Sub-tema nº4: Dispositivos de Input e Output

31 10 2009

Os diapositivos de Input e Output (que tem uma sigla I/O e em português, significa E/S, ou seja, Entrada/Saída, são utilizados quase que exclusivamente no ramo da informática, indicando a entrada de dados por meio de algum código ou programa, para algum outro programa ou hardware, bem como a sua saída (ou seja, a obtenção de dados) ou retorno de dados, como resultado de alguma operação de algum programa, consequentemente resultado de algum input.

São exemplos de dispositivos de input de um computador: disco rígido, microfone, teclado, rato, tela sensível ao toque, scanner, pendrive, máquina fotográfica digital, webcam e joystick.

São exemplos de dispositivos de output de um computador: monitor, impressora, disco rígido.

Ainda há exemplos de unidades, onde são simultaneamente dispositivos de input e output, como por exemplo: disco rígido, disco flexível (ou disquete), monitor sensível a toques, joystick vibratório.

Agora vamos falar, em pormenor, dos diapositivos de input, de output e input/output.

Dispositivos de Input:

  • Disco Rígido: é a parte do computador onde são armazenados todos os dados. O disco rigido é uma memoria não-volátil, ou seja, as informações não são perdidas, quando o computador é desligado, sendo considerada a “memória” propriamente dita. Por ser uma memória não-volátil, é um sistema necessário para se ter um meio de executar novamente os programas e carregar arquivos, contendo os dados inseridos anteriormente quando ligamos o computador.
    • “Como funciona?”: Os discos magnéticos de um disco rígido são recobertos por uma camada magnética extremamente fina. Na verdade, quanto mais fina for a camada de gravação, maior será sua sensibilidade, e consequentemente maior será a densidade de gravação permitida por ela. Os primeiros discos rígidos, utilizavam a mesma tecnologia de média magnética utilizada em disquetes, chamada coated media, que além de permitir uma baixa densidade de gravação, não era muito durável.
  • Microfone: é um aparelho que converte o som em sinais eléctricos e é usado em muitas aplicações como telefones, gravadores, aparelhos auditivos e na transmissão de rádio e televisão. Converte vibrações mecânicas na gama audível (em frequências de 20Hz a 20kHz – seja no ar, água ou num material sólido) num sinal eléctrico. Na maioria dos microfones, em uso as ondas sonoras, são convertidas em vibrações mecânicas através de um diafragma fino e flexível e em seguida convertidas em sinal eléctrico através de um bobina móvel ou por carga e descarga de um condensador. No caso de microfones de condensador, estes necessitam de uma tensão de alimentação contínua, chamada de phantom power, que é de facto uma tensão de polarização.
    • “Como funciona?”: Há dois tipos de microfone: microfones de pressão e microfones de gradiente de pressão. Os microfones podem ser classificados, quanto a directividade da seguinte forma: Omnidirecionais – Captam o som da fonte não importando a direcção em que este chegue a sua cápsula; Figura 8 – Captam o som igualmente no eixo da cápsula (0º e 180º), rejeitando o som que chega a 90º e a 270º; Cardióides – Captam com maior eficácia os sons emitidos na sua frente e conforme vai-se deslocando do eixo central do microfone, a sua captação é reduzida. Desta forma, sons vindos de trás não são captados ou são captados com pequena intensidade; Super e Hiper-Cardióides – Captam além dos sons emitidos na sua frente, parte dos sons emitidos na parte de trás. Isto é bastante útil para aumentar o ganho do som, sem que haja microfonia. Microfones também são utilizados em computadores, como equipamento complementar à diversos softwares, como para conversas on-line, gravação de mensagens e para jogos online. Em computadores mais modernos, os microfones ficam localizados embutidos nos headphones, já em PCs mais antigos, o microfone fica juntamente com o rato, em cima da mesa.
  • Teclado: é um tipo de periférico utilizado pelo usuário para a entrada manual no sistema de dados e comandos. Possui teclas representando letras, números, símbolos e outras funções, baseado no modelo de teclado das antigas máquinas de escrever. Basicamente, os teclados são projectados para a escrita de textos, onde são usadas para esse meio cerca de 50% delas, embora os teclados sirvam para o controlo das funções de um computador e do seu sistema operacional. Essas teclas são ligadas a um chip dentro do teclado, responsável por identificar a tecla pressionada e por mandar as informações para o PC. O meio de transporte dessas informações entre o teclado e o computador pode ser sem fio (ou wireless) ou a cabo (PS/2 e USB). O teclado vem-se adaptando com a tecnologia e é um dos poucos periféricos que mais se destacam na computação. Os teclados são essencialmente formados por um arranjo de botões rectangulares, ou quase rectangulares, denominados como teclas. Cada tecla tem um ou mais caracteres impressos ou gravados em baixo relevo em sua face superior, sendo que, aproximadamente, cinquenta por cento das teclas produzem letras, números ou sinais (denominados caracteres). Entretanto, em alguns casos, o acto de produzir determinados símbolos requer que duas ou mais teclas sejam pressionadas simultaneamente ou em sequência. Outras teclas não produzem símbolo algum, todavia, afectam o modo como o microcomputador opera ou age sobre o próprio teclado.
    • “Como funciona?”: No uso normal, o teclado é usado para digitar texto em processadores ou editores de textos, correio electrónico, ou qualquer aplicação que tenha por função da tecla é a entrada manual de dados por digitação. Em computadores modernos a interpretação na hora de escrever é deixada, geralmente, ao software. Teclados modernos distinguem cada tecla física de todo o outro e informa todos os comandos ao software controlando. Esta flexibilidade não é levada frequentemente como vantagem, por exemplo, se tecla shift esquerda é usada, a do direito é sujeitada junto com outro carácter.
  • Rato: é um periférico de entrada que, historicamente, se juntou ao teclado como auxiliar no processo de entrada de dados, especialmente em programas com interface gráfica e tem como função movimentar o cursor (apontador) pela telaPB/ecrãPE do computador. O formato mais comum do cursor é uma seta, contudo, existem opções no sistema operacional e em softwares específicos que permitam a personalização do cursor do rato. O rato funciona como um apontador sobre o ecrã do computador e disponibiliza normalmente quatro tipos de operações: movimento, clique, duplo clique e arrastar e largar (drag and drop). Existem modelos com um, dois, três ou mais botões cuja funcionalidade depende do ambiente de trabalho e do programa que está a ser utilizado. Claramente, o botão esquerdo é o mais utilizado.
    • “Como funciona?”: O rato possuía dois discos que rolavam nos eixos X e Y e tocavam directamente na superfície. O modelo mais conhecido de rato é provavelmente o rato baseado em uma esfera, que roda livremente, mas que na prática gira dois discos que ficam em seu interior. O movimento dos discos pode ser detectado tanto mecanicamente quanto por meio óptico. Os modelos mais modernos são totalmente ópticos, não tendo peças móveis. De modo muito simplificado, eles tiram fotografias que são comparadas e que permitem deduzir o movimento que foi feito. O rato óptico não é uma invenção tão moderna quanto parece: já no início da década de 90 a Sun Microsystems fornecia máquinas com um rato óptico que exigia um mousepad especial, com um sistema diferente. O rato óptico actual, porém, usa uma tecnologia muito mais avançada que pode funcionar em qualquer superfície não reflexiva. O rato por padrão possui pelo menos dois botões, o esquerdo usado para seleccionar e clicar (accionar) ícones e o direito realiza funções secundárias com por exemplo exibir as propriedades do objecto apontado. Há ainda na maioria dos ratos, um botão Scroll em sua parte central, que tem como função principal movimentar a barra de rolagem das janelas.
  • Pendrive: é um dispositivo de armazenamento constituído por uma memória flash tendo aparência semelhante à de um isqueiro ou chaveiro e uma ligação USB tipo A permitindo a sua conexão a uma porta USB de um computador. As capacidades actuais de armazenamento são 64 MB a 256 GB. A velocidade de transferência de dados pode variar dependendo do tipo de entrada. Elas oferecem vantagens potenciais com relação a outros dispositivos de armazenamento portáteis, particularmente disquetes. São mais compactos, rápidos, têm maior capacidade de armazenamento, são mais resistentes devido a ausência de peças móveis. Adicionalmente, tornou-se comum computadores sem drives de disquete. Portas USB por outro lado, estão disponíveis em praticamente todos os computadores pessoais e notebooks. Os drives flash utilizam o padrão USB mass storage (“armazenamento de massa USB” em português), passivelmente compatível pelos principais sistemas operacionais modernos como Windows, Mac OS X, Linux, entre outros.
    • “Como funciona?”: Para ter acesso aos dados armazenados no drive flash, este deve estar conectado ao computador, tanto directamente quanto através de um hub USB. O drive fica activo apenas quando ligado à porta USB e obtém toda a energia necessária através da corrente eléctrica fornecida pela conexão. Algumas drives, no entanto, especialmente os modelos de velocidade mais alta, podem necessitar de mais energia que a fornecida pelo hub USB, como os disponíveis em teclados e monitores. Em computadores com sistema operacional Windows Vista, Windows XP ou com as versões recentes do Linux ou MacOS, as pendrives são reconhecidas automaticamente como dispositivos de armazenamento removível. Em sistemas operacionais mais antigos (como o Microsoft Windows 98), é necessário instalar um pacote de software denominado “driver”, específico para o dispositivo utilizado, que permite seu reconhecimento pelo sistema operacional. Há algumas “drivers” anunciados como genéricos ou universais para Windows 98, mas nem sempre funcionam perfeitamente com qualquer dispositivo. Alguns modelos podem reproduzir música MP3 e sintonizar Rádio FM. Em contrapartida, são um pouco mais caros, volumosos e pesados, por utilizar uma pilha (geralmente no tamanho AAA), ou bateria interna. Vale salientar que esses modelos já podem ser “classificados” como MP3 Player ou S1 MP3 Player.
  • Tela Sensível ao Toque: é um tipo de tela sensível à pressão, dispensando assim a necessidade de outro periférico de entrada de dados, como o teclado. A película táctil pode ser activada com a pressão de um dedo ou de uma caneta de filtro (sem tinta). Este ecrã é ideal para jogos, para desenho no computador, ou outras actividades pedagógicas. São especialmente utilizados em PDAs e em terminais bancários de distribuição de dinheiro.
    • “Como funciona?”: Há uma série de tipos de tecnologia utilizada na fabricação de telas sensíveis a toque. Vejamos algumas delas: Um ecrã táctil resistivo é composto de várias camadas. As mais importantes são dois finos metálicos electricamente condutivas e resistivas camadas separadas por finos espaço. E quando alguns retoques do objecto deste tipo de painel táctil, onde as camadas estão conectados num determinado ponto, o painel então electricamente, faz actos semelhantes aos Divisores de tensão com duas saídas ligadas. Isto provoca uma mudança na corrente eléctrica, que é registrada como um evento toque e enviada para o controlador de transformação. Um ecrã multi-táctil reconhece múltiplos pontos de interacção simultâneos, frequentemente incluindo também a pressão de cada um independentemente, assim como a posição. Isso permite gestos e interacção através de vários dedos ou mãos, aumentando a qualidade da utilização do ecrã, contribuindo para a manipulação direita através de gestos intuitivos. Dependendo do tamanho do ecrã, alguns dispositivos suportam mais de um utilizador no sistema, simultaneamente.
  • Scanner: é um periférico de entrada responsável por digitalizar imagens, fotos e textos impressos para o computador, um processo inverso ao da impressora. Ele faz varreduras na imagem física gerando impulsos elétricos através de um captador de reflexos. É dividido em duas categorias: scanner de mão – parecido com um rato bem grande, no qual deve-se passar por cima do desenho ou texto a ser transferido para o computador. Este tipo não é mais apropriado para trabalhos semi-profissionais devido à facilidade para o aparecimento de ruídos na transferência e scanner de mesa – parecido com uma fotocopiadora, no qual deve-se colocar o papel e abaixar a tampa para que o desenho ou texto seja então transferido para o computador. Eles fazem a leitura a partir dispositivos de carga dupla. O scanner cilíndrico é o mais utilizado para trabalhos profissionais. Ele faz a leitura a partir de foto multiplicadores. A sua maior limitação reside no facto de não poderem receber originais não flexíveis e somente digitalizarem imagens e traços horizontais e verticais. Ele tem a capacidade de identificar um maior número de variações tonais nas áreas de máxima e de mínima. Devido aos avanços recentes na área da fotografia digital, já começam a ser usadas câmaras digitais para capturar imagens e texto de livros.
  • Máquina Fotográfica Digital: revolucionou o processo de captura de imagens, contribuindo para a popularização da fotografia ou da técnica cinematográfica digital. Ao invés de utilizar a película fotossensível (filme) para o registro das imagens, que requer, posteriormente à aquisição das imagens, um processo de revelação e ampliação das cópias, a câmara digital registra as imagens através de um sensor que entre outros tipos podem ser do tipo CMOS ou do tipo CCD, armazenando as imagens em cartões de memória. Uma câmara pode suportar um só ou vários tipos de memória, sendo os mais comuns: CompactFlash tipos I e II, SmartMedia, MMC e Memory stick e SD (os dois mais usados). Estas imagens podem ser visualizadas imediatamente no monitor da própria câmara, podendo ser apagadas caso o resultado não tenha sido satisfatório. Posteriormente são transferidas através de e-mail, álbum virtual, revelação digital impressa ou simplesmente apresentadas em telas de TV. Uma das características mais exploradas pelos fabricantes de câmaras digitais é a resolução do sensor da câmara, medida em megapixels. Em teoria, quanto maior a quantidade de megapixels, melhor a qualidade da foto gerada, pois o seu tamanho será maior e permitirá mais zoom e ampliações sem perda de qualidade. Entretanto, a qualidade da foto digital não depende somente da resolução em megapixels, mas de todo o conjunto que forma a câmara digital. Os factores que mais influenciam a qualidade das fotos/vídeos são a qualidade das lentes da objectiva, o algoritmo (software interno da câmara que processa os dados capturados) e os recursos que o fotógrafo pode usar para um melhor resultado, ou até mesmo eventuais efeitos especiais na foto. No entanto, dependendo do uso que será dado à fotografia, um número excessivo de megapixels não trará benefício adicional à qualidade da imagem e onerará o custo do equipamento. Normalmente as câmaras voltadas ao uso profissional são dotadas de maior quantidade de megapixels, o que lhes permite fazer grandes ampliações. Já para o usuário amador, máquinas com resolução entre três e cinco megapixels geram excelentes resultados.
  • Webcam: é uma câmara de vídeo de baixo custo que capta imagens, transferindo-as de modo quase instantaneamente para o computador, podendo ser utilizada em uma grande gama de aplicações tais como videoconferência, editores de vídeo, editores de imagem, entre outros. Hoje em dia podemos comprar webcams de baixa ou alta resolução de imagem (acima de 2.0 Megapixels), podendo ou não apresentar interface de som (microfones) e outro recurso que hoje as webcams possuem são leds (diodos emissores de luz) que são accionados caso os sensores da webcam detectarem pouca ou nenhuma fonte de luz externa. Geralmente a conexão utilizada com o computador é do tipo USB e a captura de imagem é realizada através de um componente electrónico denominado CCD.
  • Joystick: é um periférico de computador e de consolas de jogos pessoal ou um dispositivo geral de controlo que consistem em uma vara vertical na qual os pivôs se aproximam de uma extremidade e transmitem o ângulo em duas ou três dimensões a um computador. O joystick é usado frequentemente para controlar os jogos, e têm geralmente um ou mais botões de pressão cujo estado pode também ser lido pelo computador. O termo joystick transformou-se num sinonimo para os controladores do jogo que podem ser conectados ao computador desde que o computador defina a entrada como uma “porta de jogos”. Além de controlar jogos, os manches são usados também para controlar máquinas, como por exemplo, os elevadores. Os joysticks mais diminutos recentemente foram adoptados como dispositivos navegacionais para equipamentos electrónicos menores, tais como telefones móveis.

Diapositivos de Output

  • Monitor: é um dispositivo de saída do computador que serve de interface visual para o usuário, na medida que permite a visualização dos dados e sua interacção com eles. Os monitores são classificados de acordo com a tecnologia de amostragem de vídeo utilizada na formação da imagem. Actualmente, essas tecnologias são três: CRT, LCD e LED. À superfície do monitor sobre a qual se projecta a imagem chamamos tela, ecrã ou écran.
  • Impressora: é um periférico que, quando conectado a um computador ou a uma rede de computadores, tem a função de dispositivo de saída, imprimindo textos, gráficos ou qualquer outro resultado de uma aplicação. Vindo da herança da tecnologia das máquinas-de-escrever, as impressoras sofreram drásticas mutações ao longo dos tempos. Também com o evoluir da computação gráfica, as impressoras foram-se especializando a cada uma das vertentes. Assim, encontram-se impressoras optimizadas para desenho vectorial e para raster, e outras optimizadas para texto. A tecnologia de impressão foi incluída em vários sistemas de comunicação, como o fax.
    • “Como funciona?”: Há diferentes impressoras em funcionalidade, como por exemplo, a impressora de impacto, a impressora de jacto de tinta e impressora a laser. As impressoras de impacto baseiam-se no princípio da decalcação, por exemplo, ao colidir uma agulha ou roda de caracteres contra uma fita de tinta dá-se a produção da impressão. As impressoras margarida e impressoras matriciais são exemplos de impressoras de impacto. As impressoras a laser são o topo de gama na área da impressão e seus preços variam enormemente, dependendo do modelo. São o método de impressão preferencial em tipografia e funcionam de modo semelhante ao das fotocopiadoras. Utilizam Tonner revelador, no lugar de Tinta. As impressoras de jacto de tinta, imprimem através de um cartucho de tinta que vai de 3 à 30 ml. Algumas têm uma óptima qualidade de impressão quase se igualando às de Laser. Sao as impressoras mais utilizadas. As impressoras térmicas, embora sejam mais rápidas, mais economicas e mais silenciosas do que outros modelos de impressoras, as impressoras térmicas praticamente só são utilizadas hoje em dia em aparelhos de fax e máquinas que imprimem cupons fiscais e extractos bancários. O grande problema com este método de impressão é que o papel térmico utilizado desbota com o tempo, obrigando o utilizador a fazer uma fotocópia do mesmo. No início do século XXI, modelos mais avançados, as impressoras de transferência térmica, difundiram-se ao permitir impressão em cores. O custo destas impressoras, ainda é muito superior ao das impressoras de jacto de tinta.
  • Disco Rígido (está descrito anteriormente em cima).

Diapositivos de Input/Output

  • Disco Rígido (está descrito anteriormente em cima).
  • Disquete: é um disco de banda magnética removível, para armazenamento de dados. O termo equivalente em inglês é floppy-disk, significando disco flexível.
    • “Como funciona?”: Os disquetes possuem a mesma estrutura de um disco rígido, sendo todos periféricos de entrada e saida, tendo como diferenças o facto dos disquetes poderem ser removíveis e o facto dos disquetes serem compostos de um único disco magnético. Os disquetes são divididos em pistas. Um conjunto de pistas concêntricas repartidas em intervalos regulares definem a superfície magnética do disco. As pistas são numeradas de 0 a n, sendo n o número total. A pista 0 é a mais externa. Cada cilindro é dividido em um número constante de partes de mesmo tamanho, denominado sector. O nome destes depende do formato do disquete e são numerados de 1 até n, sendo n o número de sectores por pista. Cada sector possui o tamanho de 512 bytes. O sector (ou bloco) é a menor porção do disco que o computador consegue ler. O disco magnético geralmente é dividido em duas faces, denominadas 0 e 1. Alguns leitores mais actuais, visto que os discos possuem essas duas faces, são equipados com duas cabeças de leitura/escrita, uma para cada face do disco. Para se calcular a capacidade do disquete, pode-se usar a fórmula: Número de faces × número de pistas × números de sectores/pista × 512 bytes/sector.

 

Fontes:

http://pt.wikipedia.org/wiki/I/O

http://pt.wikipedia.org/wiki/Disco_r%C3%ADgido

http://pt.wikipedia.org/wiki/Microfone

http://pt.wikipedia.org/wiki/Teclado_(inform%C3%A1tica)

http://pt.wikipedia.org/wiki/Rato_(inform%C3%A1tica)

http://pt.wikipedia.org/wiki/USB_flash_drive

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ecr%C3%A3_t%C3%A1ctil

http://pt.wikipedia.org/wiki/Webcam

http://pt.wikipedia.org/wiki/Digitalizador

http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A2mera_digital

http://pt.wikipedia.org/wiki/Joystick

http://pt.wikipedia.org/wiki/Monitor_de_v%C3%ADdeo

http://pt.wikipedia.org/wiki/Impressora

http://pt.wikipedia.org/wiki/Disquete

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