Dispositivos de Entrada e Saída

Versão em Áudio

Teclados, mouses, monitores e outros periféricos têm algo em comum, todos eles são dispositivos de entrada e saída. O princípio dos dispositivos de entrada e saída é fundamental para que possamos operar em um computador.

Por isso, aprenda um pouco sobre os dispositivos de entrada e saída, quais suas características, como eles operam e que função alguns dispositivos assumem.

Conceitos Básicos de E/S

É provável que você não conheça sobre os princípio de entrada e saída de dados de um sistema computacional, então vamos por partes. Os dispositivos de entrada e saída de dados são periféricos que são conectados a um computador para, como o nome sugere, inserir ou mostrar os dados que o sistema operacional fornece.

Existem algumas diferenças em relação a como os dispositivos operam. Em geral, todos os dispositivos são compostos de duas partes: O controlador do dispositivo, que fica responsável por interpretar a comunicação vinda tanto do dispositivo como do sistema operacional e o dispositivo em sí.

O controlador é um ship ou um conjunto de ships que controla fisicamente o dispositivo em questão. Ele recebe os comandos do sistema operacional e os executa de acordo com a tarefa.

Vou apresentar um exemplo de comunicação entre o sistema operacional e o disco rígido. Quando o sistema precisa ler ou escrever algum arquivo no disco, ele recebe um comando do sistema operacional com o número do setor do disco que ele precisa ler.

A partir disso, esse comando vai para o controlador, que converte esse comando e verifica onde está posicionado o cilindro, a agulha que escreve os dados e a posição e mandar para a posição correta acima do disco magnético. Por fim, ele aguarda o setor no disco passar sob a agulha para então escrever ou ler os dados que o sistema solicitou.

Drivers

Como os dispositivos possuem controladores diferentes, são necessários vários softwares para que todos esses dispositivos conversem com os sistemas operacionais. O software responsável pela comunicação entre o dispositivo e o sistema é chamado de driver de dispositivo, talvez seja um nome que já deve ter ouvido falar ao instalar uma nova peça no seu computador.

Para ser executado com um desempenho satisfatório, os drivers têm de ser colocados dentro do sistema de modo que ele fique no núcleo do sistema, onde os aplicativos tem mais prioridade de execução. Na verdade, os drivers podem ser executados na área do usuário. Sistemas como o Linux e o Windows oferecem suporte a essa função.

Dispositivos de Entrada

Já vimos como algumas coisas funcionam neste processo de entrada e saída de dados, agora vamos conhecer alguns periféricos.

Mouse

O que faz o mouse funcionar é o diodo de laser infravermelho. Tal diodo é capaz de captar os movimentos da superfície abaixo do mouse (pois a resolução das imagens captadas por ele é maior do que a captada por um LED, que eram modelos mais antigos de mouse), o que faz com que ele funcione em superfícies que um mouse óptico normal não funcionaria.

E dependendo da qualidade/resolução do mouse laser, ele pode ser capaz de detectar movimentos até mesmo enquanto em cima de um espelho.

Além disso, mouses sem fio são em geral ópticos também e, como era de se esperar, necessitam de pilhas ou baterias para funcionarem. Outro fato interessante é o de que alguns mouses sem fio vêm com um esquema de encriptação, o qual faz com que os dados enviados do seu mouse para o computador não possam ser interceptados por ninguém.

Teclado

A função do teclado é óbvia para a maioria dos usuários, mas digitar texto não é a única tarefa que o teclado pode executar. Suas teclas podem capturar imagens, para navegar na internet, trabalhar com as janelas no caso de um problema com o mouse, executar comandos em jogos, etc.

Quando você pressiona uma tecla, uma pequena corrente elétrica passa pelo circuito que está logo abaixo. O processador do teclado percebe o acontecido, verifica a posição do circuito em sua matriz e a letra ou comando correspondente, que consta em sua memória.

Por exemplo, se você apertar a tecla que possui a bandeira do Windows, o chip perceberá que circulou energia no local e enviará para o PC o comando correspondente, que é a de abrir o Menu Iniciar. Ou seja, assim como qualquer equipamento eletrônico, o teclado interpreta impulsos elétricos e suas interrupções para gerar comandos ou caracteres na tela do seu monitor.

Dispositivos de Saída

Agora que você aprendeu como funciona os dispositivos de entrada mais comuns, é hora de conhecer os dispositivos de saída.

Monitor

Liquid Crystal Display, ou LCD, significa Tela de Cristal Líquido. Muitos acham estranho quando escutam a palavra “cristal” em um estado diferente do sólido, mas ele existe nos dois estados simultaneamente e pode ser “moldado” para ficar em qualquer polaridade através de alterações na corrente elétrica.

Essa capacidade de polarização justifica, em parte, o uso desse material, pois ele permite que o monitor desvie a luz proveniente da fonte em qualquer direção para formar uma imagem. Quando olhamos ou mesmo tocamos na tela, não percebemos que na verdade ela possui múltiplas camadas sobrepostas para formar as imagens.

Para exibir as milhões de cores, os displays possuem um controle de tensões e filtros bastante preciso, necessitando de um processador dedicado a essas milhões de variações por segundo.

Por outro lado, telas monocromáticas, como a de calculadoras e relógios, possuem uma construção mais simples. Os cristais possuem apenas dois estados: transparente (permite a passagem de luz) e opaco (apagado), sendo bem mais baratos de produzir.

Impressoras

O princípio de funcionamento do modelo a laser é a eletricidade estática. Uma carga elétrica positiva é aplicada em toda a extensão do cilindro fotorreceptor. Ele então começa a girar enquanto o raio laser descarrega pontos específicos correspondentes à imagem ou texto. Dessa forma, o laser cria um desenho eletrostático no cilindro a partir das informações armazenadas na memória da impressora, transmitidas pelo computador.

É a partir daí que o toner começa a agir. Ele contém um pó fino, composto de carbono e polímero com carga elétrica positiva. Por causa disso, ele fica depositado nas áreas descarregadas pelo laser, que têm carga negativa, e é repelido pela área restante, de carga positiva.

Nesse momento o papel sai da bandeja, recebe uma carga negativa mais forte que a da imagem eletrostática e passa pelo cilindro. Ao entrar em contato com a peça, o papel atrai o pó e assim fica com a imagem gravada. O tambor cilíndrico é então descarregado para que o papel não fique preso a ele.

Mas a impressão ainda não está concluída. Para que o toner seja fixado ao papel, este precisa passar entre dois outros cilindros, que recebem o nome de fusor. Os rolos são aquecidos, fazendo com que o toner se funda à folha ao passar por eles. O passo final é a folha ir para a bandeja de saída. Neste ponto, o cilindro inicial é totalmente descarregado, ficando pronto para uma próxima impressão.