FUNDAMENTOS DE COMPUTAÇÃO 16 – Hardware (Parte IV-a)

FUNDAMENTOS DE COMPUTAÇÃO16 – Hardware (Parte IV-a)

2

Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento

Tendência: Mídia com capacidades de armazenamento cada vez mais

elevadas utilizando circuitos microeletrônicos cada vez menores

Chipsde Memória

SemicondutoraVLSI

Chipsde Memória

SemicondutoraLSI

TamborMagnético

NúcleoMagnético

NúcleoMagnético

5ª Geração4ª Geração1ª Geração 2ª Geração 3ª Geração

Mídia

Fita de Papel

Cartão Perfurado

Formulário Contínuo (Papel Sanfonado)

Fita Magnética

Disco Magnético

Disco Óptico

Mídia

Fita de Papel

Cartão Perfurado


Fita Magnética

Disco Magnético

Disco Óptico 3


FITA DE PAPEL (OBSOLETA)

FITA DE PAPEL (OBSOLETA)

Não ocupava quase espaço

Tira de dados chegando como entrada ou deixando o sistema sob a forma de uma saída perfurada

Não ocupava quase espaço

Tira de dados chegando como entrada ou deixando o sistema sob a forma de uma saída perfurada

4

Direção deTransporteDireção deTransporte

Placa GuiaTraseira

Placa GuiaTraseira

AlimentaçãoAlimentação0

21

22

23

24

25

26

2

Direção deTransporteDireção deTransporte

Placa GuiaTraseira

Placa GuiaTraseira

AlimentaçãoAlimentação0

21

22

23

24

25

26

2AlturaAltura

CanalCanal

AlturaAltura

CanalCanal


CARTÃO PERFURADO (OBSOLETO)

CARTÃO PERFURADO (OBSOLETO)

5

AlturaAltura

ColunaColunaFuroFuro

CartãoCartão Universal

Universal::

80 colunas

80 colunas

12 alturas

12 alturasCartãoCartão Universal

Universal::

80 colunas

80 colunas

12 alturas

12 alturas

Saída deSaída decartõescartões

EntradaEntradade cartõesde cartões



Organizado em linhas e colunas

Pode conter uma ou mais vias

Pautado ou liso


Organizado em linhas e colunas

Pode conter uma ou mais vias

Pautado ou liso

6


FORMULÁRIO CONTÍNUO (PAPEL SANFONADO)

FORMULÁRIO CONTÍNUO (PAPEL SANFONADO)

Standard (132 colunas x 66 linhas) [ 14” x 11” ]

US Letter (80 colunas x 66 linhas) [ 8,5” x 11” ]

Standard (132 colunas x 66 linhas) [ 14” x 11” ]

US Letter (80 colunas x 66 linhas) [ 8,5” x 11” ]

7


FITA MAGNÉTICA

FITA MAGNÉTICA

8

ColunaColuna

Trilha

Vista lateralVista lateral Vista frontalVista frontal

FitaFita

RoloRolo

CarretelCarretel

EncaixeEncaixe


Rolo (reel)

Cassette

Cartucho (cartdrige)

Streamer

DAT (Digital Audio Tape)

Rolo (reel)

Cassette

Cartucho (cartdrige)

Streamer

DAT (Digital Audio Tape)

9

Tipos de Fita Magnética Tipos de Fita Magnética


Capacidade de armazenamento elevada graças ao conceito de densidade de gravação

Densidade de Gravação

Quantidade de bytes gravados por unidade de comprimento, com base na polegada

Unidade de medida: B.P.I (Bytes Per Inch)

Valores típicos: 200, 556, 800, 1.600, 3.200 e 22.000 BPI

Capacidade de armazenamento elevada graças ao conceito de densidade de gravação

Densidade de Gravação

Quantidade de bytes gravados por unidade de comprimento, com base na polegada

Unidade de medida: B.P.I (Bytes Per Inch)

Valores típicos: 200, 556, 800, 1.600, 3.200 e 22.000 BPI

10

Características das Fitas Magnéticas Características das Fitas Magnéticas


Conceito graças ao qual a leitura de informações em uma fita ou disco magnético ocorre exatamente do modo como foram gravadas

Paridade Ímpar (mais usada)

Registro de um bit adicional ao byte, que será magnetizado somente se a contagem de bits ao longo do byte for um número par

Bit adicional Bit de Paridade (gravado nas fitas magnéticas na Trilha de Paridade)

Conceito graças ao qual a leitura de informações em uma fita ou disco magnético ocorre exatamente do modo como foram gravadas

Paridade Ímpar (mais usada)

Registro de um bit adicional ao byte, que será magnetizado somente se a contagem de bits ao longo do byte for um número par

Bit adicional Bit de Paridade (gravado nas fitas magnéticas na Trilha de Paridade)

11

Paridade Paridade


12

Disco Magnético Disco MagnéticoSetor ou

SegmentoSetor ou

Segmento

TrilhasTrilhas

11 22

33

44

55

66

77

88

99

ClusterCluster


13

Disco Magnético Disco Magnético

Antes do processo de armazenamento de dados, as partículas magnéticas estão desalinhadas

Antes do processo de armazenamento de dados, as partículas magnéticas estão desalinhadas

Superfície do discoSuperfície do disco Cabeça de leitura/escrita

Cabeça de leitura/escrita

A cabeça de leitura/ escrita inscreve os dados alinhando cada partícula magnética da mídia segundo um de dois modos possíveis

A cabeça de leitura/ escrita inscreve os dados alinhando cada partícula magnética da mídia segundo um de dois modos possíveis

Um dos modos equivale ao registro de zeros (0), enquanto o outro ao registro de uns (1)

Um dos modos equivale ao registro de zeros (0), enquanto o outro ao registro de uns (1)


Fixos

HPT (Head Per Track) Rígido (Winchester ou Hard Disk)

Removíveis

Flexível ou Disquete (Floppy Disk) Cartucho (cartdrige) Panela (pack) Optomagnético

Fixos

HPT (Head Per Track) Rígido (Winchester ou Hard Disk)

Removíveis

Flexível ou Disquete (Floppy Disk) Cartucho (cartdrige) Panela (pack) Optomagnético 14

Tipos de Discos Magnéticos Tipos de Discos Magnéticos


Mídia de armazenamento mais importante nos computadores atuais

Tipos populares

Discos flexíveis (floppy disks)

Discos rígidos (hard disks)

Dados gravados a partir da magnetização de partículas na superfície dos discos (dois modos: representação de uns e zeros)

Mídia de armazenamento mais importante nos computadores atuais

Tipos populares

Discos flexíveis (floppy disks)

Discos rígidos (hard disks)

Dados gravados a partir da magnetização de partículas na superfície dos discos (dois modos: representação de uns e zeros)

15

Discos Magnéticos Discos Magnéticos


Rígido ou Winchester

Capacidades típicas: 1 GB a 120 GB

Custo: US$ 100 a 1000

Interno ou externo

Rígido ou Winchester

Capacidades típicas: 1 GB a 120 GB

Custo: US$ 100 a 1000

Interno ou externo

16

Tipos Populares de Discos Magnéticos Tipos Populares de Discos Magnéticos

CilindrosCilindros

Mecanismo

de Acesso

Mecanismo

de Acesso

Cabeças deLeitura/Gravação

Cabeças deLeitura/Gravação

DiscosDiscos

TrilhaBraços

de AcessoBraços

de Acesso


Flexível ou Disquete

Capacidades: 360 KB a 1,44 MB Custo: cerca de US$ 0.50 ou menos

Flexível ou Disquete

Capacidades: 360 KB a 1,44 MB Custo: cerca de US$ 0.50 ou menos

17

Tipos Populares de Discos Magnéticos Tipos Populares de Discos Magnéticos

Disquete de 5¼” (obsoleto)Disquete de 5¼” (obsoleto)

Disquete de 3½”Disquete de 3½”

Drive de disquete 3½”Drive de disquete 3½”


18

Anatomia de um Disco FlexívelAnatomia de um Disco Flexível


Superfície plástica do discoSuperfície plástica do disco

Disco de metalDisco de metal

EtiquetaEtiqueta

Furo indicadorde alta densidade

Furo indicadorde alta densidade

Cobertura plástica rígidaCobertura plástica rígidaProteção

contra gravaçãoProteção

contra gravação

Revestimentosdo disco

Revestimentosdo disco

Protetor metálicocom mola

Protetor metálicocom mola

Características Físicas

Atualmente a maioria é de 3½” de diâmetro e capacidade de armazenamento de 1,44 MB

Uso Inserção no drive apropriado, na direção

apropriada Manutenção do disco no drive enquanto

estiver sendo acessado (indicador luminoso da unidade ATIVO)

Características Físicas

Atualmente a maioria é de 3½” de diâmetro e capacidade de armazenamento de 1,44 MB

Uso Inserção no drive apropriado, na direção

apropriada Manutenção do disco no drive enquanto

estiver sendo acessado (indicador luminoso da unidade ATIVO)

19

Discos Flexíveis Discos Flexíveis


20

Zip disks

Discos magnéticos lidos/escritos por unidades denominadas zip drives

Capacidade (Custo): 100 MB (U$ 10.00), 250 MB (U$ 12.00) ou 750 MB (U$ 15.00)

Zip disks

Discos magnéticos lidos/escritos por unidades denominadas zip drives

Capacidade (Custo): 100 MB (U$ 10.00), 250 MB (U$ 12.00) ou 750 MB (U$ 15.00)

Discos Magnéticos Removíveis de Alta Capacidade



21

SuperDisks drives (Laser servo drives)

Armazenamento magnético, uso de laser para a localização de trilhas e posicionamento de cabeças de leitura/gravação

Capacidade (Custo): 120 MB (U$ 10.00) ou 240 MB (U$ 12.00)

SuperDisks drives (Laser servo drives)

Armazenamento magnético, uso de laser para a localização de trilhas e posicionamento de cabeças de leitura/gravação

Capacidade (Custo): 120 MB (U$ 10.00) ou 240 MB (U$ 12.00)




22



HiFD (High Density Floppy Disk) drives

Mais rápidos dos que os demais drives de disco magnético de alta capacidade 3.6

MBps Possibilidade de leitura de discos flexíveis

convencionais

Diâmetro: 86 mm

Capacidade (Custo): 200 MB (U$ 15.00)

HiFD (High Density Floppy Disk) drives

Mais rápidos dos que os demais drives de disco magnético de alta capacidade 3.6

MBps Possibilidade de leitura de discos flexíveis

convencionais

Diâmetro: 86 mm

Capacidade (Custo): 200 MB (U$ 15.00)


Propriedades Físicas

Permanentemente selado no interior do drive

Velocidades mais elevadas do que as dos sistemas removíveis

Propriedades Físicas

Permanentemente selado no interior do drive

Velocidades mais elevadas do que as dos sistemas removíveis

23

Discos Rígidos Discos Rígidos

Placa de circuito impresso

Placa de circuito impresso

Cabeças deleitura/escritaCabeças de

leitura/escritaMecanismode acesso

Mecanismode acesso

Conjunto dediscos rígidosConjunto de

discos rígidos

Invólucroselado

Invólucroselado

Eixo damontagem

Eixo damontagem


Endereçamento do Disco Rígido Cilindro do Disco - série de trilhas localizadas

na mesma locação no conjunto de superfícies circulares rígidas de um disco rígido

Tempo de Acesso ao Disco Fatores influentes: tempo de busca, atraso

rotacional, tempo de movimentação dos dados

Cache de Disco Estratégia para a elevação do desempenho

do sistema

Endereçamento do Disco Rígido Cilindro do Disco - série de trilhas localizadas

na mesma locação no conjunto de superfícies circulares rígidas de um disco rígido

Tempo de Acesso ao Disco Fatores influentes: tempo de busca, atraso

rotacional, tempo de movimentação dos dados

Cache de Disco Estratégia para a elevação do desempenho

do sistema

24



Padrões ATA/IDE e SCSI, Canal de Fibra

Leitura e Escrita de Dados Obstáculos em um conjunto de discos

rígidos podem danificar a superfície do disco e a cabeça de leitura/gravação

Padrões ATA/IDE e SCSI, Canal de Fibra

Leitura e Escrita de Dados Obstáculos em um conjunto de discos

rígidos podem danificar a superfície do disco e a cabeça de leitura/gravação

25


Superfície do disco rígidoSuperfície do disco rígido

Pelo humanocerca de 6,35.10-3 cmPelo humanocerca de 6,35.10-3 cm

Cabeça deleitura/gravação

Cabeça deleitura/gravação

Cabeça de leitura/escritaremove particulas na superfície do disco com dimensões da ordem de 1,27.10-6 cm

Cabeça de leitura/escritaremove particulas na superfície do disco com dimensões da ordem de 1,27.10-6 cm

Partícula de poeiracerca de 3,81.10-3 cmPartícula de poeiracerca de 3,81.10-3 cm Partícula de fumaça

cerca de 254.10-6 cmPartícula de fumaçacerca de 254.10-6 cm


26

Vantagens

Portabilidade e capacidade de armazenamento extra superior àquela

oferecida pelos discos flexíveis

Vantagens

Portabilidade e capacidade de armazenamento extra superior àquela

oferecida pelos discos flexíveis

Discos Rígidos Removíveis Discos Rígidos Removíveis

Possibilidade de uso de drivesinternos ou removíveis

Possibilidade de uso de drivesinternos ou removíveis

Discos Rígidos para Notebooks Discos Rígidos para Notebooks


27

Possibilidade de uso de um sistema consistindo de múltiplos drives de disco rígido

RAID é uma tendência recente

Possibilidade de uso de um sistema consistindo de múltiplos drives de disco rígido

RAID é uma tendência recente

Discos Rígidos para Sistemas Computacionais de Grande Porte

Discos Rígidos para Sistemas Computacionais de Grande Porte


28

Discos Ópticos Discos Ópticos

CD de Áudio1982

VCD1993 DVD

1996DVD-ROM

1997

DVD gravável

1999

CD-ROM1984

CD-R1990

CD-RW1997


CD-ROM

Tecnologia similar à do CD de áudio

Capacidade: 650 MB

CD-R (CD Recordable)

CD gravável uma única vez

CD-WORM (CD-Write Once Read Many)

Similar ao CD-ROM, porém gravável (uma única vez, para muitas leituras)

CD-ROM

Tecnologia similar à do CD de áudio

Capacidade: 650 MB

CD-R (CD Recordable)

CD gravável uma única vez

CD-WORM (CD-Write Once Read Many)

Similar ao CD-ROM, porém gravável (uma única vez, para muitas leituras)

29



CD-RW (CD-ReWrite) Similar ao CD-WORM, porém regravável

várias vezes

DVD (Digital Versatile Disc) Disco digital destinado à gravação de

áudio, vídeo e dados

CD-RW (CD-ReWrite) Similar ao CD-WORM, porém regravável

várias vezes

DVD (Digital Versatile Disc) Disco digital destinado à gravação de

áudio, vídeo e dados

30



Capacidade: 4,7 GB a 17 GB

Tipos de DVD

DVD-RAM

● Definido pelo DVD Forum (Matsushita, Toshiba e Time Warner)

● Padrão de maior presença no mercado

● Filmes gravados neste padrão não são compatíveis com a maior parte dos DVD players

Capacidade: 4,7 GB a 17 GB

Tipos de DVD

DVD-RAM

● Definido pelo DVD Forum (Matsushita, Toshiba e Time Warner)

● Padrão de maior presença no mercado

● Filmes gravados neste padrão não são compatíveis com a maior parte dos DVD players

31

DVD DVD


Tipos de DVD

DVD+RW

DVD regravável desenvolvido pela Sony, HP, Philips e Yamaha (DVD+RW Alliance)

Compatível com a maioria dos DVD players

DVD-RW

Padrão de DVD regravável definido pela Apple e Compaq

Tipos de DVD

DVD+RW

DVD regravável desenvolvido pela Sony, HP, Philips e Yamaha (DVD+RW Alliance)

Compatível com a maioria dos DVD players

DVD-RW

Padrão de DVD regravável definido pela Apple e Compaq

32

DVD DVD


Tipos de DVD

VCD (Video Compact Disc)

● Possibilidade de gravação de até 80 minutos de vídeo com qualidade similar àquela das fitas VHS

● Executável em drives de CD-ROM e DVD players

Tipos de DVD

VCD (Video Compact Disc)

● Possibilidade de gravação de até 80 minutos de vídeo com qualidade similar àquela das fitas VHS

● Executável em drives de CD-ROM e DVD players

33

DVD DVD


Uso em cheques bancários

Impressão de números com tinta magnética (tinta com partículas magnéticas em suspensão)

Há dois sistemas importantes

Uso em cheques bancários

Impressão de números com tinta magnética (tinta com partículas magnéticas em suspensão)

Há dois sistemas importantes

34

Tinta Magnética Tinta Magnética

CMC-7 (Character Magnetization Code - 7 digits)

MICR (Magnetic Ink Character Recognition)

CMC-7 (Character Magnetization Code - 7 digits)

MICR (Magnetic Ink Character Recognition)


CMC-7

Usado no Brasil, México, França, Espanha

MICR

Usado nos Estados Unidos, Canadá, Porto Rico, Panamá e Inglaterra

CMC-7

Usado no Brasil, México, França, Espanha

MICR

Usado nos Estados Unidos, Canadá, Porto Rico, Panamá e Inglaterra

35

Tinta Magnética Tinta Magnética


Código de Barras (Bar Code)

Uso em automação comercial (supermercados e lojas comerciais em geral)

Código de Barras (Bar Code)

Uso em automação comercial (supermercados e lojas comerciais em geral)

36

Código de Barras (Bar Code) Código de Barras (Bar Code)


Sistemas importantes

UPC (Universal Product Code)

● Uso nos EUA: 12 dígitos

EAN (European Article Numbering)

● Uso na Comunidade Européia : 13 dígitos

● Adotado no Brasil

Sistemas importantes

UPC (Universal Product Code)

● Uso nos EUA: 12 dígitos

EAN (European Article Numbering)

● Uso na Comunidade Européia : 13 dígitos

● Adotado no Brasil

37

EAN-13

UPC-A

EAN-8 UPC-E

Código de Barras (Bar Code) Código de Barras (Bar Code)


Uso pelos Correios e outros serviços em atividades de reconhecimento de caracteres manuscritos ou impressos e posterior transcrição para sistemas computacionais

Uso pelos Correios e outros serviços em atividades de reconhecimento de caracteres manuscritos ou impressos e posterior transcrição para sistemas computacionais

38

Reconhecimento Óptico de Caracteres (Optical Character Recognition - OCR)

Reconhecimento Óptico de Caracteres (Optical Character Recognition - OCR)

5 8 100 9 1 9

Ilmo Sr.Francisco da Costa

Rua Rita Pereira da

Silva, 899

Bodocongo - Campina

Grande - PB


Folha Óptica

Uso em marcações a lápis ou caneta em espaços pré-determinados

Aplicação em exames (concursos públicos, vestibulares, pesquisas de mercado) e em volantes da Loto, Sena, etc.

Folha Óptica

Uso em marcações a lápis ou caneta em espaços pré-determinados

Aplicação em exames (concursos públicos, vestibulares, pesquisas de mercado) e em volantes da Loto, Sena, etc.

39


Cartão Magnético

Usado em agências bancárias, de crédito e lojas comerciais

Identificação do cliente através da leitura de dados numa tarja magnética

Cartão Magnético

Usado em agências bancárias, de crédito e lojas comerciais

Identificação do cliente através da leitura de dados numa tarja magnética

40

Tarjamagnética

Tarjamagnética


Smart Card Cartão similar a um cartão magnético,

porém possuindo um chip interno ao invés da tarja magnética

Usado como “dinheiro eletrônico”, para pagamento de serviços e produtos, da mesma forma que se usa o cartão magnético Exemplo: Cartão usado na free-way

Smart Card Cartão similar a um cartão magnético,

porém possuindo um chip interno ao invés da tarja magnética

Usado como “dinheiro eletrônico”, para pagamento de serviços e produtos, da mesma forma que se usa o cartão magnético Exemplo: Cartão usado na free-way

41


42

Smart Label (I-Code)

Etiqueta “inteligente” contendo chips I-Code

Alimentação do chip dispensável

Energização e emissão de sinal de identificação quando o chip passa por sensores

Smart Label (I-Code)

Etiqueta “inteligente” contendo chips I-Code

Alimentação do chip dispensável

Energização e emissão de sinal de identificação quando o chip passa por sensores

Biblioteca Nacional de Singapura, 100.000 livros, 6.200 CD-ROM, 6.000 fitas VHS


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FUNDAMENTOS DE COMPUTAÇÃO 16 – Hardware (Parte IV-a)