DISPOSITIVOS DE E-S

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ARQUITETURA DE COMPUTADORES
MODERNOS
Ciência da Computação
DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA
DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA
EXEMPLOS
• HD
• Impressora
• Máquina de comando numérico
• Modem
• Mouse
• Plotter
• Rede local
• Scanner
• SSD
• Teclado
• Vídeo
• Etc.
• LCD = Vídeo de Cristal Líquido
• Os cristais líquidos são formados por moléculas
orgânicas viscosas que fluem como um líquido,
mas também têm estrutura espacial como um
cristal.
• Embora existam muitos tipos de vídeos LCD,
vamos analisar o vídeo TN – Twisted Nematic.
DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA
MONITORES LCD (LIQUID CRYSTAL DISPLAY)
DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA
MONITORES LCD (LIQUID CRYSTAL DISPLAY): MONOCROMÁTICO
• A placa de trás contém pequenas ranhuras
horizontais e a placa frontal contém ranhuras do
mesmo tipo, só que verticais.
• Na ausência de campo elétrico, as moléculas do
LCD tendem a se alinhar com as ranhuras.
• Considerando que o alinhamento frontal e o
posterior diferem de 90º, as moléculas (e portanto a
estrutura do cristal) se torcem de trás para a frente.
DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA
MONITORES LCD (LIQUID CRYSTAL DISPLAY)
DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA
MONITORES LCD (LIQUID CRYSTAL DISPLAY)
• Por trás da tela existe um polarizador horizontal.
Este só deixa passar a luz polarizada
horizontalmente.
• Na frente da tela há um polarizador vertical, que só
deixa passar a luz polarizada verticalmente.
DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA
MONITORES LCD (LIQUID CRYSTAL DISPLAY)
DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA
MONITORES LCD (LIQUID CRYSTAL DISPLAY)
DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA
MONITORES LCD (LIQUID CRYSTAL DISPLAY)
DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA
MONITORES LCD (LIQUID CRYSTAL DISPLAY)
DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA
MONITORES LCD (LIQUID CRYSTAL DISPLAY): POLARIZADOR
Exemplo de utilização de um filtro polarizador
DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA
MONITORES LCD (LIQUID CRYSTAL DISPLAY): POLARIZADOR
DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA
MONITORES LCD (LIQUID CRYSTAL DISPLAY): POLARIZADOR
• Se não houvesse o cristal líquido entre as placas, a
luz polarizada horizontalmente que sai do
polarizador de trás seria bloqueada pelo
polarizador da frente, fazendo com que a tela
permanecesse uniformemente preta.
• A estrutura do cristal torcida pelas moléculas do
LCD guia a luz na medida em que ela passa, e gira
sua polarização, fazendo com que ela saia
horizontalmente.
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MONITORES LCD (LIQUID CRYSTAL DISPLAY): POLARIZADOR
• Portanto, a ausência de um campo elétrico faz com
que a tela LCD fique branca.
• Aplicando-se uma tensão a determinadas partes
dos eletrodos, pode-se controlar a torção das
moléculas do cristal líquido ao longo da tela,
dosando a intensidade da luz que chega à placa
polarizadora vertical frontal em cada ponto.
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MONITORES LCD (LIQUID CRYSTAL DISPLAY): COLORIDO
• Seguem os mesmos princípios gerais dos vídeos
monocromáticos, mas a implementação é mais
complexa.
• Para obter as cores primárias (RGB), a luz branca
emitida contra a posição posterior da tela deve
passar por filtros ópticos para decompô-la nas
suas componentes primárias em cada pixel
permitindo, assim, que sejam tratadas de forma
independente.
DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA
IMPRESSORAS: JATO DE TINTA
• A cabeça de impressão móvel carrega um, ou mais,
cartuchos de tinta e se move horizontalmente sobre
o papel para espalhar a tinta através de orifícios
muito pequenos numa grade.
• Dentro de cada orifício o pingo de tinta é aquecido
eletricamente até o ponto de ebulição, quando ele
explode e lança a tinta sobre o papel.
• O orifício é resfriado e o vácuo resultante suga para
dentro do orifício mais uma gota de tinta.
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IMPRESSORAS: JATO DE TINTA
• A velocidade de impressão é limitada, então, pela
quantidade de vezes que o ciclo aquecer / resfriar
pode ser repetido por segundo.
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IMPRESSORAS: JATO DE TINTA
Cabeça de 
Impressão
F
la
t 
C
a
b
le
Placa 
Controladora
Sentido
C
a
rt
u
c
h
o
 1
C
a
rt
u
c
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o
 2
Papel
C
a
rt
u
c
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o
 N
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IMPRESSORAS: JATO DE TINTA
Grade
DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA
IMPRESSORAS: JATO DE TINTA
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IMPRESSORAS: LASER
• O dispositivo central de uma impressora laser é um
tambor rotativo de precisão ou, em alguns casos,
uma esteira.
• No início de cada ciclo de impressão (nova página)
o tambor recebe uma carga de 1.000 volts.
• O tambor é recoberto de material fotossensível.
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IMPRESSORAS: LASER - MONOCROMÁTICA
Fonte: https://mackellsantos.wordpress.com/2012/03/18/tecnologia-permite-
apagar-e-reutilizar-folhas-impressas-usando-laser/
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IMPRESSORAS: LASER - MONOCROMÁTICA
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IMPRESSORAS: LASER - MONOCROMÁTICA
• O laser escaneia todo o tambor através de um
movimento que percorre toda a extensão do
tambor. Este movimento é propiciado por um
espelho. O emissor laser é fixo (não se move).
• Quando a luz incide no tambor, o ponto de
incidência perde a sua carga elétrica.
• Quando o feixe completa o escaneamento de uma
linha no tambor, este gira e inicia-se o
escaneamento da linha seguinte.
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IMPRESSORAS: LASER - MONOCROMÁTICA
• O toner “gruda” no tambor nos pontos eletricamente
carregados, formando a imagem.
• O papel é, então, pressionado contra o tambor,
quando o toner adere ao papel.
• Em seguida o papel passa entre cilindros de borracha
aquecidos para que o toner se funda ao papel.
• Na sequência:
 O tambor é descarregado eletricamente.
 É limpo do toner residual.
 É carregado eletricamente novamente para um novo
ciclo.
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IMPRESSORAS: LASER - MONOCROMÁTICA
Fonte: http://www.graficafireprint.com.br/como-funcionam-impressoras-laser/
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IMPRESSORAS: LASER - MONOCROMÁTICA
Variação de tons
O feixe laser é modulado para produzir pontos claros e 
escuros. 
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IMPRESSORAS: LASER - COLORIDA
Fonte: https://www.oki.com/br/printing/about-us/our-brand/our-innovation/led-
laser/index.html
DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA
IMPRESSORAS: LASER - COLORIDA
Fonte: https://absncomercial.com.br/impressora-laser-color-xerox-phaser-
7800dn-a3.html
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MÉTODOS PARA REALIZAÇÃO DE OPERAÇÕES DE E/S
Fonte: Introdução à Organização de Computadores – Mario A. Monteiro
• O processador é utilizado intensamente apenas
questionando repetidamente (loop) se um
determinado dispositivo está pronto, ou não, para
uma nova operação.
• Durante esse período de questionamento (pooling)
ele perde tempo.
• Como há vários processos em andamento, é
necessário um loop para cada um deles, o que
consome tempo do processador.
Por programa:
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MÉTODOS PARA REALIZAÇÃO DE OPERAÇÕES DE E/S
Fonte: Introdução à Organização de Computadores – Mario A. Monteiro
• O processador emite a instrução de E/S para uma
interface e passa a atender outro processo. A
interface é que se comunicará com o dispositivo.
• Quando a interface já estiver de posse dos dados
enviados pelo dispositivo, ela “avisa” ao processador
através de um sinal de interrupção. Essa designação
de “interrupção” porque o sinal interrompe a
atividade em curso no processador para que ele
foque no dispositivo.
Por interrupção:
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MÉTODOS PARA REALIZAÇÃO DE OPERAÇÕES DE E/S
Fonte: Introdução à Organização de Computadores – Mario A. Monteiro
• É o método que tem o melhor desempenho.
• Consiste na transferência de dados entre uma
interface e a RAM, com muito pouco acesso ao
processador.
• O processador solicita a transferência de dados para
um dispositivo denominado Controlador de DMA, e o
processador fica liberado para realizar outras
atividades.
Por Acesso Direto à Memória - DMA:
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MÉTODOS PARA REALIZAÇÃO DE OPERAÇÕESDE E/S
Fonte: 
https://open4tech.com/direct-
memory-access-dma-in-
embedded-systems/
• Quando o Controlador de DMA termina a
transferência dos dados com o dispositivo, ele avisa
o processador através de uma interrupção.
Por Acesso Direto à Memória - DMA:
ARQUITETURA DE COMPUTADORES
MODERNOS
Ciência da Computação
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