Periféricos de Entrada e Saída

1   INTRODUÇÃO

            Os periféricos de entrada e saída, também conhecidos como dispositivos I/O (input/output) ou respectivamente como unidades de entrada e unidades de saída, englobam dois tipos distintos de sistemas. Um está diretamente relacionado ao usuário e a maquina, pois é responsável pela entrada de dados realizada pelo usuário (teclados, por exemplo) e pela saída realizada pelo computador (como exemplo temos a impressora). E a outra é responsável pela comunicação entre o processador e os outros periféricos do computador, como exemplo a memória principal.

            Para acompanhar essa divisão, esta apostila também está dividida em duas partes principais que são as Interfaces com o Usuário que trata sobre os dispositivos que fazem a ligação entre o homem e a máquina e a Interfaces com o Processador que é justamente a que trata da comunicação entre os periféricos e o processador.

2   INTERFACES COM O PROCESSADOR

            Como já foi visto, esses dispositivos são responsáveis pela ponte que existe entre o processador e os demais dispositivos. Em geral, existe um chip que é responsável por todos os fluxos de dados (que entram e saem do processador) que existem entre o processador e esses dispositivos. Esse chip é chamado de chipset. Para entendermos um dos trabalhos do chipset, vamos ver a seguinte analogia:

            O chipset é encontrado na placa mãe, e além de ser responsável pelo tráfego dos dados, é ele que determina quais as freqüências que a placa mãe pode trabalhar. Aqui, demos o exemplo do fluxo que existe entre o processador e a RAM, mas como foi dito anteriormente, ele é responsável por todos os fluxos relacionados ao processador. Como ele consegue dar conta disso tudo ao mesmo tempo?

            Ele consegue por que na verdade ele não é um único chip (como seu próprio nome sugere, ou seja, chipset significa conjunto de chips) e sim um chip maior que é formado internamente por vários outros chips, sedo que cada um desses, fica responsável por um fluxo de informação. Esses pequenos chips que ficam contidos no chipset são chamados de controladores. Na analogia anterior, por exemplo, o chip interno que controla o fluxo de dados entre o processador e a RAM é chamado controladora de memória. Outros exemplos de controladores que existem no chipset são os das interfaces IDE, os barramentos ISA, PCI e AGP, as portas paralelas e seriais, entre outros.

            Resumindo, o chipset é um componente que fica na placa mãe e é o responsável pelo controle dos dispositivos de I/O relativos ao processador. Ele é formando por vários outros pequenos chips, chamados de controladores, onde cada um deles é responsável pelo controle do tráfego de dados.

            Vejam abaixo, a analogia que representa um conjunto dos controladores que são encontrados no chipset:

Obs: Todos os controladores compõem o Chipset (conjunto de chips)

            É assim que basicamente funciona os dispositivos de I/O referentes ao processador.

           

            Outro detalhe importante a ser destacado sobre o chipset, é o de que é ele que “diz” quais processadores a placa mãe irá suportar. Por exemplo: Como já foi dito, o chipset que determina quais as freqüências que a placa mãe irá suportar, vamos supor que determinado chipset determina que a placa mãe funcione na freqüência de 66 MHz. Conseqüentemente, ela só aceitará os processadores que funcionam nesta freqüência (com o multiplicador de clock), os que trabalham com uma freqüência maior ou menor, não funcionarão nesta placa. Um exemplo seria o chipset LX, que permitem as placas funcionarem numa freqüência de 66 MHz, e assim suportando apenas o Celeron e o Pentium II (de até 333 MHz com multiplicador de cinco vezes a velocidade de clock – 330 aproximadamente 333).

Vejam abaixo uma foto do chipset LX:

Chipset LX da Intel

3   INTERFACES COM O USUÁRIO

           

            Agora que já sabemos como o processador se comunica com os outros componentes do computador, vamos ver como o computador se comunica com os usuários.

            Como já foi dito, essas interfaces (periféricos) são aquelas que permitem que o usuário entre com os dados no sistema (computador) e que o mesmo mostre a resposta dos dados para o usuário.

            Vamos analisar o seguinte exemplo:

Um médico tem um programa de computador (sistema) de cadastro de clientes em seu escritório. Neste programa, ele precisa entrar com os dados pessoais, com uma foto atualizada, e com um exame que o cliente tenha feito (documento original – exame que ele tenha feito com outro médico) há pouco tempo. Como esse médico poderá entrar com esses dados para dentro do computador?

            Já sabemos que ele usará os recursos oferecidos pelas unidades de entrada (periféricos de Input), mas quais são eles.

Para entrar com os dados pessoais (Nome, idade, sexo, endereço, e etc) o periférico mais comum seria o teclado (pois é o que contém os algarismos alfanuméricos), que é similar ao de uma máquina de escrever só que com alguns botões a mais.

      Para resolver o problema da foto atual do cliente, o médico optou por um outro periférico de entrada, a Câmera Digital. Com ela, o usuário do computador poderá tirar fotos e instantaneamente transportá-las para dentro do computador, o que possibilitaria o médico de guardá-las no seu programa. Geralmente essas câmeras possuem uma Unidade de Memória Secundária que posteriormente poderia ser passa transportada para o computador.

            Com a ajuda desses dois periféricos, o médico já conseguiu armazenar os dados pessoas e uma foto atual do cliente. Agora só ele falta armazenar o documento de uma consulta que o cliente tenha feito em outro consultório. Vamos ver agora como ele fará:

Como este documento geralmente os clientes tem em papel, o médico necessitará de um equipamento que copie essa imagem para dentro do computador. Ele pode muito bem colocar esse papel em cima de uma mesa e tirar uma foto do mesmo com a Câmera Digital, mas isso deixaria o serviço muito ineficiente. Foi então que ele optou pelo Scanner. O Scanner é um aparelho que possibilita a cópia de documentos (geral-mente em papel) externos do computador, para dentro do mesmo.

Como você pode ver, existem várias possibilidades de se entrar com dados no computador. Aqui foram apresentadas apenas três delas, como exemplo de outras unidades, temos o Mouse, Microfone, Webcam (Câmeras de vídeo para computador), Disquetes e Cds (que apesar de estarem também relacionados às unidades de armazenamento secundário, representam uma importante ferramenta de entrada de dados no computador), e etc.

Microfone (Kit Multimídia)	Mouse	Webcam

            Até agora vimos como o médico entra com os dados no computador. Mas nós estamos esquecendo de um fator muito importante, como os dados saíram do computador para o médico (usuário)? Vamos ver agora as Unidades de Saída (Periféricos de Output).

      Uma das mais importantes ferramentas de saída de dados que existem no computador é o monitor. Com ele o médico poderá conferir os dados digitados durante o processo de entrada pelo teclado (quando ele digita, aparece no monitor), poderá consultar os clientes que estão cadastrados no programa, poderá usar os outros aplicativos que contém no computador, e etc. Hoje em dia já existem poderosos monitores que possibilitam gerar incríveis gráficos pelas placas de vídeo (placas aceleradoras de vídeo, que serão explicadas mais abaixo), mas antigamente, os monitores só nos permitiam ver as letras em uma única cor.

            Nesta apostila não daremos muito enfoque na história dos monitores, mas apresentaremos os dois modelos que são mais usados atualmente. O monitor CRT (Catodic Ray Tube – Tubo de Raios Católicos – o mais comum de todos, visto na última foto) que apresenta uma boa resolução de imagem (desconsiderando sua tela num formato curvo), podendo atingir resoluções altas e mais consistências nas cores (em certos casos), mas em compensação é totalmente inviável para locais pequenos ou computadores portáteis (Notebooks). E os LCD (Liquid Cristal Display, ou monitores de cristal líquido) que tem como principal característica o seu formato fino e portátil  (foto abaixo).  Podemos destacar algumas desvantagens desse tipo de monitor, o que muitas vezes inviabiliza sua escolha. Ele tem um alto preço (mais caro que o CRT – por pouco tempo), não tem uma resolução tão boa quanto o CRT e não permite que seus usuários possam ver sua imagem de qualquer ângulo (geralmente em torno de 45º para cada lado). Mais por outro lado, além do pequeno tamanho e portabilidade, ele emite menos radiação (em certos casos – marcas – quase nenhuma) do que os CRT’s, fator que favorece aos usuários que ficam tempo demais em frente ao computador. Na hora de escolhermos um monitor, provavelmente optaremos por um CRT, pois seu preço ainda é mais acessível, mas provavelmente, os LCD’s tomaram conta do mercado em um curto prazo de tempo.

Esse tipo de periférico, com certeza satisfaria a necessidade do médico de consultar e alterar os dados dos seus clientes, mas através dele, não seria possível imprimir uma receita  para  que o  cliente  leve  para  sua casa,  por exemplo.  É por  isso que  existe outro importante periférico de saída, a Impressora. A impressora permite que o computador imprima dados que estão armazenados ou processados para que o usuário possa tê-los em forma de documento físico. Ela é de grande utilidade para o médico do nosso exemplo, pois ele terá que imprimir as consultas realizadas, para que os clientes levem para casa, as folhas de pagamento para os funcionários e muitas outras utilidades. Existem basicamente três tipos de impressoras, as Matriciais, as de Jato de tinta e as mais caras (caro que sai barato) a Laser.

            Aqui foram mostradas apenas duas unidades de saída, que são as mais comuns no nosso dia a dia, mas na verdade, existem várias outras unidades, como Caixas de Som, e Disquetes, Placas de Fax-Modens e muitas outras.

            Uma observação importante é a de que existem algumas unidades que servem tanto com unidades de entrada como de saída. Como exemplos podemos citar os Disquetes e CDs que servem para entrar e sair com os dados. Outro exemplo seria a placa de Fax-Modem que também recebe e envia dados. Uma outra a ser destacada, que também é bastante comum no nosso dia a dia, seria os Monitores Sensíveis ao Toque que são geralmente encontrados em caixa eletrônicos dos bancos. Nesses monitores, nós podemos clicar (pressionar com o dedo) diretamente na tela que ele reconhece nosso toque e envia dados ao computador, além é claro do seu outro papel que é o de mostrar para os usuários determinados dados que o computador está trabalhando.

5   PLACAS DE VÍDEO

            Para que o computador possa enviar (imprimir) os dados, imagens e etc, na tela do monitor, ele precisa além do monitor um periférico que o ajude nesta tarefa, e esse periférico é a placa de vídeo.

            As placas de vídeo geralmente possuem alguns chips que ajudam o processador a calcular os números de ponto flutuante (co-processador), pois assim ele ficará livre para processar outras informações que não estão diretamente relacionadas ao vídeo. Para gerar imagens no monitor, o computador precisa de um espaço de memória volátil para poder armazenar os dados que serão exibidos. Em algumas placas (geralmente as on-board), esse espaço é alocado na própria memória RAM. Com isso o computador irá perder parte do seu desempenho, por exemplo, imagine que um PC (Personal Computer) tenha 256 Mbytes de memória e que seu usuário optou por alocar 8 Mbytes para o vídeo, conseqüentemente sua memória será subtraída (256 - 8) e ficaria com 248 Mbytes. Existem outras placas que já vêm com uma memória volátil para poder deixar a memória RAM exclusiva para o uso do computador.

            Hoje em dia nós temos as Placas de Vídeo on-board, ou seja, já embutida na placa mãe, que são mais baratas, pois não possuem nem a memória, nem o chip que realiza os cálculos, tendo que alocar recursos do computador para fazer isso. E existem as placas comumente chamadas de Aceleradoras de Vídeo, que geralmente são off-boarde que possuem todos esses recursos apresentados acima.

            Quando um usuário for escolher entre uma placa simples ou uma Aceleradora de Vídeo, o primeiro requisito de pesquisa é o seguinte: Para que fins eu vou usar meu computador? Caso ele use para rodar programas pesados como jogos, aplicações gráficas, e vídeos, com certeza ele ira ter melhor rendimento com uma Placa Aceleradora. Se ele for usar apenas programas simples de escritório, e programas rotineiros, uma placa simples é totalmente apropriada para a situação, pois além de ser mais barata, realiza esse tipo de tarefa sem maiores dificuldades.

6   DRIVERS PARA OS PERIFÉRICOS

            Já sabemos que existem muitos dispositivos de I/O que servem como ponto para o usuário, mas ainda nos faltar fazer uma importante consideração. Para que o computador possa entender o funcionamento desses periféricos, são necessários os drivers (softwares de baixo nível responsáveis pelo controle e manipulação de determinado periférico). Por exemplo, se quisermos fazer com que o computador trabalhe com um mouse, será necessário que se tenha o driver desse mouse (para poder interpretar os sinais enviados por ele). Um fato importante é o de que os sistemas operacionais já possuem inúmeros drivers para poder reconhecer (instalar automaticamente) estes periféricos mais importantes (mouse, teclado, e monitor). Algumas vezes, quando o sistema operacional não encontra o driver correto para determinado equipamento, ele mostrará um aviso na tela dizendo que determinado periférico precisa de driver para poder funcionar corretamente, ai só resta ao técnico instalar o driver correto. Nesta apostila não iremos nos concentrar muito neste assunto, pois ele será mais aprofundado na apostila referente à instalação e manutenção de sistemas operacionais.

            Uma placa aceleradora de vídeo (usadas no Slot AGP) seria um exemplo de periférico que precisaria de um driver para poder funcionar (de maneira correta).

7   PERIFÉRICOS ESPECIAIS

            Todos periféricos externos que estão ligados a um computador, quase que a maioria se enquadra como dispositivos I/O. Nesta apostila tratamos apenas dos mais simples, mas apenas por questões de conhecimento, vamos citar dois exemplos de periféricos especiais:

            Como primeiro exemplo, vamos citar um periférico especial de entrada de dados, que é o Controlador de Ponto (também conhecido por muitos outros nomes) muito usado nas empresas e instituições de grande porte para controle de chegada e saída de funcionários. Este também é um periférico de entrada, pois através dele, os funcionários passam para o computador uma informação (a de que estão chegando ou saindo).

            O outro exemplo, seria o Plotter. O plotter é uma espécie de impressora de alta resolução, que tem a capacidade de imprimir papéis para outdoor. Elas são caras e bem específicas, somente usadas para este serviço, geralmente encontradas nas gráficas especializadas. 

8   CURIOSIDADES

On-board: Termo usado para alguns periféricos usados pelo computador que já vêm embutidos na própria placa mãe e com isso aloca recursos da mesma para poder funcionar. Geralmente são de pior qualidade e conseqüentemente mais baratas. Como exemplo podemos citar uma placa de som embutida.

Off-board: Termo relacionado aos periféricos externos a placa mãe, ou seja, que se conectam a ela pelos slots de expansão (PCI, AGP, e outros). Esse periféricos são mais caras pois eles são auto-sustentáveis, ou seja, não precisam alocar recursos do sistema (computador) para poderem realizar suas funções. Um exemplo seria uma Placa Aceleradora de Vídeo (slot AGP) GForce.

BIBLIOGRAFIA

Hardware – Guia de Aprendizagem Rápida PC / Carlos Morimoto

   2. ed. – 2. ed. rev. e atual. – Rio de Janeiro: Book Express, 2001

Informática: Conceitos Básicos / Fernando de Castro Velloso

   4. ed. – 4. ed. rev. e atual. – Rio de Janeiro: Campus, 1999

Desvendando Periféricos e Extensões / Peter Norton; tradução Daniel Vieira, Editada

   Rio de Janeiro: Campus, 1993

Componentes do Computador / Desconhecido

   Apostila do site Apostilando

SITES VISITADOS

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