von newman e periféricos

1. Modelo Von
Newman e
Periféricos
ADIR KUHN
BACHAREL EM COMPUTAÇÃO
PÓS GRADUADO EM BANCO DE DADOS
PHP ENGINNER E SCRUM MASTER

2. Evolução histórica do
computador
2
Evolução histórica do computador –
Continuação
 Modelo de Von Neuman


Computadores feitos com base na Maquina
Universal de Turing armazenam dados na
memória.

Entre 1944-1945 John Von Newman propôs que
se os programas e dados são logicamente os
mesmo, os programas também deveriam ser
armazenados na memória.

3. Evolução histórica do
computador
3

Modelo de Von Newman – Continuação

Quatro subsistemas

O computadores construídos com base no modelo
de Von Newman dividem o hardware do
Computador em quatro Subsistemas : Memória,
Unidade lógica e aritmética, Unidade de controle de
I/O.

4. Evolução histórica do
computador





4
Modelo de Von Newman – Continuação
Memória – Área de armazenamento para programas e
dados.
Unidade de lógica e aritmética (ULA) – Área operações
de lógica e cálculos, necessária realizar operações
aritméticas e lógicas sobre dados.
Unidade de controle – Responsável pelas operações da
memória, a ULA e o sub sistema de I/O.
Entrada e saída – Aceita input de dados e programas
vindos de fora do computador e realiza saída dos
resultados do processamento para o mundo externo.
Inclui dispositivos de armazenamento secundários
(discos ou fitas).

5. Evolução histórica do
computador
5
Conceito de programa armazenado – No modelo
de Von Newman determina-se que o programa
deve ser armazenado na memória, diferente da
arquitetura dos primeiros computadores onde
somente os dados eram armazenados na memória.
 Os programas para respectivas tarefas eram
implementados através de manipulação de
comutadores ou modificações do sistema de fios.
 Para armazenar programas e dados eles são
convertidos para o mesmo formato, como padrões
binários na memória – uma sequência de 0s e 1s.


6. Evolução histórica do computador
6

Execução seqüencial de Instruções

No modelo de Von Newman, um programa e
composto por um numero finito de instruções,
executados pela unidade de controle após
decodificá-las.

As instruções são executados de modo
seqüencial

Nos computadores modernos as instruções são
executadas na ordem em que forem mais
eficientes.

7. Periféricos de Entrada e Saída

7
Os dispositivos de E/S (Entrada e Saída)
servem basicamente para a comunicação
do computador com o meio externo. Eles
provêem o modo pelo qual as informações
são transferidas de fora para dentro da
máquina, e vice-versa, além de
compatibilizar esta transferência através do
equilíbrio de velocidade entre os meios
diferentes.

8. Periféricos de Entrada e Saída

8
Termos de interesse:

Periférico : Qualquer dispositivo conectado a um
computador que permita a comunicação ou interação
do computador com o mundo externo. (Entrada, Saída e
Entrada/Saída).

Interface : Componente de hardware localizado entre o
processador e um ou mais periféricos, função
coordenação de transferência de dados

Recebimento dos dados e comandos enviados pelo processador ao periférico

Envio ao processador do estado (status) do dispositivo;

Manipulação e transformação dos dados e sinais de uma forma que seja
compatível com o periférico;

Geração de sinais de controle e temporização durante a transferência de
dados e estado.

9. Periféricos de Entrada e Saída

9
Termos de interesse: (continução)

Controlador : Componente de hardware de uma interface
que realiza todo o controle necessário para a
transferência de dados;

Driver : Conjunto de rotinas encarregadas da
comunicação do processador com a controladora e/ou
interface do periférico;

Porta de E/S : Corresponde a um endereço no sistema de
E/S do processador. Assim como o processador tem uma
determinada capacidade de endereçamento de
memória, ele também tem uma certa gama de
endereços destinados a portas de E/S;

Barramento→ Conjunto de fios que transportam sinais de
dados, endereço e controle

10. Periféricos de Entrada e Saída

Esquema de E/S
10

11. Periféricos de Entrada e Saída

Periféricos existem em grande número;
Entram e saem de moda de acordo com a
evolução tecnológica:
ISA, PCI, USB, PCI-X

Tipos de transferência de dados:


Por controle direto do processador;
 Por acesso direto a memória (DMA).


Podem co-existir no computador sem um
anular o outro tipo.
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12. Periféricos de Entrada e Saída
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Transferência de dados por controle Direto do
processador
 Processador interage diretamente com o
dispositivo a cada transferência de um byte ou
palavra;
 Podem ser:




Polling. também conhecido como teste de estado.
Processador pergunta para cada dispositivo se está apto
para receber ou transmitir uma unidade de informação.
Interrupção. O processador é interrompido quando o
periférico estiver apto a transmitir ou receber dados.
Processador controla a transferência byte a byte
(palavra a palavra) usando os registradores
internos e suas portas de E/S.

13. Periféricos de Entrada e Saída

13
Transferência de dados por controle Direto
do processador

14. Periféricos de Entrada e Saída
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
Acesso Direto a memória

Controlador faz o trabalho de transferência de
blocos de dados entre periféricos e memória;

Processador não abandona suas tarefas;Apenas
inicializa o controlador e dispara as atividades de
transferências

15. Periféricos de Entrada e Saída

Exemplos :

Teclado : Conjunto de chaves elétricas cada
15
uma acionada por uma tecla. A cada chave
dessas corresponde um código binário que é
enviado para a placa-mãe e esta sabe como
tratar esse código de acordo com o modelo do
teclado ou com o software que está em uso.

16. Periféricos de Entrada e Saída

Exemplos : Continuação

Mouse (Bolinha):
Junto à bolinha existem duas pequenas
rodas, as quais estão conectadas cada qual
a um eixo. Na outra ponta desses eixos existem
rodas maiores e cheias de furos nas bordas.
Além disso, ainda existem dois LEDs (“Light-Emitting
Diode”, ou diodo emissor de luz) infravermelhos e dois
sensores infravermelhos. Ao lado de cada uma das
“rodas com furos” existe um par LED/sensor, o qual
capta os movimentos realizados pela “roda com furos”. A bolinha move uma roda,
a qual move o eixo, que gira uma das “rodas com furos”, então, o sensor infravermelho
percebe a interrupção do recebimento das luzes do LED infravermelho e interpreta isso
como um movimento vertical ou horizontal, dependendo de qual dos dois sensores foi
movido.
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17. Periféricos de Entrada e Saída

Exemplos :

Continuação

Mouse (Óptico):
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18. Periféricos de Entrada e Saída

Exemplos : Continuação

Sistema de Vídeo
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19. Periféricos de Entrada e Saída
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
Exemplos : Continuação

Sistema de Vídeo

O chamado subsistema de vídeo do computador constitui-se de
uma das partes mais complexas;

Requer um processador específico para os gráficos a serem exibidos,
esses gráficos processados são armazenados na chamada memória
de vídeo que recentemente passou a ser uma parte da RAM nas
configurações mais populares;

Acontece devido a novas tecnologias de barramento (também a
serem vistas mais adiante). Finalmente a imagem processada e
armazenada em memória específica é exibida em um monitor de
vídeo, que por sua vez pode ser baseado na tecnologia de raios
catódicos (CRT) ou de cristal líquido (LCD).

20. Periféricos de Entrada e Saída
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
Exemplos : Continuação

Scanner

Esse aparelho é composto por uma fonte de luz que é
emitida sobre o papel, ou objeto a ser “escaneado” e
um sensor que capta os reflexos dessa imagem.

Esse sensor ajuda a montar a imagem na memória do
computador na forma de um arquivo gráfico ou
simplesmente um padrão de barras a ser convertido em
um número.

21. Periféricos de Entrada e Saída
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
Exemplos : Continuação

Impressora :É o dispositivo responsável por
levar ao papel tudo que se produz em
termos de textos e imagens dentro de uma
UCP.

Existem diversas tecnologias de impressoras,
dentre elas tem-se: as de impacto, as jato
de tintas, as de cera e as a laser.

22. Periféricos de Entrada e Saída

Exemplos : Continuação

Hard Disk : (Misto)
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23. Bibliografia
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BIBLIOGRAFIA BÁSICA
1
2
3
MANZANO, José Augusto N. G. Estudo Dirigido de Algorítmos. São
Paulo: Érica, 1999.
PEIXOTO, Mário César Pintaudi. Engenharia social e segurança da
informação na gestão corporativa . Rio de Janeiro: Brasport, 2006.
COMER, Douglas E. Interligação em rede com TCP/IP: projeto,
implementação e detalhes internos. Tradução de Ana Maria Netto
GUZ. 3. ed. Rio de Janeiro: Campus, 1999. v. 2.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
CANTU, Marco. Dominando o Delphi 5 "a Bíblia". São Paulo: Makron
1
Books, 2000.
TANENBAUM, Andrew S. Redes de computadores. Rio de Janeiro :
2
Campus, 1994.
MACHADO, Francis Berenger. Arquitetura de sistemas operacionais.
3
Rio de Janeiro : Livros Técnicos e Científicos, 2002. 3. ed.
LOURENÇO, Antonio Carlos de. Circuitos digitais. São Paulo : Érica,
4
2005
NORTON, P., Introdução à Informática, 5ª edição, São Paulo,
5
Printice Hall, 2004. 1997