AULA 11 - Microprocessadores - Graduação: mudanças entre as edições
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Barramento, ou conjunto de barramentos (''bus'', em inglês) é a forma de interconexão dos módulos e dispositivos do computador que permite troca de sinais e dados. | '''Barramento''' é um caminho de comunicação entre dois ou mais dispositivos; é um conjunto de linhas de comunicação (condutor elétrico ou fibra ótica) que permitem a interligação entre dispositivos de um sistema de computação (CPU; Memória Principal; HD e outros periféricos), ou entre vários sistemas de computação. | ||
O conjunto de barramentos (''bus'', em inglês) é a forma de interconexão dos módulos e dispositivos do computador que permite troca de sinais de controle e dados. | |||
O mecanismo mais comum de interconexão usa um barramento do sistema compartilhado com múltiplas linhas. Os sistemas mais modernos usam uma hierarquia de barramentos para obter melhor desempenho. | |||
O processador tem um barramento especial, que o interconecta diretamente à memória principal, ou à cache. | |||
Este barramento é chamado de '''barramento do processador''' (local): | |||
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Porém, normalmente quando se fala em ''barramento'', está se referindo ao '''barramento de sistema''': | |||
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Os principais aspectos de um projeto de sistema de barramento são: | |||
* arbitragem - decisão sobre permissões para envio de sinais por meio das linhas do barramento; pode ser centralizada ou distribuída | |||
* temporização - envio de sinais sincronizado por um relógio central, ou assíncrono, com base na transmissão mais recente | |||
* largura do barramento - quantidade de bits que podem ser transmitidos ao mesmo tempo, número de linhas de endereço e dados - 8 bits, 16 bits, 32 bits, 64 bits, etc | |||
* velocidade de transmissão de dados - medida em bps (bits por segundo) - 10 bps, 160 Kbps, 100 Mbps, 1 Gbps etc. | |||
Existem 3 funções distintas nos barramentos: | |||
* Comunicação de Dados: função de transporte dos dados. Tipo bidirecional; | |||
* Comunicação de Endereços: função de indicar endereço de memória dos dados que o processador deve retirar ou enviar. Tipo unidirecional, e; | |||
* Comunicação de Controle: função que controla as ações dos barramentos anteriores. Controla solicitações e confirmações. Tipo bidirecional. | |||
==Barramento do processador== | |||
É utilizado pelo processador internamente e para envio de sinais para outros componentes do sistema computacional. | |||
Atualmente, os barramentos dos processadores (os de transferência de dados) têm sido bastante aprimorados com o objetivo de maior velocidade de processamentos de dados. | |||
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Barramento de Cache | |||
É o barramento dedicado para acesso à memória cache do computador, memória estática de alto desempenho localizada próximo ao processador. | |||
Barramento de Memória | |||
É o barramento responsável pela conexão da memória principal ao processador. É um barramento de alta velocidade que varia de micro para micro e atualmente gira em torno de 512 MHz a 8192 MHz, como nas memórias do tipo DDR3. | |||
Barramento de Entrada e Saída | |||
É o barramento I/O (ou E/S), responsável pela comunicação das diversas interfaces e periféricos ligados à placa-mãe, possibilitando a instalação de novas placas, os mais conhecidos são: PCI, AGP e USB. | |||
Os periféricos não se conectam diretamente ao barramento de sistema devido: | |||
Há uma larga variedade de periféricos com vários métodos de operação sendo inviável incorporar diversas lógicas de controle dentro do processador... | |||
A taxa de transferência de dados dos periféricos é normalmente mais baixa do que a da memória do processador sendo inviável usar o barramento de alta-velocidade para comunicação com periférico. | |||
Os periféricos usam normalmente formatos de dados e tamanhos de palavras diferentes dos do computador a que estão agarrados. | |||
Permitem a conexão de dispositivos como: | |||
Placa gráfica; Rede; Placa de Som; Mouse; Teclado; Modem; etc. | |||
São exemplos de Barramentos de Entrada e Saída: | |||
AGP; AMR; EISA; IrDA; ISA; MCA; PCI; PCI-e; Pipeline; SCSI; VESA; USB, e; PS/2. | |||
Barramento de Dados | |||
É o barramento Data Bus, responsável por transportar informação da instrução (através do código de operação), variável do processamento (cálculo intermediário de uma fórmula por exemplo) ou informação de um periférico de E/S (dado digitado em um teclado). O tamanho da via de dados determina respectivamente o máximo número de instruções (e portanto o potencial de processamento) e a precisão do processamento aritmético (através do cálculo de ponto flutuante) ou o número de símbolos possíveis a ser representado (por exemplo, pontos de uma foto). | |||
Ex: | |||
1) O processador 8088 possui 8 bits no barramento → máximo de 256 instruções e variáveis numéricas entre -128 a +127 (ou 0 a 255). | |||
2) O processador Pentium IV possui 32 bits no barramento→ variáveis numéricas entre - 2147483648 e + 2147483647. | |||
O tamanho do barramento de dados está ligado a capacidade de processamento do sistema. Se o processamento é simples (como o controle booleano de um CLP) 8 bits são suficientes. Por outro lado, se há a necessidade de um processamento complexo (como os sistema de multimídia onde há a necessidade de processarmos milhões de pontos de imagem) processamento de até 128 bits já estão disponíveis. Obviamente existe a necessidade de aumentar igualmente a velocidade do sistema pois a "paciência" do usuário é a mesma ao ligar uma lâmpada ou processar uma imagem fotográfica. | |||
Edição das 10h24min de 15 de maio de 2018
Barramentos do computador
Barramento é um caminho de comunicação entre dois ou mais dispositivos; é um conjunto de linhas de comunicação (condutor elétrico ou fibra ótica) que permitem a interligação entre dispositivos de um sistema de computação (CPU; Memória Principal; HD e outros periféricos), ou entre vários sistemas de computação.
O conjunto de barramentos (bus, em inglês) é a forma de interconexão dos módulos e dispositivos do computador que permite troca de sinais de controle e dados.
O mecanismo mais comum de interconexão usa um barramento do sistema compartilhado com múltiplas linhas. Os sistemas mais modernos usam uma hierarquia de barramentos para obter melhor desempenho.
O processador tem um barramento especial, que o interconecta diretamente à memória principal, ou à cache.
Este barramento é chamado de barramento do processador (local):
Porém, normalmente quando se fala em barramento, está se referindo ao barramento de sistema:
Os principais aspectos de um projeto de sistema de barramento são:
- arbitragem - decisão sobre permissões para envio de sinais por meio das linhas do barramento; pode ser centralizada ou distribuída
- temporização - envio de sinais sincronizado por um relógio central, ou assíncrono, com base na transmissão mais recente
- largura do barramento - quantidade de bits que podem ser transmitidos ao mesmo tempo, número de linhas de endereço e dados - 8 bits, 16 bits, 32 bits, 64 bits, etc
- velocidade de transmissão de dados - medida em bps (bits por segundo) - 10 bps, 160 Kbps, 100 Mbps, 1 Gbps etc.
Existem 3 funções distintas nos barramentos:
- Comunicação de Dados: função de transporte dos dados. Tipo bidirecional;
- Comunicação de Endereços: função de indicar endereço de memória dos dados que o processador deve retirar ou enviar. Tipo unidirecional, e;
- Comunicação de Controle: função que controla as ações dos barramentos anteriores. Controla solicitações e confirmações. Tipo bidirecional.
Barramento do processador
É utilizado pelo processador internamente e para envio de sinais para outros componentes do sistema computacional.
Atualmente, os barramentos dos processadores (os de transferência de dados) têm sido bastante aprimorados com o objetivo de maior velocidade de processamentos de dados.
== Barramento de Cache É o barramento dedicado para acesso à memória cache do computador, memória estática de alto desempenho localizada próximo ao processador.
Barramento de Memória É o barramento responsável pela conexão da memória principal ao processador. É um barramento de alta velocidade que varia de micro para micro e atualmente gira em torno de 512 MHz a 8192 MHz, como nas memórias do tipo DDR3.
Barramento de Entrada e Saída É o barramento I/O (ou E/S), responsável pela comunicação das diversas interfaces e periféricos ligados à placa-mãe, possibilitando a instalação de novas placas, os mais conhecidos são: PCI, AGP e USB.
Os periféricos não se conectam diretamente ao barramento de sistema devido:
Há uma larga variedade de periféricos com vários métodos de operação sendo inviável incorporar diversas lógicas de controle dentro do processador... A taxa de transferência de dados dos periféricos é normalmente mais baixa do que a da memória do processador sendo inviável usar o barramento de alta-velocidade para comunicação com periférico. Os periféricos usam normalmente formatos de dados e tamanhos de palavras diferentes dos do computador a que estão agarrados. Permitem a conexão de dispositivos como:
Placa gráfica; Rede; Placa de Som; Mouse; Teclado; Modem; etc. São exemplos de Barramentos de Entrada e Saída:
AGP; AMR; EISA; IrDA; ISA; MCA; PCI; PCI-e; Pipeline; SCSI; VESA; USB, e; PS/2. Barramento de Dados É o barramento Data Bus, responsável por transportar informação da instrução (através do código de operação), variável do processamento (cálculo intermediário de uma fórmula por exemplo) ou informação de um periférico de E/S (dado digitado em um teclado). O tamanho da via de dados determina respectivamente o máximo número de instruções (e portanto o potencial de processamento) e a precisão do processamento aritmético (através do cálculo de ponto flutuante) ou o número de símbolos possíveis a ser representado (por exemplo, pontos de uma foto).
Ex:
1) O processador 8088 possui 8 bits no barramento → máximo de 256 instruções e variáveis numéricas entre -128 a +127 (ou 0 a 255). 2) O processador Pentium IV possui 32 bits no barramento→ variáveis numéricas entre - 2147483648 e + 2147483647. O tamanho do barramento de dados está ligado a capacidade de processamento do sistema. Se o processamento é simples (como o controle booleano de um CLP) 8 bits são suficientes. Por outro lado, se há a necessidade de um processamento complexo (como os sistema de multimídia onde há a necessidade de processarmos milhões de pontos de imagem) processamento de até 128 bits já estão disponíveis. Obviamente existe a necessidade de aumentar igualmente a velocidade do sistema pois a "paciência" do usuário é a mesma ao ligar uma lâmpada ou processar uma imagem fotográfica.