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E/S do Computador, HDMI - Coggle Diagram
E/S do Computador
Módulo de entrada e saída
Interface com CPU e
memória principal
Interface com um ou mais periféricos
Função do módulo
Principais funções/requisitos encontram-se em:
Controle e temporização, comunicação com o processador ou dispositivo, buffering de dados e detecção de erros
Possivel sequencia de etapas de controle de transferência de dados de um dispositivo externo ao processador
Processador verifica estado do dispositivo do módulo de E/S
Módulo retorna estado do dispositivo
Dispositivo pronto, processador solicita transferência de dados
Módulo recebe dados do dispositivo e transfere ao processador
Dispositivos externos podem ser classificados em 3 categorias
Legíveis ao ser humano
Monitor, impressora e teclado
Legíveis a máquina
Monitoração e controle
Comunicação
Modem, Placa de interface (NIC)
Barramentos de comunicação
Circuitos muito lentos, precisando criar mais trilhas para tranmissão de dados (Migração Serial>Paralelo)
Tecnologia avança e números de trilhas operando em alta frequencia causam ruídos eletromagnéticos e problema de sincronismo (Migração Parelo>Serial)
Migrações ocorridas
Porta serial → Porta paralela → USB
Parallel ATA → Serial ATA
PCI → PCI Express
Problemas de Entrada e Saída
Periféricos não se comunicam direto no barramento CPU - MP
Devido a variedade de periféricos
Entregando diferentes quantidades de dados
Em velocidades diferentes
Em diferentes formatos
Devido a taxa de transferencia de dados dos periféricos, (As vezes muito mais lenta, as vezes mais rápidas)
Porque os formatos de dados e protocolos de comunicação podem diferir de um dispositivo para outro
Tecnologias em E/S modernas
PCIe (PCI Express)
USB (Universal Serial Bus)
SATA (Serial ATA)
NVMe
HDMI e DisplayPort
Thunderbolt
Interface de hardware que permite a conexão de periféricos externos ao computador
Thunderbolt = PCI Express + DisplayPort (2 streams) + Alimentação Elétrica [+ HDMI 2.0 + USB 3.1]
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Formato proprietário para transferência de vídeo/áudio digital
Eletricamente compatível com o DVI, permitindo simples adaptadores
Versões
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DisplayPort
Interface de video digital criada para substituir o VGA e DVI
Áudio até 8 canais
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Criado para conectar um dispositivo diretamente ao barramento PCIe
Permite a paralelização tanto de HW
quanto de SW em SSDs modernos.
Menos overhead, múltiplas filas de requisição de I/O e menor latência.
NVMe usa fisicamente o barramento PCIe, tanto diretamente (no slot PCIe tradicional) quanto num conector especial do tipo M.2
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Barramento/interface de conexão para dispositivos de armazenamento de massa e unidades ópticas
Princípio de funcionamento serial
Usa o protocolo AHCI
Versões
SATA Revision 1.0 (2003): 1.5 Gbit/s - 150 MB/s
SATA Revision 2.0 (2004): 3.0 Gbit/s - 300 MB/s
SATA Revision 3.0 (2009): 6.0 Gbit/s - 600 MB/s
SATA Revision 3.1 (2011): adição de um novo conector mSATA
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Padrão para conectores e protocolos de comunicações
Barramento serial com 4 contatos, 2 para trasmitir dados, 2 para transmitir eletricidade
Utilizados em grande parte de dispositivos e periféricos
Timeline USB
USB 1.x (Obsoleto)
USB 2.0
USB 3.0
Conectores de cor azul para diferenciar da versão 2.0
Retrocompatível com 2.0
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USB 3.1
USB 3.2
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Suficiente para a maioria dos dispositivos, exceto os que demandam alta velocidade
Barramento serial de alta velocidade para transmissão de dados criado para substituir os barramentos paralelos
HDMI