Dispositivo de entrada

Dispositivo de entrada são dispositivos que fornecem dados para operações em um programa de computador, também chamados de unidades de entrada (no inglês input/output - entrada/saída).

Dispositivo de saída

Dispositivo de saída são dispositivos que exibem dados e informações processadas pelo computador, também chamados de unidades de saída (no inglês input/output - entrada/saída). Por outras palavras, permitem a comunicação no sentido do computador para o utilizador. Exemplos: projector de vídeo, impressora e monitor.

Placa principal, Placa-mãe ou Motherboard

A placa-mãe é o componente principal dos computadores. É um grande circuito impresso (chip) que contém inúmeros componentes internos, desde o barramento (BUS) até aos encaixes (Slots) para periféricos internos, memórias e processador até às portas de ligação para os periféricos externos. É a partir da placa mãe que tudo começa são bits e bytes que circulam entre os periféricos, a memória e o processador através do BUS a velocidades vertiginosas e cada vez essa transferência de dados se faz mais rapidamente e em maiores quantidades à medida que a tecnologia cresce. Claro que as placas mãe estão intimamente ligadas aos processadores e estes também evoluem a grande velocidade. Devo aqui acrescentar que a mudança na arquitectura das placas mãe AT para a arquitectura ATX, veio a facilitar bastante a tarefa de utilizar a placa-mãe, simplificando a ligação das portas de saída (para os periféricos externos), pois já trazem (na sua maioria) as referidas portas, enquanto a anterior arquitectura tinha as ligações para as referidas portas, além do sistema de refrigeração e de alimentação ter sido melhorado e aperfeiçoado

Funções

É o centro de operações do computador.
 

            Sempre que se pretende fazer uma simples operação de entrada e saída de dados (Input/output), como por exemplo, escrever num teclado e visualizar o texto no monitor, estes periféricos externos têm que estar ligados à porta conectora do teclado e à placa gráfica que por sua vez liga directamente à placa-mãe através do encaixe de expansão  AGP (ou no encaixe de expansão PCI nos sistemas mais antigos).

            Qualquer avaria num componente interno (que esteja dentro da caixa) obriga a que se tenha que abrir a caixa e directa ou indirectamente conduzir-nos-á à placa-mãe, nem que seja por causa dos cabos que ligam às portas (são os cabos que nos permitem ligar periféricos externos à placa-mãe) que, por sua vez, liga também, na outra extremidade, a um conector ou controlador que está fisicamente incorporado na placa-mãe.

<     Alimentação eléctrica do computador.

             Existem duas possibilidades de alimentação eléctrica à placa-mãe. Existe a possibilidade AT, que pressupõe uma fonte de alimentação AT, menos potente e adequada a placas-mãe mais antigas. E, por outro lado, existe a possibilidade de ligação ATX, com uma fonte de alimentação mais potente, que permite alimentar mais periféricos e é a adequada às mais recentes placas-mãe existentes no mercado. Esta nova alimentação eléctrica do tipo ATX permite uma maior margem de manobra, quer a alimentar internamente os componentes, quer mesmo a permitir que o utilizador desligue todo o sistema a partir apenas do software, como por exemplo ao sair do Windows.

            Devo ainda referir que a arquitectura (Layout) das caixas ATX são diferentes da arquitectura das caixas AT, em virtude da melhor disposição dos componentes internos das placas-mãe ATX, tornando mais prático o acesso ao interior da caixa e mais funcional a sua ventilação interior.

            Mais à frente é possível ver, numa única placa-mãe, os dois tipos de ligação (AT E ATX).

 Incorpora os vários componentes.

             A placa-mãe tem vários componentes incorporados que podem ser os mais variados e podem inclusive diferir de placa para placa. Como por exemplo o encaixe do processador, que permite fixar diferentes tipos de processador. Os bancos de memória DRAM (Memória dinâmica de acesso aleatório), que permitem adicionar mais ou retirar módulos de memória RAM (Memória de acesso aleatório). Ou os encaixes de expansão ISA (Industry Standard Architecture) e PCI (Peripheral component interconnect), que permitem fixar vários tipos de placas como modems, placas de som, placas de rede, etc.       

 Interliga os vários componentes.

             Os componentes acima descritos comunicam entre si por causa do BUS ou Barramento. É o barramento que interliga todos os componentes internos da placa-mãe. Entende-se por barramento o conjunto de fios condutores, dispostos em paralelo, que permite a comunicação entre os vários componentes internos do sistema.

            Assim a DRAM (Memória dinâmica de acesso aleatório) está em contacto com a SRAM (Memória estática de acesso aleatório), com a CPU (unidade central de processamento) e estas por sua vez estão em contacto com os periféricos. Adiante iremos ver que tipos de barramento existem.

            Mais à frente iremos também abordar os principais componentes que estão interligados entre si pelo barramento.

           

 Possibilita a ligação de periféricos internos e externos.

            É possível ligar periféricos internos que são fixados directamente na placa-mãe como por exemplo uma placa de som instalada no encaixe de expansão ISA (Industry standard architecture), ou uma placa gráfica instalada no encaixe de expansão AGP (Accelerated graphics port), ou  ligar um disco rígido no controlador EIDE (Enhanced Integrated drive Electronics), ou mesmo ligar uma drive de disquetes ao controlador específico das drives de disquetes. Note-se que cada controlador destes suporta duas drives distintas.

            É ainda possível ligar periféricos externos. Normalmente as caixas dispõem das portas de ligação na parte traseira, mas depende da disposição física da placa-mãe. Algumas placas-mãe mais recentes possuem portas de ligação USB (Universal serial bus) e fichas de ligação para a placa de som na parte dianteira da caixa. Assim é possível ligar os mais variados periféricos como o teclado, que liga ao respectivo controlador e este pode ser AT, PS/2 ou USB, o monitor que liga à porta de saída de vídeo da placa gráfica. O rato que liga à respectiva porta, que pode ser Série (COM), PS/2 ou USB, ou a impressora que pode ligar à porta paralela (LPT) ou USB, etc.

Permite ajustar várias configurações (BIOS).

             As placas-mãe possuem uma memória principal, só de leitura, que se designa por ROM (Read only memory) BIOS (Basic Input Output system). Esta memória contém as informações necessárias ao arranque do sistema. Quando o computador é iniciado faz uma série de testes onde vai reconhecer os periféricos e suas configurações, desta forma o utilizador vai poder parametrizar o sistema com configurações e ajustes internos. Tomemos os seguintes exemplos, alterar a data e hora de sistema, alterar ou detectar quais os discos rígidos que podem ser reconhecidos pelo sistema, ou se as portas de série (COM), paralela (LPT), USB (Universal serial bus), PS/2, etc estão activas ou desactivas. Permite ainda activar ou desactivar drives de disquetes, alterar e parametrizar as memórias primárias de acesso aleatório do computador, ou mesmo atribuir uma senha de acesso para uma maior segurança do sistema e salvaguarda destas configurações.

            Note-se que não é recomendada a alteração destas configurações sem se ter a certeza do que se está a fazer, porque o sistema pode bloquear ou dar códigos sonoros de erro.

            Existe na placa-mãe uma pequena bateria (ou pilha) de Lítio que armazena esta informação das configurações da BIOS (Basic Input Output system), para que o computador não perca esta informação sempre que é desligado.

Componentes

 Memória RAM – DRAM e SRAM (cache).

            A memória de acesso aleatório RAM (Random access memory) faz parte da memória principal do computador. Pode ser de dois tipos: DRAM (RAM dinâmica) e SRAM (RAM estática) ou memória cache. Chama-se cache porque se destina a acelerar as trocas de dados entre o processador e a DRAM (RAM dinâmica).

 Podemos observar na tabela seguinte a análise comparativa entre ambas:

Memória RAM	Capacidade	Velocidade	Ligação à placa-mãe	Custo
DRAM	Maior capacidade	Mais Lenta	Amovível	Mais barata
SRAM	Menor Capacidade	Mais rápida	Fixa	Mais cara

 

 Memória ROM (ROM-Bios).

             As placas-mãe possuem outra memória principal só de leitura, que se designa por ROM (Read only memory) BIOS (Basic Input Output system). Esta memória contém as informações de rotina para o arranque e funcionamento básico do sistema. Quando o computador é iniciado faz uma série de testes onde vai reconhecer os periféricos e suas configurações, assim o utilizador vai poder parametrizar o sistema com configurações e ajustes internos. A informação contida numa memória ROM é gravada no seu fabrico e é inalterada durante as operações de processamento. O processador apenas pode ler as informações nelas contidas, não pode escrever nada no seu interior. A este conjunto de instruções chamamos Firmware.

            Actualmente surgiu um novo conceito de BIOS, as Flash BIOS que têm a funcionalidade de poderem ser actualizáveis por software (programas e aplicações informáticas). Permitindo actualizar as BIOS a partir de software fornecido pelo fabricante, mas esta operação é muito delicada e só deve ser feita com o máximo de sapiência e cuidado.

Tipos de memória ROM (Read only memory)

Memória ROM	Designação	Explicação
PROM	Programable ROM	São programadas uma única vez, no seu fabrico
EPROM	Erasable PROM	A informação nelas contida pode ser apagada e podem ser reprogramadas novamente
EEPROM	Electronic EPROM	Podem ser reprogramadas electronicamente

Processador (CPU).

             CPU (Central Processing Unit) significa unidade principal de processamento. O processador é um circuito integrado amovível da placa-mãe, pode ser actualizável dependendo das especificações da placa-mãe. Contém milhões de componentes electrónicos elementares, organizados de forma a poder efectuar as operações típicas de processamento. A sua estrutura é bastante complexa e variável consoante a sua marca ou versão.

            Na parte traseira do processador existem uns pinos metálicos que se vão fixar no encaixe próprio da placa-mãe (Socket), existem encaixes e processadores de vários formatos, como Socket 7, Socket 5, Socket A, socket 478, etc. Mais à frente vai ver várias placas-mãe com diferentes encaixes de processador.

            Mais informação acerca dos processadores será dada numa aula específica para o processador.

 Bus ou Barramento.

              BUS ou Barramento é o conjunto de fios condutores, dispostos em paralelo, que permitem a comunicação entre os vários componentes internos do sistema. É o barramento que interliga todos os componentes internos da placa-mãe.

            Assim a DRAM (Memória dinâmica de acesso aleatório) está em contacto com a SRAM (Memória estática de acesso aleatório), com a CPU (unidade central de processamento) e estas com os encaixes de expansão, onde estão alguns periféricos internos. Estas ligações por barramento permitem-nos trabalhar com o computador, fazendo com que os dados circulem entre estes componentes. Mais à frente iremos abordar quais os principais componentes que estão interligados entre si pelo barramento.

 Existem três tipos de Barramento em relação à sua localização:

Tipo de Bus	Local do BUS
Local	Interliga a memória primária e o processador.
Interno (Entrada/Saída)	Serve para ligar dispositivos normalizados e existentes em praticamente todos os computadores pessoais: teclado, portas de série e paralelas, drive de disquetes.
Externo (Entrada/Saída)	Serve como forma de expandir as características do computador acrescentando novos dispositivos. Estes dispositivos, interligam-se com o sistema através de conectores (normalizados para cada barramento) e obedecem às regras de acesso ao barramento

Classificação do Barramento em relação ao tipo de sinal que transporta:

Sinal de Bus	Descrição do tipo de sinal
Endereços	Transporta a indicação das áreas da memória e o dispositivo a que o processador vai aceder.
Dados	Transporta os dados entre o processador, a memória principal e os encaixes de expansão.
Controlo	Transporta os sinais de controlo enviados do processador para a memória e para os encaixes de expansão.

Controladores

Existem vários tipos de controladores numa placa-mãe, como podemos visionar na seguinte tabela:

Controlador	Descrição do controlador
Paralelo (LPT 1 e 2)	Liga a uma porta paralela, que permite conectar impressoras, scanners, etc.
Série (COM 1 e 2)	Liga a uma porta de série, que permite conectar ratos, receptores de comandos à distância, modems externos, etc.
Teclado (AT)	Liga a uma porta de teclado AT (mais larga) que permite conectar teclados mais antigos.
Disquetes (Floppy 1 e 2)	Liga com o cabo apropriado à drive de disquetes. Pode suportar até duas drives de disquetes em simultâneo.
EIDE 1 e 2 (Enhanced Integrated drive Electronics)	Pode ligar com o cabo apropriado até quatro dispositivos IDE/EIDE, podem ser drive de disco rígido, drive de CDROM, drive de DVD, drive de CDRW, etc
USB (Universal Serial Bus)	Liga a uma porta USB, que permite conectar ratos, teclados, scanners, modems externos, memórias flash externas, etc. Pode suportar até 127 dispositivos USB em simultâneo.
PS/2	Liga a uma porta PS/2, que permite conectar ratos, teclados, etc.
SCSI (Small Computer System Interface)	Liga com o cabo apropriado à porta SCSI, permite conectar em cadeia bandas magnéticas, modems, discos rígidos, scanners, etc. Pode suportar até um máximo de 7 dispositivos SCSI em simultâneo, apresentando um melhor desempenho.
FireWire	Liga com o cabo apropriado à porta FireWire, que permite conectar até 63 dispositivos FireWire externos. É aconselhável para periféricos multimédia

Slots de expansão.

             São encaixes (slots) que possibilitam expandir as capacidades e os recursos internos dos computadores. Ao instalarmos uma placa gráfica AGP (Accelerated graphics port) com 128 Mbytes de memória VRAM (Vídeo RAM), estamos a reservar mais memória RAM do computador, que já não a “desperdiça” em processamento gráfico. É possível instalarmos uma placa de som PCI (Peripheral component interconnect), ou uma placa controladora PCI com várias saídas (portas) USB (Universal serial bus), ou instalarmos um modem (ou placa de rede) PCI. Ao fazermos estas instalações estamos a dar mais possibilidades ao sistema, estamos mesmo a expandir as suas capacidades, os seus horizontes e desde que haja compatibilidade entre os periféricos e o sistema, então a sua utilização prática é exequível.

            Os encaixes de expansão estão associados às arquitecturas de barramento que irão ser abordadas mais à frente.

 Periféricos ligados.É possível ligar vários periféricos internos:

A partir dos encaixes de expansão podemos, por exemplo:

ü      Instalar uma placa gráfica AGP (Accelerated graphics port)

ü      Instalar uma placa de som ISA (Industry Standard Architecture)

ü      Instalar placa controladora PCI com quatro saídas (portas) USB (Universal serial bus)

ü      Instalar um modem  PCI

ü      Ou instalar uma placa de rede CNR (Comunication Network Riser), etc.

ü      A partir do controlador da drive de disquetes, é possível ligar com o cabo apropriado até duas drives de disquetes.

A partir dos controladores podemos ligar com o cabo apropriado dispositivos EIDE (Enhanced Integrated drive Electronics), que podem ser por exemplo:      

ü      Drive de disco rígido

ü      Drive de CDROM

ü      Drive de DVD ROM

ü      Drive de DVD RAM

ü      Drive de CDRW, etc.

É possível ligar periféricos externos,  como por exemplo:

ü      Modem à porta USB

ü      Scanner à porta paralela (LPT)

ü      Teclado à porta PS/2

ü      Rato à porta de Série (COM)

ü      Monitor ao conector de saída de vídeo da placa gráfica

ü      Colunas ao conector da placa de som

ü      Impressora à porta USB, etc.

 

Memória

Em informática, memória são todos os dispositivos que permitem a um computador guardar dados, temporariamente ou permanentemente. Memória é um termo genérico para designar componentes de um sistema capazes de armazenar dados e programas. O conceito de computador digital binário com programa armazenado (arquitetura de Von Neumann e subsequentes) é baseado no uso de memória, e não existiria sem a utilização destas. A unidade básica de memória é o digito binário, ou bit. Um bit pode conter 0 ou 1. É a unidade mais simples possível. Um sistema que armazenasse apenas um destes valores não poderia formar a base de um sistema de memória.

Unidade Central de Processamento

A unidade central de processamento ou CPU (Central Processing Unit), também conhecido como processador, é a parte de um sistema computacional, que realiza as instruções de um programa de computador, para executar a aritmética básica, lógica, e a entradas e saída de dados. A CPU tem papel parecido ao cérebro computador. O termo vem sendo usado desde o início de 1960. A forma, desenho e implementação mudaram drasticamente desde os primeiros exemplos, porém o seu funcionamento fundamental permanece o mesmo.

Software

Software, logiciário ou suporte lógico é uma sequência de instruções a serem seguidas e/ou executadas, na manipulação, redireccionamento ou modificação de um dado/informação ou acontecimento. Software também é o nome dado ao comportamento exibido por essa sequência de instruções quando executada em um computador ou máquina semelhante além de um produto desenvolvido pela Engenharia de software, e inclui não só o programa de computador propriamente dito, mas também manuais e especificações. Para fins contáveis e financeiros, o Software é considerado um bem de capital.

Hardware

O hardware pode ser definido como um termo geral para equipamentos como chaves, fechaduras, dobradiças, trincos, puxadores, fios, correntes, material de canalização, ferramentas, utensílios, talheres e peças de máquinas. No âmbito eletrónico o termo "hardware" é bastante utilizado, principalmente na área de computação, e se aplica à unidade central de processamento, à memória e aos dispositivos de entrada e saída. O termo "hardware" é usado para fazer referência a detalhes específicos de uma dada máquina, incluindo-se seu projeto lógico pormenorizado bem como a tecnologia de embalagem da máquina.