08 - Org de Computadores - Unidade IV - parte 1

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Unidade IV – Componentes do Computador 
Parte 1 
Slides 08 
Tecnologia em Redes de Computadores 
Paulo do Amaral Costa 
2012/1 
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Tecnologia em Redes de Computadores - Prof. Paulo Amaral 
Organização de Computadores – Unidade II 
 Unidade IV – Componentes do Computador 
◦ 4.1 - Barramento 
 Tipos 
 Serial 
 Paralelo 
 Composição 
 Barramento de endereço 
 Barramento de dados 
 Barramento de controle 
 Arquitetura dos sistemas quanto ao barramento 
 Terminologia de barramentos 
 
 
 
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Barramento 
 
 Conjunto de fios que conduzem sinais elétricos entre os 
diversos componentes do computador. 
 
 Provê a interligação de todos os componentes, permitindo a 
comunicação entre eles. 
 
 O barramento é bilateralmente compartilhado. 
 
 Exemplos: FSB, PCI, PCI Express, ISA, etc. 
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PROCESSADOR MEMÓRIA DISPOSITIVOS DE E/S 
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Tipos de barramento 
 
 Serial 
◦ Uma única via. 
◦ Um sinal (bit) de cada vez. 
 
 Paralelo 
◦ Vários fios. 
◦ Sinais simultâneos (1 bit em cada via) 
◦ Quanto maior a largura, maior a quantidade simultânea de 
bits. 
 
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Composição do barramento 
Um barramento é composto de uma parte para endereço, uma parte para 
dados e outra parte para controle, subdividindo-se em: 
 
 Barramento de endereço (BE) 
◦ Parte que conduz os bits de endereços. 
 
 Barramento de dados (BD) 
◦ Subconjunto de fios cuja função é transportar os bits de dados. 
 
 Barramento de controle (BC) 
◦ Subconjunto de fios que conduz os bits de controle e comunicação. 
 
 
 
 
 
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A quantidade de pinos do processador = qtde vias BC + qtde vias BD + qtde vias BE. 
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Composição do barramento 
 
 Barramento de endereço (BE) 
◦ Subconjunto de fios que conduz os bits de endereços. 
◦ A largura de um barramento determina a capacidade de endereçamento 
do sistema. 
◦ Se um BE tem largura de 5 fios, sinalizará endereços de até 5 bits. 
 
 
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LN 2
Onde: 
• L  Largura do barramento (quantidade de fios). 
• N Capacidade de endereçamento (quantidade de endereços). 
Exemplo: 
Seja a largura do barramento de endereço L = 5 bits (5 fios). 
Implica que cada endereço será representado por 5 bits. 
Variando de 00000 a 11111 (de zero a 31 decimal), isto é, 32 endereços. 
3222 5  LN
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Composição do barramento 
 Barramento de dados (BD) 
◦ Possui a função de transportar os bits de dados. 
◦ Quanto mais velozmente transferir dados, melhor. 
◦ A ideia de velocidade é definida pela frequência de operação. 
 1Hertz = 1 ciclo/segundo  1 bit/segundo (considerando 1 via). 
◦ O desempenho (capacidade) é definida pela taxa de transferência. 
 Total de bits/segundo. 
 
 
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VLT Onde: 
• T Taxa de transferência. L  Largura Barramento (qtde de fios) 
• V Frequência em Hertz (ciclos por segundo). 
Exemplo: 
Seja a largura do barramento de dados L = 5 bits (5 fios). 
Seja a frequência do barramento V = 33MHz 
)36,157(165000.000.165000.000.335 MbpsMbpsbpsVLT 
A aproximação se deve ao fato de o barramento transmitir menos de 1 bit por ciclo, devido a perdas 
por ruídos e também porque MHz (106Hz) ≠ Mbps(220bps). 
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Composição do barramento 
 
 Barramento de controle (BC) 
◦ Possui a função de transportar os bits de controle. 
◦ Uma via para cada tipo de sinal de controle (bit de controle). 
 
 
 
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L = nº tipos de sinais de controle 
Onde: 
• L  Largura do barramento. 
Exemplo: 
Seja um barramento de controle que utiliza 10 diferentes tipos de sinais 
de controle. 
A largura do barramento de controle será L = 10 (10 fios), um para cada 
sinal de controle distinto. 
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Funcionamento do barramento de controle 
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Arquitetura dos sistemas computacionais quanto ao barramento 
 
 Sistema de barramento único 
◦ Um único barramento é interconecta os dispositivos. 
◦ Comunicação bilateral (2 dispositivos por vez). 
◦ Baixo custo e fácil implementação. 
◦ Desempenho do sistema comprometido. 
 
 Sistema de múltiplos barramentos 
◦ Os barramentos são hierarquizados de acordo com o 
desempenho dos dispositivos. 
◦ Comunicação bilateral entre dispositivos de cada barramento. 
◦ A comunicação entre barramentos se dá através de pontes 
(bridges ou chipsets). 
◦ Melhor desempenho do sistema. 
 Cada barramento de acordo com a performance do grupo de 
dispositivos. 
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Arquitetura de barramento único 
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Arquitetura de múltiplos barramentos 
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As pontes (bridges) são dispositivos de interconexão entre barramentos de características 
diferentes (velocidade de transferência, etc.). Possui a função de realizar a sincronização e 
transferência entre barramentos. 
Ponte 
norte 
Ponte 
sul 
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Terminologia de barramentos 
Nos hardwares os barramentos assumem os seguintes termos: 
 
 Barramento interno 
◦ Situa-se internamente no processador. 
◦ Interconecta registradores, a unidade de controle e a unidade de 
aritmética e lógica. 
 
 Barramento local 
◦ Também chamado de barramento externo. 
◦ Interconecta processador, memória principal, memória cache e bridges 
(chipsets). 
 
 Barramento de entrada/saída (I/O) 
◦ Também chamado de barramento de expansão. 
◦ Interconecta dispositivos de entrada e saída. 
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Exemplos de barramentos de E/S (expansão): 
◦ VESA 
◦ EISA 
◦ ISA 
◦ PCI 
◦ AGP 
◦ PCI Express* 
 
Outros barramentos/tecnologias: 
◦ AMR (Áudio Modem Riser) 
◦ CNR (Communication and Network Riser) 
◦ USB (Universal Serial Bus) 
◦ Firewire 
◦ IrDA (Infrared Developers Association) 
◦ Serial ATA (Serial AT Attachment) 
 
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Exercícios 
1) 
 
2) 
 
 
3) 
 
4) 
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Exercícios (continuação) 
5) 
 
 
 
 
 
 
 
 
6) 
 
 
7) 
 
 
8) 
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Desafio 
 Por que o barramento PCI de 32 bits possui uma taxa de 
transferência aproximadamente iguala 133MB/s? (mostre os 
cálculos). 
 
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