Unidade 03 - Arquitetura de computadores

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Arquitetura de Computadores
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DEMAIS ASPECTOS DA ARQUITETURA COMPUTACIONAL:
PLACA-MÃE, BARRAMENTO, DISPOSITIVOS DE ENTRADA E 
SAÍDA
➢ PLACA-MÃE
➢ BARRAMENTOS INTERNOS DA PLACA-MÃE
➢ BARRAMENTOS EXTERNOS DA PLACA-MÃE
➢ DISPOSITIVOS DE ARMAZENAMENTO
PLACA-MÃE
A placa-mãe é responsável pela interligação de
todos os dispositivos de um computador. É sobre
ela que encontramos acoplados o processador e a
memória, e a função da placa-mãe entre esses dois
dispositivos é a comunicação de dados.
A placa-mãe interliga os diversos dispositivos através
do que chamamos de barramentos, que são os
caminhos seguidos pelos dados entre os diversos
dispositivos
CIRCUITOS E FUNÇÕES DE APOIO DA PLACA-MÃE
CMOS (Complementary Metal-Oxide Semicondutor)
O semicondutor de óxido metálico complementar (CMOS — Complementary metal-oxide-
semiconductor) é uma pequena quantidade de memória em uma placa-mãe do
computador que armazena as configurações do BIOS (Basic Input/Output System —
Sistema Básico de Entrada/Saída).
A CMOS é um circuito integrado de baixíssimo consumo de energia, onde ficam
armazenadas as informações do sistema, as quais podem ser modificadas pelo programa
SETUP.
BIOS (Basic Input Output System, ou Sistema Básico de Entrada e Saída)
O BIOS é o software armazenado no chip de memória da placa-mãe. Ele instrui o
computador sobre como executar uma série de funções básicas, como inicialização e
controle pelo teclado. O BIOS também é usado para identificar e configurar o hardware no
computador.
SETUP
O SETUP é um programa responsável pela alteração da memória CMOS. Assim como o
BIOS, ele se encontra também na CMOS.
Como o SETUP está gravado no mesmo chip de memória ROM que o BIOS.
BATERIA
Para que as configurações que gravamos na CMOS não sejam perdidas, os computadores
possuem uma pequena bateria na placa-mãe que fica alimentando constantemente a
CMOS e também o relógio do computador. Dessa forma não precisamos, toda vez que
ligamos a máquina, reconfigurar todo o SETUP.
CHIPSET
O chipset é um chip responsável pelo controle de uma série de itens da placa-mãe, como
acesso à memória, barramentos e outros. Principalmente nas placas-mães atuais, é
bastante comum que existam dois chips para esses controles: Ponte Sul (l1) e Ponte Norte
(l2):
Ponte Sul (South Bridge): este geralmente é responsável pelo controle de dispositivos de
entrada e saída, como as interfaces IDE ou SATA. Placas-mãe que possuem som on-board
podem incluir o controle desse dispositivo também na Ponte Sul.
Ponte Norte (North Bridge): este chip faz um trabalho “mais pesado” e, por isso,
geralmente requer um dissipador de calor para não esquentar muito. A Ponte Norte é
responsável pelas tarefas de controle do FSB (Front Side Bus - velocidade na qual o
processador se comunica com a memória e com componentes da placa-mãe), da
frequência de operação da memória, etc.
DMA
O termo DMA é um acrônimo para a expressão em inglês Direct Memory Access. O DMA
permite que certos dispositivos de hardware num computador acedam à memória do
sistema para leitura e escrita independentemente da CPU.
Muitos sistemas utilizam DMA, incluindo controladores de disco, placas gráficas, de rede ou
de som. Esse acesso é controlado pelo CHIPSET.
O DMA é uma característica essencial dos computadores modernos.
Permite que os dispositivos transfiram dados sem sobrecarregar a CPU. De outra maneira,
a CPU teria que copiar todos os dados da fonte até o destino.
BARRAMENTOS
Barramentos são linhas de comunicação que permitem a interligação entre dispositivos,
como o CPU, a memória e outros periféricos.
Esses fios estão divididos em três conjuntos:
Via de dados: onde trafegam os dados;
Via de endereços: onde trafegam os endereços;
Via de controle: sinais de controle que sincronizam as duas anteriores.
Os barramentos também são divididos em grupos, conforme segue:
Barramento do Processador: São os caminhos internos do processador para a
transferência de dados e instruções.
Barramento de Cache: É um barramento dedicado para acesso à memória cache do
computador.
Barramento de Memória: É responsável pela conexão da memória principal ao
processador. É um barramento de alta velocidade.
Barramentos Internos: Trata-se de um conjunto de circuitos e linhas de comunicação
internas que ligam as "placas de expansão" ao resto do PC. São definidos como internos,
pois ficam dentro do gabinete junto com a placa-mãe. Esses barramentos são, entre outros:
ISA, EISA, PCI, AGP e PCI Express.
Barramentos Externos: Da mesma forma que os barramentos internos, são linhas de
comunicação que ligam "periféricos", como impressoras, mouse, teclado, modens ao resto
do PC, porém, são dispositivos instalados fora do gabinete.
Todas as tecnologias de barramentos externos devem estar internamente implementadas
na placa-mãe, seja através de placas de expansão, seja através de chips fixados na
mesma.
Os barramentos externos que iremos estudar são, entre outros: PS/2, Serial, Paralelo, USB,
Firewire, PCMCIA, Infrared e Blue Tooth.
BARRAMENTOS INTERNOS
DA PLACA-MÃE
SLOTS
Slots são conectores para se encaixar as
placas de expansão de um micro,
ligando-as fisicamente aos barramentos
por onde trafegam dados e sinais. As
placas de expansão mais comuns são as
placas de vídeo, placa modem, placa de
rede, etc.
SOCKETS
O socket é um tipo de slot especial para os processadores. Um
socket possui um determinado número de vias para o encaixe
dos pinos dos processadores.
Dependendo do tipo de socket que uma placa-mãe possui, vai
poder suportar um processador ou outro.
Por exemplo, algumas placas-mãe possuem sockets que foram
projetados para determinados processadores AMD, cujas
características de pinagem são exclusivas desse processador.
Dessa forma, se você quiser usar um processador Intel, pode
haver grandes chances de você ter que trocar a placa-mãe. Pode
também ocorrer a possibilidade de você não conseguir fazer um
upgrade da máquina para outro processador AMD.
BARRAMENTOS EXTERNOS
DA PLACA-MÃE
Da mesma forma que internamente os
diversos dispositivos são interligados à placa-
mãe através dos barramentos internos, há
dispositivos que ficam instalados
fora do gabinete do computador.
Esses dispositivos são interligados ao
computador através do que chamamos de
barramentos externos.
Cada barramento externo é um padrão de
conexão que sempre utiliza para conexão com
a placa-mãe um padrão de barramento
interno.
DISPOSITIVOS DE ARMAZENAMENTO
Os dispositivos de armazenamento, também
conhecidos como memória secundária do
computador, são dispositivos capazes de receber
informações, gravá-las por um período determinado e
disponibilizá-las de maneira confiável. Essa é a
principal função desses dispositivos.
São conhecidos como unidades de armazenamento
não voláteis, ou seja, os dados não são perdidos
quando o computador é desligado.