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TECNOLOGIA EM REDES DE COMPUTADORES

INTRODUÇÃO A COMPUTAÇÃO

Aula 9

18/02/2013 Professor Leomir J. Borba- professor.leomir@gmail.com –http://professorleomir.wordpress.com

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AgendaBarramentosTipos de comunicação no PC:

Seriais (RS232c)ParalelasUSBModens DiscadosModens GPRSEthernet

18/02/2013 Professor Leomir J. Borba- professor.leomir@gmail.com –http://professorleomir.wordpress.com

Barramentos• Barramentos são as “linhas” de comunicação

entre a CPU e os diversos periféricos do computador.

É uma via de comunicação existente na placa mãe, através da qual o microprocessador transmite e recebe dados de outros circuitos.

Sua função é a interconexão entre componentes

Existem dois tipos: barramento interno e externo

Barramentos Internos: Ligam a CPU aos equipamentos internos ao Gabinete. Encontrado dentro de um dispositivo, como por exemplo, um processador.

Barramentos Externos: Ligam a CPU aos equipamentos externos. Um meio físico comum, em que vários dispositivos acessam, estando externo a todos, como o barramento da placa-mãe.

A placa mãe do computador

• Velocidade do barramento– Todo barramento tem uma velocidade medida em

MHz• barramento rápido permite transmitir dados rapidamente,

que tornam as aplicações mais rápidas

• Tamanho de um barramento – É importante pois determina quantos bits podem ser

transmitidos em uma única vez• Barramento de 16 bits pode transmitir 16 bits de dados• Barramento de 32 bits pode transmitir 32 bits de dados• Barramento de 64 bits pode transmitir 64 bits de dados

Conecta o processador à memória RAM, sendo dividido em três grupos independentes, mas que operam em conjunto para realizar operações de entrada e saída:– Barramento de dados: onde os dados circulam.– Barramento de endereços: onde a informação de

endereço é fornecida.– Barramento de controle: informações adicionais como,

por exemplo, se a operação é leitura ou escrita.

Barramento Local

CPU

M PE RM IÓ NR CI IA P A L

Dados

Endereços

Controle

Barramento Local

Processador Barramento de dados

Memória RAM

: é por onde circulam os dados

B. de controle: diz se a operação é de leitura ou de escrita

B. de endereços: por onde o endereço a ser acessado é fornecido

Esse barramento é de alto desempenho e, por esse motivo, periféricos lentos não podem ser conectados diretamente a ele, para que não haja obstrução na comunicação do processador e, conseqüentemente, queda de desempenho.

Grupo de linhas paralelas. Cada linha trafega 1 bit de cada vez8 linhas => 1 byte, 32 linhas => 4 bytes

Barramento Local

Exemplo:• Se o processador quiser armazenar o dado 1O1O1100b no endereço 5h: a) - Coloca no barramento de dados, o valor do dado (100101100b); b) - No barramento de endereços, o valor do endereço (5h); c) - Barramento de controle, confirma que se trata de uma operação de escrita em memória.

• Tudo isso é feito simultaneamente e é transparente ao usuário.

Observação: Todos os circuitos recebem o mesmo dado e o mesmo endereço simultaneamente. Através do barramento de controle, os demais circuitos souberam que o dado era destinado à memória, portanto deveriam ficar inoperantes.

• O barramento é compartilhado por todos os circuitos da placa-mãe.

• São linhas usadas para transferência de dados e instruções entre processador, memória e dispositivos de E/S

• Possuem diferentes tamanhos, dependendo do processador. Exemplo: 8, 16, 32, 64 e 128 bits.

Barramento de Dados – Data Bus

• Usado para selecionar a origem ou destino de sinais transmitidos em um dos outros barramentos ou em uma de suas linhas. Conduz endereços.• Uma função típica: selecionar um registrador em um dos dispositivos do sistema que é usado como a fonte ou o destino do dado.• O processador usa n linhas de endereço do barramento para endereçar 2n posições diferentes de memória.Exemplo: Barramento de Endereços com 16 linhas, pode endereçar 216 (64 K) dispositivos (1K= 1024).

Barramento de Endereços – Address Bus

• Sincroniza as atividades do sistema.

• Conduz o status e a informação de controle de/para o microprocessador.

• Para um Barramento de Controle ser formado, várias linhas de controle são necessárias (no mínimo 10, geralmente são mais).

Barramento de Controle – Control Bus

• O principal barramento do micro é o local, a via de comunicação que conecta o processador aos circuitos primordiais da placa mãe: RAM, cache L2, chipset.

– Este é de alto desempenho e por isso periféricos lentos não podem ser conectados diretamente a ele. Então,

– O processador se comunica com outros periféricos (HD, placa de vídeo, placa de som, placa de fax modem) através de barramentos de I/O, também conhecidos como barramentos de expansão. Ex.: ISA, PCI, AGP e USB.

conj. CI

de apoio

existentes

na placa

mãe.

Barramento Interno

Barramento Interno

Barramento LocalBarramento Local

Barramento de I/O (Expansão)

Barramento de I/O (Expansão)

Tipos de Barramento

• Idéia: O processador comunica-se com periféricos através de barramentos, genericamente chamados de barramentos de I/O (ou E/S - Entrada/Saída).

• Entre esses barramentos, podemos citar o barramento ISA e o PCI.

• A comunicação desses barramentos com o barramento local é feito por um circuito chamado ponte, que faz parte dos circuitos de apoio da placa-mãe (chipset).

Barramento de I/O

Barramentos - VLB

– Os dados são transmitidos em 32 bits– Compatível com o ISA (2 conectores para ISA + 1 para

destinado a transferência de dados a altas velocidades permitidas pelo VLB)

– Utilizado por placas de vídeo (principais prejudicadas pelos barramentos lentos)

– Custo menor que seus concorrentes– Desenvolvido para trabalhar com processadores 486

Vesa Local Bus

Barramentos - PCI(Peripheral Component Interconnect)

• Os dados são transmitidos em 64 bits• Desenvolvido inicialmente pela Intel • Desenvolvido para o Pentium e para o

Pentium Pro• Mais barato e versátil que o VLB• Alto desempenho

Barramentos - PCI

• Usado para ligar a CPU à maioria dos periféricos internos (modems, placas de vídeo, placas de som, placas de rede, etc.)

(Peripheral Component Interconnect)

Barramentos - AGP

• Usado para ligar a CPU a placas de vídeo (especialmente as placas de vídeo 3D, que necessitam de mais velocidade);

(Accelerated Graphics Port)

– Um dos principais padrões para a conexão de periféricos externos

– Facilidade de uso– Possibilidade de conectar vários periféricos a uma

única porta USB– Considerado 1º barramento para micros realmente

Plug-and-Play

Barramentos - USB (Universal Serial Bus)

Barramentos– USB• Criado para substituir os

barramentos serial e paralelo.• Atualmente usado para conectar

vários tipos de equipamentos.• Permite ligar até 127

equipamentos por barramento.

Versão 1.0 1.1 2.0 3.0

Lançamento

1996 1998 2000 2009

Tx. Transferencia

1,5 Mbps

12 Mbps 480 Mbps

4,8 Gbps

Barramentos– Firewire

• Criado, por uma concorrente, para substituir o USB.

• Permite ligar até 63 equipamentos por barramento.

• Taxa de transferência de 400 MB/s.

• Também chamado IEEE 1394.

Barramentos– PS/2

• Usado para ligar Mouse e Teclado.

• É um substituto do barramento serial.

Barramentos - Serial

• Usado para ligar equipamentos que exigem pouca transferência de dados, como o MOUSE.

• Taxa de transferência de 14,4 KB/s (115 Kbps)

• Vem sendo substituida pela porta USB, computadores novos produzidos Legacy-Free ja não vem com circuitos RS232c

• Continua sendo usada em caixas registradoras, leitores de código de barras ou fita magnética

Barramentos - Paralelo

• Usado para ligar equipamentos que exigem maiores transferências de dados, como a impressora e as unidades externas de armazenamento.

• É um barramento mais rápido que o serial.

• Tambem caiu em desuso e esta sendo subistituido pelo barramento USB

Barramentos – IDE ou ATA

• Usado para ligar a CPU a unidades de armazenamento internas, como HDs, CDs, DVDs, entre outras.

• Permite até 2 equipamentos ligados por barramento.

• Esta sendo substituido pelo barramento Serial Aata ou SATA que é mais rapido.

Barramentos – Serial Ata ou SATA• Sucessora do padrão ATA, faz

transferencia de dados de forma serial.• Permite 1 equipamento ligado por

barramento.• 1a. Geração – 150 mbps• 2a. Geração – 300 mbps• 3a. Geração – 600 mps• Alta taxas de transferência de dados;

· Plug and Play - Reconhece os dispositivos assim que sao conectados;· Hot Swapping – Pode ser substituido enquanto opera; · Cabos mais compactos e baratos em relacao ao PATA (IDE).;· Compatibilidade com o padrao SAS (Serial Attached SCSI).

Barramentos – Serial Atached SCSI ou SAS

• Serial Attached SCSI - É uma tecnologia similar ao SATA, surgiu para atender as demandas de servidores e data centers, diferente do SATA que é normalmente utilizado em computadores pessoais.

• Aposentou o padrão SCSI, muito usado em servidores permitindo uso de discos com varias taxas de transmissão usando a taxa maxima do dispositivo

• Suporta Hot Swap;· HDs caros, porem com garantias maiores;· Full-Duplex – Transmite e recebe simultaneamente;· Uso de expansores – expanders – Que permitem conectar diversos discos SAS a mesma porta;· Cabos de ate 6 metros – Os cabos SATA só podem chegar até 1 metro;· Compatibilidade com HDs SATA

Barramentos – Serial Atached SCSI ou SAS

Barramentos - SCSI• Usado para ligar a CPU a

unidades de armazenamento internas, como HDs, CDs, DVDs, entre outras.

• Mais rápido e caro que o barramento IDE.

• Os computadores normalmente usam IDE, o SCSI é mais comum em SERVIDORES.

• SCSI (lê-se iscâsi) permite ligar até 15 equipamentos por barramento.

Modem Discado• Modem vem da junção das palavras modulador e demodulador• Modula um sinal digital numa onda analógica, pronta a ser transmitida

pela linha telefónica (discado), e que demodula o sinal analógico e reconverte-o para o formato digital original. Utilizado para conexão à Internet, BBS, ou a outro computador.

• Velocidade de ate 56kbps.• O processo de conversão de sinais binários para analógicos é chamado de

modulação/conversão digital-analógico. Quando o sinal é recebido, um outro modem reverte o processo (chamado demodulação). Ambos os modems devem trabalhar de acordo com os mesmos padrões, que especificam, entre outras coisas, a velocidade de transmissão (bps, baud), nível e algoritmo de compressão de dados, protocolo, etc.

Modem GPRS• Utiliza tecnologia Serviço de Radio de pacote Geral através da rede GSM

de telefonia celular.• Velocidade superior ao modem discado – entre 40 e 170kbps• Tem ampla cobertura• Podem ser classificados como :

– Classe A: Para uso simultâneo de voz e dados.– Classe B: Para uso de voz e dados, porém não simultâneo.– Classe C: Para uso apenas de dados.

Ethernet• È o padrao mais difundido para redes locais, quase sinonimo de Internet.• O padrão IEEE 802.3 define o método de acesso para a primeira geração

(10 mbps)• Cada estação em uma rede ethernet possui endereço unico de 48-bits

(NIC – Network interface card)• Lan´s são usada para cobrir regiões pequenas e são predominantemente

implementadas usando padrão ethernet• Nasceu em 1976 no centro de pesquisas da Xerox em Palo Alta Research

Center – PARC).• Lei-a o material de apoio de e faça um resumo para entrega em sala.

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Bibliografia

02/08/2011 Professor Leomir J. Borba- professor.leomir@gmail.com –http://professorleomir.wordpress.com

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

1 FOROUZAN, Behrouz; MOSHARRAF, Firouz. Fundamentos da Ciência da Computação. 2ª Edição. São Paulo: Cengage, 2011.

2 PERES, Fernando Eduardo; FEDELI, Ricardo Daniel; POLLONI, Enrico G. F. Introdução à Ciência da Computação. 2ª Edição. São Paulo: Cengage Learning: 2010.

3 STALLINGS, Willian. Arquitetura e Organização de Computadores. 8º edição. São Paulo: Prentice Hall Brasil, 2010.

BIBLIOGRIA COMPLEMENTAR

1 DALE, Nell; LEWIS, John. Ciência da Computação. N4ª Edição. Rio de Janeiro: LTC, 2010.

2 FLYNN, Ida; MCHOES, Ann Mclver. Introdução aos Sistemas Operacionais. São Paulo: Cengage Learning, 2008.

3 MAIA, Luiz Paulo. Arquitetura de redes de computadores. 1ª Edição. Rio de Janeiro: LTC, 2009.

4 STUART, Brian L. Princípios de Sistemas Operacionais – Projetos e Aplicações. 1ª Edição. São Paulo: Cengage Learning, 2010.

5 TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de Computadores. 5ª Edição. São Paulo: Prentice Hall Brasil, 2007.