Interfaces de Perifericos

USB

Universal Serial Bus (USB) é um tipo de conexão "ligar e usar" que permite a conexão de periféricos sem a necessidade de desligar o computador.

Cabo USB

Símbolo de USB

Mini USB

Versões do USB e as suas caracteristicas

PS/2

Personal System/2 ou PS/2 foi um sistema de computador pessoal criado pela IBM em 1987 com um conjunto de interfaces próprias.

Um "computador PS/2" tinhas inúmeras vantagens em relação ao PC tradicional, como equipamento (hardware) homologado e todos os drivers escritos pela IBM e um sistema operacional próprio rodando nele o OS/2.

PS/2 foi pensado como um computador de aplicações comerciais e financeiras. Na época havia um ecosistema de padrões incompatíveis dificultando a adopção do PC em aplicações de pequeno porte.

A primeira versão foi lançada em 1987 com o processador 8087 à 8Mhz. Posteriormente foram lançados 80286 (1990) e 80386 (1992).

Portas PS/2

Porta Paralela

A porta paralela é uma interface de comunicação entre um computador e um periférico.

Quando a IBM criou seu primeiro PC ("Personal Computer" ou "Computador Pessoal"), a ideia era conectar a essa porta a uma impressora, mas actualmente, são vários os periféricos que se podem utilizar desta conexão para enviar e receber dados para o computador (exemplos: scanners, câmeras de vídeo, unidade de disco removível entre outros).

Uma porta paralela na traseira de um computador 

Porta Serie

A interface serial ou porta serial, também conhecida como RS-232 é uma porta de comunicação utilizada para conectar modems, mouses (ratos), algumas impressoras, scanners e outros equipamentos de hardware.

Na interface serial, os bits são transferidos em fila, ou seja, um bit de dados de cada vez.

O padrão RS-232 foi originalmente definido para uma comunicação por meio de 25 fios diferentes.

Por outro lado, o periférico deve ser capaz de distinguir os caracteres (um carácter tem um comprimento de 8 bits) entre a sequência de bits que lhe é enviada.

Um conector "macho" do tipo "DB" (DE-9) para porta série

FireWire

O FireWire (também conhecido como i.Link, IEEE 1394 ou High Performance Serial Bus/HPSB) é uma interface serial para computadores pessoais e aparelhos digitais de áudio e vídeo que oferece comunicações de alta velocidade e serviços de dados em tempo real.

O FireWire pode ser considerado uma tecnologia sucessora da quase obsoleta interface paralela SCSI.

O FireWire é uma tecnologia de entrada/saída de dados em alta velocidade para conexão de dispositivos digitais, desde camcorders e câmaras digitais, até computadores portáteis.

Plugue FireWire 6 pinos

Light  Peak

Light Peak é uma interface de cabo óptico projetado para conectar dispositivos em um barramento periférico.

A tecnologia tem uma alta largura de banda de 10 Gbit / s, com potencial de escala para 100 Gbit / s em 2020.

Light Peak oferece uma alta largura de banda suficiente para conduzir estes ao longo de um único tipo de interface, e muitas vezes num único cabo daisy acorrentado.

Intel Light Peak

E SATA

O eSATA (external SATA) é um padrão de conector SATA externo, que mantém a mesma velocidade de transmissão. As placas-mãe mais recentes já estão vindo com conectores eSATA embutidos, mas também é possível utilizar uma controladora PCI Express, ou mesmo PCI.
O eSATA está sendo usado por diversos modelos de gavetas para HD, substituindo ou servindo como opção ao USB. A vantagem é que você não corre o risco do desempenho do HD ser limitado pela interface, já que temos 150 MB/s no eSATA (ou 300 MB/s no SATA 300), contra os 60 MB/s (480 megabits) do USB 2.0. Obviamente, isso só faz alguma diferença quando o HD transmite dados guardados no cache, ou no caso dos HDs topo de linha, lendo dados seqüenciais.

Cabo E SATA

Tipos de Interface de Discos Rigidos

IDE
 

IDE (Integrated Drive Electronics) é uma interface que foi criada para conectar dispositivos ao computador.

Um controlador ou adaptador de disco rígido IDE basicamente conecta directamente o barramento ISA ao cabo de 40 pinos padrão IDE. Um máximo de dois discos rígidos podem ser conectados a um mesmo controlador.

Interface IDE

Cabo IDE

As taxas de transferência de dados variam de 1 a 3 Mbytes/s e são normalmente limitadas pelo barramento ISA (as taxas de transferência de dados nos dispositivos IDE são normalmente valores em torno de 5 Mbits/s sendo assim não são eles os responsáveis por eventuais demoras de transferência).  

SATA 

É uma tecnologia de transferência de dados entre um computador e dispositivos de armazenamento em massa (mass storage devices) como unidades de disco rígido e drives ópticos.

Diferentemente dos discos rígidos IDE, que transmitem os dados através de cabos de quarenta ou oitenta fios paralelos, o que resulta num cabo enorme, os discos rígidos SATA transferem os dados em série.

Os cabos Serial ATA são formados por dois pares de fios (um par para transmissão e outro par para recepção) usando transmissão diferencial, e mais três fios terra, totalizando 7 fios, o que permite usar cabos com menor diâmetro que não interferem na ventilação do gabinete.

A actual especificação SATA pode apoiar as taxas de transferência de dados tão elevadas quanto 3,0 Gbit / s por aparelho.

Slot SATA numa placa-mãe.

SCSI  

Acrónimo do Small Computer Systems Interface. A tecnologia SCSI (ou tecnologias, posto que existe uma gama de variantes da mesma) oferece uma taxa de transferência de dados muito alta entre o computador e o disco rígido SCSI.

No padrão SCSI contemplam-se vários tipos de conectores, os SCSI de 8 bits admitem até 7 dispositivos e costumam usar cabos de 50 pins, enquanto que os SCSI de 16 bits ou Wide, podem ter até 15 dispositivos e usam cabos de 68 pins.

Os dispositivos SCSI são mais caros que os equivalentes com interface ATA e, além disso, necessitaremos uma placa controladora SCSI para manejá-los, já que só as placas base mais avançadas e de marca incluem uma controladora SCSI integrada.

Dois conectores SCSI externos

  

Velocidades da interface SCSI

Barramentos de Expansão

ISA

Numero de bits: 8 ou 16 bits
Velocidade, 8bits: 2.33MB/S, 16bits: 8.33MB/S
Utilizado para ligar vários tipos de placas de expansão
Data em que surgiu: 1981

Barramento ISA

PCI
Numero de bits: 32 bits
Velocidade, 132 MB por segundo
Utilizado para ligar vários tipos de placas de expansão
Data em que surgiu: 1990

PCI

AGP

Numero de bits: 32 bits

Velocidade, 532 MB por segundo

Utilizado para ligar vários tipos de placas graficas

Data em que surgiu: 1996

AGP

Placa de vídeo com alimentação para 1,5V/3,3V (universal)sendO instalada  num slot AGP de 1,5V





Não é possível instalar uma placa
de vídeo com alimentação para 3,3V
num slot AGP de 1,5V







PCI  Express
Numero de bits: 64 bits
Velocidade, 1.064 MB por segundo
Utilizado para ligar vários tipos de placas de expansão
Data em que surgiu: 2004




PCI Express

Variantes do PCI Express



Gestão de memória e o DMA

O termo DMA em inglês Direct memory access.

O DMA permite que certos dispositivos de hardware num computador acedam a 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.

O acesso directo da memória é usado igualmente para transferência de dados de núcleos em processadores multi-core, em especial nos sistema-em-microplaquetas do processador, onde seu elemento de processamento é equipado com uma memória local ,e o acesso directo da memória é usado para transferir dados entre a memória local e a memória principal.

Os computadores que têm os canais de acesso directo a memória podem transferir dados aos dispositivos com muito menos perdas gerais de processamento do que computadores sem uma via de acesso directo à memória.

De uma maneira mais resumida o DMA é uma característica essencial dos computadores modernos. Normalmente o único componente que da acesso a memória RAM da máquina é o processador.

O recurso DMA permite que outros componentes também acessem a memória RAM directamente, como discos rígidos, o que aumenta o desempenho na transferência de grande quantidade de dados.

Nesta figura abaixo, temos um esquema de um DMA num computador.





 

 Direct memory access



Bus Mastering

Bus mastering é um recurso suportado por algumas arquitecturas de barramento, que permitem que um controlador - principalmente discos rígidos, unidades de CD-ROM e DVD-ROM, conectado a interface IDE ou SATA - este comunica directamente com outro dispositivo, ou seja, a memória.

Quem monitoriza essa operação não será o processador, e sim o chipset da placa mãe, ou seja, um conjunto de circuitos de apoio à placa mãe.

 As arquiteturas de barramentos modernas, incluindo PCI, suportam o bus mastering devido ao seu significante ganho de performance e actualmente quase todas as placa mães modernas suportam bus mastering.

Aqui temos uma comparação entre o DMA e Bus Mastering