Aula Barramento 2

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Barramentos
(Hardware e Periféricos)
Leandro Reis
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
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
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 vez
8 linhas => 1 byte, 32 linhas => 4 bytes
Barramento Local
Exemplo:
 Se o processador quiser armazenar o dado 1O1O1100b no endereço 5h:
 a) - Colocar, no barramento de dados, o valor do dado (100101100b);
 b) - No barramento de endereços, o valor do endereço (5h);
 c) - Barramento de controle, confirmar 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.
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 - ISA
Os dados são transmitidos em 8 ou 16 bits
Suas origens remontam o PC XT com processador 8086/8 e atualmente é uma limitação dos mais recentes programas, especialmente em multimídia, servidores de rede, CAD/CAM
Ainda encontrado em 
placas de som e modem
(Industry Standard Architecture)
Barramentos - ISA
Usado para ligar a CPU à maioria dos periféricos internos (modems, placas de vídeo, placas de som, placas de rede, etc.)
Mais antigo que o PCI se tornando mais raro
(Industry Standard Architecture)
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
Desenvolvido para as placas de vídeo mais modernas (3D) e processadores Pentium II
2 vezes mais rápido que o PCI
Permite a placa de vídeo acessar diretamente a memória para armazenar texturas sem que os dados passem pelo processador
(Accelerated Graphics Port)
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)
Barramentos - USB
Novo padrão 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
(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.
Taxa de transferência de 1,5 MB/s (ou seja, 12 Mbps).
A taxa do USB 2.0 é de 60MB/s.
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.
Barramento PC-Card (PCMCIA) 
Destinado aos computadores portáteis (notebooks e laptops)
padrão para os cartões adaptadores e de expansão para notebooks e laptops
Apesar dos padrões, a 
indústria flexibilizou 
demais a arquitetura
de forma que alguns 
cartões podem não ser 
compatíveis com algum 
equipamento ou outro
Os cartões também possuem o recurso de ser Plug and Play
Barramentos - Serial
Usado para ligar equipamentos que exigem pouca transferência de dados, como o MOUSE.
Taxa detransferência de 14,4 KB/s (115 Kbps)
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.
Barramentos - IDE
Usado para ligar a CPU a unidades de armazenamento internas, como HDs, CDs, DVDs, entre outras.
Permite até 2 equipamentos ligados por barramento.
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.
2005/2
Placa-Mãe
Na placa-mãe estão contidos o processador, a memória, os conectores de expansão e os circuitos de apoio.
Chipset: são circuitos de apoio da placa-mãe. O desempenho da placa-mãe está diretamente relacionado ao chipset.
2005/2
Hardware
Placas-Mãe
As placas-mãe possuem dois circuitos:
Ponte Norte
Ponte Sul
2005/2
Hardware
Placas-Mãe
Os chipsets
Controlar a placa-mãe;
Comunicar com o barramento I/O.
Capacidades da placa-mãe;
Quantidade e tipos de memória.
2005/2
Hardware
Placas-Mãe
O chipset ponte norte trata dos barramentos AGP, PCI e troca de dados com a memória.
O chipset ponte sul trata dos periféricos, ponte IDE, ISA, USB e FireWire. 
2005/2
Hardware
Placas-Mãe
Chipset
2005/2
Hardware
Placas-Mãe
Chipset
2005/2
Hardware
Quanto mais distante do processador, mais lenta é a transmissão e os circuitos.
2005/2
Hardware
Placas-Mãe
Super I/O: circuito responsável por controlar todos os dispositivos lentos:
Teclado
Mouse
Portas seriais e paralelas. 
2005/2
Hardware
Placas-Mãe
Bios
2005/2
Hardware
Placas-Mãe
Bios: pequeno software de controle armazenado em um chip de memória ROM que guarda configuracoes do hardware e informacoes sobre data e hora.
2005/2
Hardware
Placas-Mãe
Bancos de Memória
2005/2
Hardware
Placas-Mãe
Portas e Conectores
“Povoando” a placa-mãe – CPU
1)
2)
Extra…
3)
4)
“Povoando” a placa-mãe – CPU
Pentium-4
CD-ROM/CD-RW
DVD
Combo (Combined)
Floppy
&
H.D
Cabo IDE - Dados
Cabo de Alimentação
1)
2)
Gabinetes
-Desktop
-Torre
	-2 baias
	-4 baias
	-6 baias
Thermaltake - Xaser II 6000 Series
		O problema do aquecimento
		Por que processadores esquentam tanto?
		“coolers”
O que é isso?
5 GHz Project: CPU Cooling With Liquid Nitrogen