Veja a seguir algumas características dos dispositivos de entrada e saída.

Teclado

O teclado é um dispositivo de entrada de dados composto de um conjunto de teclas, associadas aos caracteres utilizados para escrita e para controle (letras, algarismos, sinais de pontuação, teclas de movimentação de cursor, teclas de função, etc).
A parte visível do teclado é o conjunto de teclas. Por baixo das teclas, existe uma matriz de condutores que, quando uma tecla é pressionada, fecha contato entre dois de seu condutores, de forma que um processador (processador de teclado) possa identificar qual tecla foi pressionada. Uma vez identificada a tecla, esta informação é codificada e enviada para o processador principal do computador.
São utilizados mais usualmente dois códigos: ASCII (American Standard Code for Information Interchange), o mais utilizado, inclusive em microcomputadores, ou EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code), usado pela IBM em máquinas de grande porte.

Monitor de Vídeo

O monitor de vídeo é um dispositivo de saída que utiliza uma tela semelhante à de TV como meio de visualização das informações processadas pelo computador. Também são utilizados monitores com tela de cristal líquido em microcomputadores portáteis (laptops, notebooks, hand-helds, etc). A informação relativa à imagem que deve ser exibida é gerada no computador e transmitida (em formato digital, isto é, bits) para a interface de vídeo, onde os sinais analógicos de vídeo que vão formar a imagem propriamente dita são produzidos.
Os monitores em geral tem suas telas de imagem construídas a partir de um CRT - Tubo de Raios Catódicos (nos microcomputadores portáteis são geralmente usadas telas de cristal líquido).Cada ponto da imagem precisa ser "impresso" na tela. Isso é conseguido iluminando individualmente todos os pontos, um de cada vez, ponto por ponto, linha por linha, do início ao fim da tela, então de volta ao início e assim sucessivamente, ininterruptamente, sem parar. Como os pontos iluminados esmaecem após alguns instantes, o computador (o processador) precisa ficar constantemente re-enviando a mesma imagem (ou imagens modificadas) para a interface que por sua vez renova a informação de imagem ("refresca" a tela).

Tipos de Monitor - modo de exibição

Os monitores eram inicialmente utilizados para exibir apenas caracteres (modo caractere ou modo alfanumérico) em uma única cor (geralmente um fósforo verde, algumas vezes branco ou ainda laranja). Dessa forma, o que trafegava na interface entre computador e monitor eram apenas códigos em bits (geralmente ASCII) que representavam os caracteres que seriam exibidos. Na interface esses códigos digitais eram decodificados e transformados em sinais analógicos (sinais de vídeo) com os pontos que formariam cada caractere. Cada caractere possuía poucos atributos, podendo apenas destacar brilho, exibir piscante ("blink") e reverso. Cada caractere requer apenas 7 bits no código ASCII (ou 8 bits, no ASCII extendido) mais um bit para cada atributo (brilho normal x realçado, normal ou piscante, normal ou reverso).
Posteriormente, foram desenvolvidos monitores gráficos (pixel oriented) em cores. Nesses monitores, a imagem passou a ser constituída, não mais por caracteres de uma só cor que podiam ser tratados como códigos ASCII, mas agora por pontos individualmente produzidos e transmitidos para a tela e que vistos em conjunto formam a imagem gráfica. Cada um desses pontos (chamados pixels - picture elements) passou a ter diversos atributos, entre eles a cor. Cada cor exibida precisa ser identificada por um código, bem como pelos bits de atributo (um bit por atributo para cada ponto). Considerando apenas o atributo de cor, se tivermos 16 cores, serão necessários 16 = 24 códigos e portanto serão necessários 4 bits para identificá-las individualmente. Sendo 256 cores, serão 256 = 28 portanto 8 bits e assim por diante, até a chamada "true color" com 64 milhões = 232 cores exigindo 32 bits.
Também em termos de resolução (número de pontos de imagem por tela) as exigências cresceram muito. Quanto mais pixels maior resolução, mas também maior número de bits a serem transmitidos em cada tela. A quantidade de informações que passou a trafegar entre computador e monitor aumentou de forma extraordinária, exigindo novas soluções de projeto para evitar que a exibição de informações na tela se transformasse em um "gargalo" (bottleneck) para o desempenho do sistema. A solução para esse problema veio com o desenvolvimento de interfaces mais elaboradas, possibilitando maior taxa de transmissão de informações (throughput), bem como pela utilização de verdadeiros processadores de imagem (interfaces dotadas de memória local e de processadores especializados para processamento gráfico). Dessa forma, o computador passou a transmitir primitivas gráficas (informações codificadas que eram transformadas em imagem gráfica definida em pixels apenas no processador gráfico da interface). O processo de refresh também passou a ser atribuição somente do processador de vídeo, não havendo necessidade do processador principal (o processador do computador) re-enviar uma imagem que não sofresse alterações. Mais ainda: o processo de envio das modificações de uma imagem passou a ser feito por diferença, isto é, o processador principal transmite apenas o que mudou e o processador de vídeo se encarrega de alterar a imagem de acordo.
De uma forma bastante simplificada, podemos calcular aproximadamente quantos bytes devem ser transferidos entre computador e interface para carregar uma determinada tela, pela seguinte expressão:
Modo caractere: nº de colunas x nº de linhas x nº de bytes por caractere
Modo gráfico: nº de colunas x nº de linhas x nº de bytes por pixel
No cálculo a seguir apresentado como exemplo, no número de bits por caractere ou por pixel foi considerado (por simplicidade) apenas o atributo cor. O padrão VGA possui diversos outros atributos, entre eles diversos "modos" que definem número de cores, modo alfanumérico ou gráfico, etc, que não serão considerados nessa discussão.

Impressoras

Impressoras são dispositivos de saída que tem por finalidade imprimir em papel ou filme plástico os resultados do processamento. Da mesma forma que os monitores, a imagem impressa é resultado de muitos pontos impressos individualmente que no conjunto formam o texto ou a imagem desejados. Também de forma semelhante aos monitores, as impressoras evoluíram a partir de dispositivos que imprimiam apenas caracteres em uma única cor para as modernas impressoras capazes de reproduzir imagens sofisticadas, de alta resolução gráfica, em milhares de cores.

CLASSIFICAÇÃO:

IMPRESSORAS ALFANUMÉRICAS

Esses equipamentos recebem do computador códigos que representam caracteres alfanuméricos e portanto tem capacidade de imprimir apenas esses caracteres. Geralmente é possível usar apenas uma fonte gráfica, característica do equipamento. Algumas impressoras permitem trocar o dispositivo de impressão, viabilizando a utilização de um pequeno número de fontes gráficas.

IMPRESSORAS GRÁFICAS

Esses equipamentos recebem do computador a informação sobre os pontos a serem impressos. Dessa forma, podem imprimir gráficos. Na impressão de textos, os caracteres são impressos como pontos, que em determinada configuração formam a imagem gráfica do caractere a ser impresso. Quando se utiliza uma impressora gráfica para imprimir texto, existe a possibilidade de utilizar um grande número de diferentes fontes gráficas, definidas por software.

IMPRESSORAS ALFANUMÉRICAS:

- Unidade de medida de velocidade: cps (caracteres por segundo)
- Impressoras de Caracteres
Impressora de Esfera e Impressora Margarida ("daisy wheel")
- baixa velocidade
- velocidade de impressão de 20 cps a 45 cps
- utilizam tecnologia derivada das máquinas de escrever
- tinham preço relativamente acessível, mas hoje estão obsoletas
- usadas em sistemas de microcomputadores
- Impressoras de linha

IMPRESSORAS DE CADEIA DE CARACTERES E IMPRESSORES DE TAMBOR

- maior velocidade de impressão
- imprime de 80 a 132 caracteres simultaneamente
- unidade de medida de velocidade: 1pm (linhas por minuto)
- usadas em ambientes de grande porte

IMPRESSORAS GRÁFICAS:

- Unidade de medida de definição gráfica: dpi (dots per inch ou ppp - pontos por polegada)

IMPRESSORAS MATRICIAIS OU MATRIZ DE PONTOS

Impressoras de impacto:
- com 9 ou 24 agulhas (80 a 400 cps)
- baixa definição gráfica (até 300 dpi)
- baixa velocidade
- permitem uso de papel carbonado, viabilizando múltiplas cópias
- estão obsoletas, reduzidas hoje às aplicações que requerem múltiplas cópias

IMPRESSORAS DE JATO DE TINTA ("ink jet"):

- média/alta resolução gráfica (até cerca de 5400 dpi)
- baixa velocidade
- permite cartuchos de tinta de várias cores, viabilizando a utilização de cor
- baixo custo
- Impressoras de página
- Unidade de medida de velocidade: ppm (páginas por minuto)

IMPRESSORAS LASER

- 4 a 7 ppm - impressoras de microcomputadores
- 20.000 ppm - impressoras de computadores de grande porte
- alta definição gráfica (de 600 até 4800 dpi)
- hoje já estão disponíveis modelos com recurso de cor.

Fita Magnética

Unidades de fita magnética são dispositivos de armazenamento de massa (isto é, usados para armazenar grandes volumes de informação). As unidades de fita são constituídas basicamente de um dispositivo de transporte (para a movimentação da fita) e das cabeças magnéticas (que executam a gravação e leitura das informações na fita), além da eletrônica de controle. A fita propriamente dita é uma fina superfície contínua feita em material plástico flexível, revestido de material magnetizável.
Unidades de Fita são dispositivos de acesso seqüencial. Essa é uma das principais razões para que as unidades de fita sejam muito lentas. As fitas magnéticas são usadas principalmente como meio de armazenamento off-line (para aplicação fora do processamento). Atualmente, utiliza-se discos magnéticos durante o processamento e a fita para armazenamento posterior de dados, geralmente para gerar cópias de segurança (cópias de back-up). Desta forma, elas não interagem com o processador durante a execução do programa, evitando o desperdício de tempo inerente à sua lentidão.
As maiores vantagens das fitas são o baixo custo e a portabilidade da mídia, proporcionando um baixo custo por byte armazenado. Em compensação, suas maiores desvantagens são a lentidão, a baixa confiabilidade da mídia e a pouca duração da gravação. O baixo custo por byte amazenado ainda mantém um mercado para utilização da fita hoje, embora venha sendo aceleradamente substituida por meios de armazenamento mais modernos, especialmente meios ótico-magnéticos.
Os comprimentos de fita mais utilizados são: 300, 600, 1200 e 2.400 pés.
Densidade pode ser definido como "quantos caracteres podem ser armazenados por unidade de comprimento da fita" e é medida em bpi (bytes por polegada). Por ex: 800, 1.600 ou 6.250 bpi.

Tipos de Fitas:

> Streamer - pequena, parecida com uma fita cassete
> DAT (Digital Audio Tape) - grande capacidade, menor que uma fita cassete
> Fitas Cartucho - grande densidade: 30.000 bpi
> Rolo ou carretel

ORGANIZAÇÃO DA INFORMAÇÃO NAS FITAS

Organização Física das Informações
As informações nas fitas são organizadas em 9 colunas (8 bits + 1 bit de paridade).
Obs.: Existiram também no passado, fitas de 7 colunas (6 bits + 1 bit de paridade), hoje obsoletas.

Organização Lógica das Informações

I = MARCA REFLETORA - são marcas refletoras que indicam para a controladora o início e o fim da fita..
***** = TAPE MARK - é uma marca magnética de referência (não digital) inserida pela controladora de fita para permitir separar blocos afins (blocos que estão sendo gravados de uma só vez).
GAP - é uma marca de fim de bloco. Um gap força a unidade controladora a acelerar ou desacelerar a gravação. Em conseqüência, quanto maior o número de gaps, mais lento o acesso. É a própria unidade controladora quem produz os gaps.
BLOCO OU REGISTRO FÍSICO - é a unidade de armazenamento / transferência de informação. Os blocos são compostos de um ou mais registros lógicos (RL) e mais alguns bytes de controle inseridos pelo programa de controle, com dados necessários à identificação e recuperação do bloco. Os dados de controle (C) ocupam um espaço muito pequeno, que pode ser considerado desprezível em relação aos espaços ocupados pelos registros lógicos. Assim, pode-se considerar que o espaço ocupado por 1 bloco é aproximadamente igual ao de 1 registro físico (RF).

FATOR DE BLOCO (FB) é definido como o número de Fatores Lógicos contidos em um Registro Físico.

Assim: 1 Bloco ~ 1 Registro Físico = n Registros Lógicos e
FATOR DE BLOCO (FB) = Nº DE REGISTROS LÓGICOS ÷ 1 REGISTRO FÍSICO

Exemplos:

a) um arquivo com 10 registros lógicos por registro físico terá Fator de Bloco igual a 10; .
b) um arquivo com Fator de Bloco igual a 5 e contendo 15.000 registros lógicos terá 15.000 ÷ 5 = 3.000 registros físicos ou 3.000 blocos e portanto terá 2.999 gaps (ou 3.000, arredondando).

CONCLUSÃO: Se o arquivo do exemplo b), com 15.000 registros lógicos, tivesse FB=10 como o do exemplo a), seriam apenas 1.500 registros físicos = blocos = gaps em vez de 3.000 gaps, logo seria gasto menos espaço com gaps e portanto menos espaço seria ocupado na fita.
Obs.1: Quanto maior o fator de bloco, menor o número de gaps. Desta forma, o espaço ocupado na fita é reduzido e a velocidade de transferência dos dados é aumentada (os gaps provocam desacelerações na velocidade de transporte da fita).
Obs.2: Cada unidade de fita tem valores-limite para o menor e o maior fator de bloco admissível, estabelecidos (em projeto) pelo fabricante.

Outros

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