre os componentes ou entre eles e os diversos slots de expansão (conectores onde placas externas são inseridas). • Na placa-mãe, alguns barramentos podem ser visualizados, olhando a placa por baixo, que se caracterizam por trilhas paralelas.
  • 3.
  • 4. Visualização esquemática dos barramentos • Tipos de Barramentos • Podem ser identificados basicamente dois tipos de barramentos: • Barramento local - que é o principal barramento de comunicação do microcomputador e o mais rápido. Este barramento consiste na via de comunicação entre o processador e os principais componentes da placa-mãe,como a memória RAM, a memória cache (em sistemas mais antigos) e o chipset de controle. A velocidade de comunicação do barramento externo da placa-mãe não é padrão e varia conforme • o modelo.
  • 5. • Isto acontece porque cada processador trabalha com uma velocidade • de barramento externo diferente e é por este motivo que não se • pode utilizar uma mesma placa-mãe para todos os tipos de no • Mercado. Um exemplo disso é o Pentium III 933MHz EB, que é um processador que trabalha com uma velocidade de clock externo de 133MHz, por isso o barramento de comunicação externo ou local da placa-mãe deve ser de 133MHz. • Já o Pentium 4 3,0GHz trabalha com um clock externo de 533MHz • ou 800MHz, dependendo do modelo, e sua placa-mãe deve ter um barramento local de 533MHz ou 800MHz conforme o processador escolhido.
  • 6. • Barramentos de expansão (slots de expansão) - é a via de comunicação da CPU com os equipamentos de hardware • externos, ou, melhor dizendo, com as placas de expansão. Fisicamente consistem no local onde são plugadas as • placas (slots), como as de vídeo, fax modem, rede entre outras. Ao longo da evolução dos PCs, vários padrões de slots têm surgido. Os principais tipos de slots de expansão são: • AGP - Accelerated Graphics Port • ▪ ISA - Industry Standard Architecture • ▪ EISA - Extended Industry Standard Architecture • ▪ VLB - VESA local bus
  • 7. • MCA - MicroChanel Architecture • PCI - Peripheral Component Interconnect • PCI-X - PCI Extended • Mini-PCI - PCI version for Notebooks • AMR - Audio Modem Riser • CNR - Communication and Networking • Rise • PCI-E - PCI express • USB - Universal Serial Bus • Firewire - Conhecido como IEEE 1394 • IrDA - Infrared Developers Association • PCMCIA - Personal Computer Memory • Card International Association
  • 8. • Dica: Os barramentos que estão marcados em negrito são os mais comumente utilizados em PCs modernos, com destaque para • o PCI, AGP PCI Express e USB. • Vale lembrar que o barramento local é muito mais rápido que os barramentos de expansão, onde são conectados os periféricos, • como a impressora, o mouse, o vídeo, as unidades de disquete, disco rígido e CDROM, entre outros. • Ao contrário do que possa parecer, quando a placa-mãe possui os equipamentos de hardware integrados (on-board) a comunicação com eles não será feita na mesma velocidade do barramento local, mas sim como se estivessem conectados a um barramento de • expansão, como se fossem placas de expansão comuns.
  • 9. • As portas IDE são exemplos de conexão a barramento de expansão; nelas são conectados equipamentos como o HD e a unidade de CD- ROM, sendo o barramento equivalente a uma interface PCI. • Barramento local • O barramento local é utilizado na comunicação entre o processador e os diversos • circuitos presentes na placa-mãe, quanto maior for a velocidade deste barramento maior será o desempenho final do microcomputador, • pois estão ligados a este barramento os principais elementos de comunicação do computador, como a memória de sistema e o chipset de controle do sistema. • Pode-se dizer que o barramento local está dividido basicamente em três grupos:
  • 10. • Barramentos de dados - onde circulam os dados na placa-mãe; é o local onde ocorre a troca de dados entre o processador • e outros dispositivos. O barramento de dados está ligado a todos • os slots do barramento de expansão. • Como cada processador possui uma velocidade de comunicação e uma capacidade de trabalho diferente, o barramento de dados possui chips controladores locidade de comunicação e uma capacidade de trabalho diferente, o barramento de dados possui chips controladores com a função de controlar e compatibilizar a velocidade de comunicação deste barramento com os outros elementos da placa-mãe. • Com a função de controlar e compatibilizar a velocidade de comunicação deste barramento com os outros elementos da placa- mãe.
  • 11. • Isto permite uma performance mais equilibrada em função das características do microprocessador e dos demais dispositivos • com os quais ele se comunica. • Barramentos de endereços – determinam o endereçamento do dado que está sendo acessado num determinado acesso de leitura ou escrita de memória ou de um dispositivo. • Barramento de controle - o barramento de controle informa ao sistema como o dado está sendo acessado, indicando leitura ou escrita. Em determinados casos, o processador central pode prover os sinais do barramento de controle. • Taxa de transferência • Para que seja determinada a taxa máxima de transferência de um barramento local, duas informações devem ser consideradas:
  • 12. • Taxa de transferência = freqüência de operação do barramento X capacidade em bits de comunicação/8. • Exemplos: • ▪ Barramento de dados de 32 bits, barramento externo de 66MHz - a taxa de transferência será de 66x32/8Mb/s = 264Mb/s. • Barramento de dados de 64 bits (Exemplo: • Pentium III de 900MHz), barramento externo de 133MHz - a taxa de • transferência será de 133x64/8Mb/s = 1064Mb/s. • Modos de operação do barramento local • Os barramentos de uma placa-mãe possuem velocidades de trabalho variáveis, conforme os tipos de circuitos utilizados, em particular conforme o chipset e o processador, que definem a velocidade de • trabalho do barramento local.
  • 13. • No entanto, • a maioria dos circuitos de controle que apóiam as tarefas de comunicação entre o processador, a memória e outros dispositivos • do computador e que estão conectados à placa-mãe também possuem velocidades que podem variar dependendo da arquitetura • dos barramentos empregada no projeto da placa-mãe. Desta forma, existem três modos de operação: • Barramento de modo síncrono - o barramento síncrono leva este nome • quando os circuitos ligados ao barramento trabalham em sincronismo com • o clock do processador. A desvantagem disso é que qualquer periférico ligado a este barramento fica obrigado a trabalhar na mesma velocidade que o processador, sendo impedido de trabalhar com velocidades mais altas.
  • 14. • Isto é muito importante pelo simples motivo de que assim é possível manter a compatibilidade de equipamentos mais novos com alguns mais antigos de forma que o usuário economize dinheiro • na hora de comprar um micro. • ▪ Barramento de expansão com submúltiplo • do clock do processador - • para resolver o problema de compatibilidade, muitos projetos de placa-mãe utilizaram freqüências mais baixas para o clock do barramento de expansão, para o uso de placas de expansão mais • lentas em sistema mais rápidos.
  • 15. • Barramento assíncrono - para solucionar a limitação do barramento síncrono, as placas-mãe modernas oferecem barramentos assíncronos, que não têm frequência de clock fixa, mas, sim, • variável, de acordo com a necessidade da placa de interface. Isso graças a circuitos especiais que verificam a velocidade da placa e ajustam a frequência para o valor conveniente. • Mesmo que no barramento existam placas com características • diferentes os circuitos de ajuste executam uma adaptação da • frequência toda vez que uma delas entra em operação. • Mesmo que no barramento existam placas com características • diferentes os circuitos de ajuste executam uma adaptação da • frequência toda vez que uma delas entra em operação.
  • 16. • Por isso devem se utilizadas placas com a mesma tecnologia • para poder tirar o melhor desempenho possível do sistema. O problema de aumentar muito a velocidade de trabalho do barramento local é que todos os circuitos da placa-mãe e barramentos de expansão têm que acompanhar este avanço e passar por desenvolvimentos tecnológicos, que exigem custos. Um típico exemplo disso é a memória RAM. • O barramento local acessa a memória RAM o tempo todo • em busca de instruções para o processador, porém em muitos casos os circuitos de memória são mais lentos que o barramento • local, fazendo com que o sistema perca desempenho.
  • 17. • Nestes casos entra em funcionamento um circuito presente no chipset da placa-mãe que trabalha com um recurso conhecido como wait state, que faz com que o processador aguarde o circuito • de memória RAM fique pronto para ser usado num acesso a este. O problema disso é que o sistema perde desempenho. • Sendo assim, deve ser utilizada memória com velocidade compatível com o sistema em questão; por exemplo, uma placa-mãe que tenha um barramento local de 133MHz, deve, de preferência, usar circuitos • de memória com tecnologia compatível, ou seja PC-133. Em sistemas como o Pentium 4, em que o barramento local opera a 400, 533 ou 800MHz, não havendo necessariamente memórias operando a esta • velocidade. Os circuitos de memórias mais comuns usados hoje, os SDRAM DDR, operam a taxas variando entre 200 e 533MHz tipicamente, devendo se optar pela memória de maior velocidade de acesso sempre que possível.
  • 18. • Circuitos e sinais de controle • A transição das informações pelo sistema, seja pelo barramento de dados, de endereços ou de controle, deve ser controlada e gerenciada por sinais de controle e/ou circuitos presentes na placa- mãe. • Dentre eles, se destaca o circuito de controle do bus externo (Bus Mastering). • Este circuito, incluso em praticamente todos os circuitos de placas- mãe novas, evita que o processador perca tempo controlando os dados que transitam pelo barramento de expansão. O processador apenas envia instruções de controle para que esses circuitos especiais saibam o que fazer com os dados.
  • 19. • A vantagem de utilizar este circuito é que o processador apenas • gerenciará os dados, deixando que o circuito de apoio execute as tarefas de controle, ficando o processador livre para outras • atividades. É através do barramento de controle que são enviados os comandos para controle dos dados que circulam pelo barramento de dados, e normalmente vêm ou vão para os barramentos de expansão. • Alguns de • I/O Read e I/O Write - o processador solicita a um dispositivo instalado no • barramento de expansão, que disponibilize os dados no barramento de dados para que possam ser lidos pelo próprio processador (I/O Read) ou indica que os dados enviados pelo processador possam • ser capturados pelo dispositivo (I/O Write).estes sinais:
  • 20. • I/O Channel Ready - indica ao processador que os dados por ele solicitados já estão disponíveis no barramento de dados. Este sinal é necessário para que o processador, que é muito mais rápido • do que os dispositivos periféricos, possa ler os dados somente no momento em que este estiver disponível. • Circuito de controle do bus pela DMA • (Direct Memory Access) - este circuito permite que um dispositivo periférico acesse diretamente a memória sem interferência • direta do processador. Caso o acesso direto à memória não seja • utilizado, o processador terá que efetuar a movimentação com operações de leitura/escrita entre memória e periféricos, consumindo tempo queele poderia estar efetuando outro processamento.
  • 21. • Este circuito controla o endereçamento das informações que • um dispositivo quer ler ou escrever na memória. Um exemplo do uso do circuito de controle DMA é na transferência de uma imagem da memória do HD direto para a memória de vídeo da placa de vídeo. Usando o controle DMA, esta transferência será muito mais • rápida do que através de cópia sem DMA. Alguns dos sinais de controle de DMA: • Address Enable - sinal enviado pelo processador que informa à controladora DMA que ela pode assumir o controle dos barramentos de dados, de endereços e de controle tanto para as placas de expansão como para a memória e qualquer outro dispositivo • conectado ao barramento.
  • 22. • Terminal Count - é através deste sinal que o controlador DMA indica que acabou de receber as informações para fazer a transferência de dados para a memória. • DMA Request- ou Requisição de DMA, é usada quando um periférico vai utilizar um recurso de acesso direto à memória; ele deve antes requisitar os serviços da controladora DMA através desta linha de controle. • DMA Acknowledge - é um sinal utilizado pela controladora DMA para informar a outros periféricos do sistema que a controladora foi solicitada por algum dispositivo.
  • 23. • Interrupt Request (IRQ)- quando um periférico necessita da atenção do microprocessador é necessário que informe a ele a sua necessidade, para que o processador possa atender a sua • requisição e interrompa o trabalho (processamento) que está executando. • Isso é feito através das linhas de interrupção. • Circuitos de apoio • A operação de um computador baseia-se principalmente nos processadores e circuitos de memória, além do bus de expansão. • Estes componentes realizam as principais funções do processamento de dados. Mas para que haja interoperabilidade entre estes dispositivos, são necessários componentes secundários que auxiliam no controle, distribuição, sinalização, temporização de informações, entre outras funções.
  • 24. • Esses componentes são considerados circuitos de apoio. Os principais circuitos de apoio são: • Circuitos de sincronização - o computador funciona em um compasso ditado por circuitos especiais, aos quais todos os circuitos da placa- mãe (e inclusive muitos periféricos) obedecem. • A maior parte dos circuitos do computador opera de maneira síncrona, ou seja, no mesmo compasso, apesar de não operarem necessariamente na mesma velocidade. • Por isso, são necessários circuitos que gerem os compassos • (osciladores) e os que regulam a velocidade de operação de cada dispositivo baseados nesse oscilador(clocks).
  • 25. • Osciladores - são os circuitos que geram um sinal chamado de trem de pulsos, cujo ciclo servirá de base para o clock(relógio), que controla o ritmo de diversos circuitos do computador. • Clocks -são sinais obtidos através da multiplicação ou divisão da frequência do oscilador. Eles dão ritmo ao processador e também estão presentes nos pinos do barramento de expansão para • fazer com que as placas, nele conectadas, funcionem em sincronismo, ou seja, no mesmo ritmo do processador. • Os circuitos geradores de clock têm por finalidade alterar a freqüência do oscilador e fornecer a cada circuito uma freqüência compatível com a velocidade de cada um.
  • 26. • Timers - o relógio (clock) do computador, na realidade, tem seu uso voltado apenas para os próprios circuitos do micro e visa à sincronização do sistema. • Se o usuário ou o programador necessitar de um dispositivo para "medir" o tempo, deve utilizar os timers, que são temporizadores programáveis disponíveis. • Elementos de comunicação do computador • - Portas I/O seriais e paralela • Além do barramento local de comunicação com processador, memória e chipsets de controle e dos barramentos de expansão, • o computador possui também diversas portas de entrada/saída (I/O), que servem de interface de comunicação para o hardware do PC e os diversos periféricos presentes no sistema.
  • 27. • As principais portas • são: • ▪ Porta serial - a porta serial é uma das interfaces mais antigas utilizadas por computadores. • No bus de dados, a transmissão é paralela, mas há periféricos • como modems, certos modelos de impressoras, boa parte dos mouses e teclado, com os quais a comunicação é feita na forma serial e assíncrona. Vale lembrar que em sistemas mais modernos • a porta serial de comunicação na placa-mãe tende a ser extinta, ou seja, aquela pequena porta padrão DB9 ou DB25 utilizada para conexão de mouses mais antigos ou impressoras e modems • antigos, deve sumir, já que este tipo de interface basicamente já foi substituído por outras portas mais rápidas.
  • 28. • Chip UART - um chip UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter - Transmissor/Receptor Assíncrono • Universal), presente na maior parte das portas seriais para PCs, é que processa esta conversão no modo de transmissão: • de paralela para serial, quando os • dados estão indo para o periférico; e de serial para paralela, quando os dados estão chegando do periférico periférico. Adicionalmente, • realiza funções como incluir bit de paridade em bytes a ser enviado • ao periférico, conferir o bit de paridade de bytes recebidos do periférico e lidar com as requisições de interrupção.
  • 29. • Porta paralela - a porta paralela é praticamente sinônimo de "porta da impressora". • Naturalmente, a transmissão de dados através desta interface é • paralela. O projeto básico dos PCs possibilita a instalação de até três portas paralelas: LPT1, LPT2 e LPT3. Estes são os nomes reservados no MS-DOS (LPT é uma sigla para Line PrinTer). • A porta paralela é outra interface que está com os dias contados e na maior parte dos sistemas mais novos ela não tem mais função, já que os equipamentos tipicamente mais utilizados por esta porta • (a impressora e o scanner) basicamente hoje utilizam outra interface, como a USB, por exemplo.
  • 30. • PS2 e DIMM - a porta PS2 é utilizada principalmente para conexão de teclado e mouse, mas pode ser utilizada também para conexão de câmeras Web Cam mais antigas. Esta interface também está entrando em desuso, pois estes periféricos cada vez mais são vendidos com interfaces como a USB. • O mesmo pode-se dizer da porta DIMM utilizada para conexão de teclados, também hoje amplamente substituída • por interface USB. • ▪ Smart Cards ou PC cards (Cartões PCMCIA) - também conhecidos como • chip card. É um cartão fino, geralmente do tamanho de um cartão de • crédito, que tem microprocessador e memória. Para que os micros portáteis
  • 31. • sejam realmente portáteis, precisam ser leves e de tamanho reduzido, dentre outras características. Uma solução adotada pelos fabricantes foi o PC Card, também conhecido como cartão PCMCIA (sigla para Personal Computer Memory Card International • Association - Associação Internacional de Cartões de Memória para Computadores Pessoais). As primeiras normas técnicas foram publicadas em 1993. • Um PC Card tem o tamanho de um cartão de crédito e suas duas funções básicas de hardware são memória e interface de entrada/saída para periféricos dependendo do tipo. Para ligação • aos micros portáteis, usa um conector de 68 pinos. PC Cards também podem ser utilizados para micros de mesa, mas este uso é incomum.
  • 32.
  • 33. • Cartão PCMCIA • Elementos de comunicação do computador Interfaces entre CPU e periféricos de armazenamento • Podem ser listadas também as principais interfaces de comunicação entre CPU e periféricos de armazenamento, que têm funções básicas como: • fazer funcionar os mecanismos do periférico; • receber e interpretar os sinais para • acesso aos dados, recebidos da CPU; e converter os sinais específicos do periférico, como pulsos magnéticos lidos de um disco rígido em bits e vice-versa (interface IDE, por exemplo).
  • 34. • A interface com dispositivos de armazenamento estão descritas neste tópico e não num capítulo sobre sistemas de armazenamento • de dados uma vez que estes controladores hoje se encontram majoritariamente nos chipsets e, por conseguinte, nas placas-mãe. • Os padrões de barramento para periféricos de armazenamento • evoluíram da seguinte maneira: • ST-506 -ST é uma sigla para Shugart Technology e 506 é apenas um número de série. Foi uma das primeiras interfaces para discos rígidos. A transferência de dados era feita de forma serial (um bit atrás do outro); não especificava a maneira como os dados seriam gravados, apenas fornecia o canal serial entre a unidade de disco rígido e a CPU, e os discos rígidos tinham velocidade de 3.600 rpm (rotações por • minuto).
  • 35. • ESDI - abreviatura de Enhanced Small Device Interface (interface aperfeiçoada para pequenos dispositivos), foi projetada para ser uma versão mais rápida da ST-506, mas não eram compatíveis. • Teve uma vida curta principalmente em razão do rápido surgimento • de outros padrões melhores. • IDE - com o avanço da tecnologia eletrônica, os discos rígidos passaram a necessitar de menos controle. Surgiu a IDE, uma sigla para Integrated Drive Electronics (eletrônica integrada de drive). Esta interface trabalha de forma independente da parte eletromecânica • (atuador, motor, cabeças de leitura e gravação etc.), ficando • dedicada à comunicação entre a CPU e a unidade de disco.
  • 36. • O padrãoIDE, regulamentado na forma de norma técnica, é conhecido como ATA (AT Attachment- este AT é o mesmo do PC AT 286 e Attachment significa conexão). • As principais características desta interface residem no fato de tecnicamente serem bem simples e baratas Isto contribuiu para sua rápida popularização. • Possibilitam a instalação de até duas unidades de disco rígido por interface; têm capacidade para transmitir dados a uma taxa de até 4Mb por segundo, quando do seu lançamento, sendo muito mais rápidas hoje, pois esta taxa é muito lenta para as necessidades • atuais, como gravar em disco imagens capturadas de vídeo; em princípio, só comporta até 16 cabeças de leitura e gravação de dados.
  • 37. • Este fato, combinadas com outras limitações da BIOS, impede a utilização de discos com mais de 504MB, em sistemas antigos. • Vale lembrar que a interface IDE está, na verdade, ligada ao barramento PCI, por isso, quando um HD ou CD é conectado a uma interface IDE, equivale a estar sendo plugando a uma placa PCI. • ▪ SATA - serial ATA ou simplesmente SATA é o padrão de discos rígidos criado para substituir os discos ATA, também conhecidos como IDE. Diferentemente dos discos rígidos IDE, que transmitem os dados através de cabos de quarenta ou oitenta fios paralelos, os discos rígidos ATA transferem os dados em série.
  • 38. • Os cabos Serial ATA são formados por dois pares de fios (um par para • transmissão e outro par para recepção) usando transmissão diferencial, e mais três fios terra, totalizando 7 fios. Umas • das principais vantagem sobre o IDE é a rapidez de taxa de transferência máxima teórica enquanto o do Serial ATA é de 150 MB/s ou 300 MB/s, contra os 133 MB/s de um disco rígido IDE. • ▪ EIDE - é um aperfeiçoamento da IDE. É uma sigla para Enhanced IDE (enhanced significa ampliado, melhorado, otimizado). • Este padrão também é conhecido como Fast ATA ou ATA-2.
  • 39. • Originalmente, o objetivo desta controladora era resolver aquele problema dos 504MB, que era um limite na capacidade máxima provocado por uma combinação de características da BIOS e • da interface IDE. Porém, esta interface foi além, pois tem velocidade de transmissão de dados três vezes maior em relação à interface IDE, por volta de 11Mb por segundo. Transmite os dados através de barramentos de 32 bits (EISA, VESA ou PCI, por exemplo); • suporta DMA; através do recurso ATAPI (AT attachment packet interface – interface para conexão a AT), drives de CD-ROM e unidades de fita, por exemplo podem ser conectadas a esta interface; • para comportar discos com mais de 504MB, a interface EIDE traz um recurso, denominado LBA (logical block addressing - endereçamento lógico de bloco).
  • 40. • A limitação do número de bits reservados na BIOS para trilhas, setores por trilha e tamanho de bloco é contornada pela utilização de um conjunto de 28 bits para endereçar dados, que estende • a capacidade máxima do disco rígido para 8,4GB, que hoje já foi estendido para valores muito maiores, passando facilmente da casa dos 200GB. • FDD ou FDC -Flopy Drive Disk ou Flopy Drive Control - esta é a interface de comunicação onde é ligado o drive de disquete de 31/2" 1,44MB, também está entrando em desuso, já que o disquete • é menos utilizado dando lugar a outras interfaces de armazenamento, • como o CD-RW, o DVD-RW ou o uso de "pen drive" em porta USB.
  • 41. • SCSI - pronuncia-se scâzi. Small Computer System Interface (interface de sistema para computadores pequenos) Interfaces SCSI não foram projetadas exclusivamente para unidades de disco rígido. Drives de CD-ROM, scanners, Zip drives, unidades de fita etc. podem ser conectados às interfaces deste tipo, que tem como características: • ▪ como os periféricos recentes são mais "inteligentes", a tarefa da interface SCSI resume-se praticamente em trocar dados com a CPU; • as funções de controle do periférico ficam no próprio periférico, através de sua placa acionadora - uma falha em um bloco do disco rígido, por exemplo, é corrigida automaticamente na própria • unidade, sem intervenção da interface (placa adaptadora) ou da CPU;
  • 42. • Originalmente, a transmissão era com 8 bits (em paralelo), mas com diversos aperfeiçoamentos, foi ampliada para 16 e 32 bits; • Em cada adaptadora podem ser instalados até sete periféricos, mas a tendência é comportar um número maior (em versões mais recentes, já se fala em dezesseis); • não é compatível com IDE ou EIDE; • periféricos SCSI podem trocar dados entre si sem a intervenção da CPU; em geral, é o padrão mais usado em discos rígidos de alta capacidade; as versões mais recentes transmitem dados através de barramentos de 32 bits, mas normalmente para atingir maiores desempenhos usam o barramento de 64 bits; • CAM e ASPI são dois padrões desenvolvidos para controlar interfaces SCSI através do DOS.
  • 43.
  • 44. • Placa controladora SCSI, cabo de conexão Flat Cable SCSI e cabo serial Ata • Dica: Placas adaptadoras ou controladoras são também conhecidas como placas de expansão e são conectadas aos slots do • barramento de expansão do computador, enquanto as placas acionadoras ou unidades de controle são constituídas por circuitos • eletrônicos incorporados ao dispositivo (drives de disco, etc.).
  • 45. • Atividades • 1. Defina barramento. • 2. Quais são os dois tipos de barramento presentes em uma placa- mãe? • 3. Cite três tipos de barramentos de expansão presentes na placa- mãe utilizados para conexão de equipamentos periféricos. • 4. Explique barramento de dados, barramento de endereços e barramento de controle. • 5. Como pode ser calculada a taxa de transferência máxima do barramento local de um microcomputador? Dê um exemplo.