DISPOSITIVOS DE ENTRADA E SAÍDA

Dispositivos de E/S(Entrada e Saída)

Os dispositivos de entrada e saída de dados (E/S) são de suma importância pois qualquer informação que deva entrar ou sair do computador será feita através deles. Dentre os dispositivos de entrada podemos citar: teclado, mouse, câmera, digitalizador. Os dispositivos de saída podem ser: monitor, impressora, saída de som, por exemplo.

Os dispositivos de E/S se comunicam com o computador através de portas específicas de comunicação, como porta paralela, porta serial, porta USB, porta SCSI, porta Firewire, porta PS/2, e assim por diante. Cada porta compreende um tipo de conector específico, porém mais do que isso um protocolo de comunicação entre dispositivos.

O dispositivo de entrada padrão é o teclado, enquanto que a saída padrão é o monitor. Isto significa que sempre que não for explicitamente especificado, um programa tentará ler do teclado e escrever para o monitor.

Uma forma do usuário se comunicar com o computador. Os dispositivos de Entrada recebem informações do usuário, através do teclado, mouse, pan-drive e outros. Já os dispositivos de Saída devolvem as informações ao usuário, pela tela, ou seja, o monitor e a impressora.
Por exemplo, uma imagem selecionada pelo usuário a partir de um  dispositivo de entrada, o mouse, você consegue visualizá-la pela tela, o monitor, a imagem selecionada, e se for imprimir utiliza-se a impressora.

USB

O USB era algo simples. Você tinha o USB 2.0 e.... só isso. Portas USB 1.0 existiram por um breve período de tempo, mas depois que o USB 2.0 foi lançado, com largura de banda significativamente maior, ele foi amplamente adotado e varreu o antecessor do mapa. E como todo padrão amplamente adotado, variantes começaram a aparecer.

^{Portas USB 2.0}

USB 2.0 padrão: esta é a porta USB mais comum, que qualquer usuário de PC vê no dia-a-dia. Mouses, teclados, HDs, drives ópticos e praticamente qualquer outra coisa podem ser encontrados em versões com conectores USB que são plugados a uma destas portas. Mesmo depois do surgimento do USB 3.0 (também chamado SuperSpeed USB) esta ainda é a conexão mais versátil.

^{USB 2.0 com "auto-instalação". Há um botão ao lado da porta}

Porta USB 2.0 com “auto-instalação da BIOS”: é uma variante peculiar encontrada em algumas placas-mãe produzidas pelas ASUS. É a princípio uma porta USB 2.0 comum, e pode ser usada como tal. Mas também pode ser usada para automatizar a instalação (ou atualização) da BIOS da máquina.

Você precisa copiar um utilitário (junto com a BIOS que quer instalar) para um pendrive, e plugá-lo a esta porta. Aí é só apertar o botão ao lado dela assim que o PC for ligado e a BIOS será instalada. É um recurso “de nicho”, feito para os usuários mais avançados que podem ter encontrado algum problema após um overclock severo ou outra modificação do sistema que impediu um boot “normal” da máquina.

^{USB 2.0 com energia extra: portas vermelhas}

USB 2.0 com energia extra: estas portas, de cor vermelha, são encontradas em placas-mãe feitas pela ASUS, Gigabyte e alguns outros fabricantes. Elas fornecem mais energia do que as portas USB normais (por padrão limitadas a 500 mA), para carregar smartphones e tablets. É uma resposta a aparelhos como o iPad, que não recarregam a bateria quando conectados a um PC porque exigem mais corrente do que uma porta USB 2.0 comum pode fornecer.

^{USB 3.0: portas azuis}

USB 3.0: é a mais nova versão do USB, também chamada de SuperSpeed USB e capaz de trafegar dados a até 625 MB (5 gigabits) por segundo. Portas USB 3.0 tem cor azul e são compatíveis com dispositivos USB 2.0, mas nesse caso a velocidade fica limitada aos 60 MB (480 Megabits) por segundo do padrão anterior. Cabos USB 3.0 são internamente diferentes dos cabos USB 2.0, então certifique-se de estar usando o cabo certo com aquele seu HD externo novinho em folha se quiser tirar proveito de toda a velocidade extra.

^{eSATA: alta-velocidade no acesso a HDs externos}

Armazenamento externo em alta velocidade é algo crítico ao editar e arquivar vídeo digital e fotografias em RAW. A tecnologia eSATA foi criada para fornecer uma alternativa mais rápida ao USB 2.0, antes do surgimento do USB 3.0. Usada apenas em dispositivos de armazenamento (HDs e drives óticos) ela pode transferir dados a até 6 Gigabits por segundo. Alguns notebooks tem um conector USB híbrido, que aceita tanto um dispositivo USB quanto um eSATA.

Conexões de rede

A forma mais óbvia de conexão em rede em um PC desktop é a porta Ethernet, onde pode ser plugado um cabo de rede com conector no padrão RJ45 (o popular “cabo azul da internet”). 

^{Porta Ethernet}

Hoje são comuns PCs com interfaces “Gigabit Ethernet”, capazes de trafegar dados a até 1 Gigabit (128 MB) por segundo, cerca de 3 vezes mais rápidas que uma conexão Wireless 802.11n e ideais para quem precisa transferir grandes quantidades de dados. Entretanto, ainda há máquinas com interfaces “10/100”, capazes de trafegar no máximo 12 MB por segundo. Em ambos os casos, a porta e o conector são idênticos.

Som na caixa: portas de áudio

Nos velhos tempos era preciso adquirir uma “placa de som” (como a Sound Blaster 16) para reproduzir e gravar áudio em seu PC. Os micros modernos tem sistema de som e as várias portas relacionadas já integradas à placa-mãe.

^{Portas analógicas para áudio}

Portas analógicas: são as mais usadas, e codificadas por cor para que você saiba onde plugar cada componente (caixas de som, microfone, subwoofer, etc). Se você é um dos raros usuários com um sistema de som com múltiplos canais no PC, provavelmente usará três ou quatro destas portas: geralmente a verde, preta, laranja e cinza. Microfones são plugados na porta rosa, e a azul é a entrada de linha. Se você tem simples caixas de som estéreo, ligue-as na porta verde.

^{Toslink S/PDIF: áudio digital}

Toslink SPDIF: som analógico não é a única opção. Alguns PCs também tem saída de áudio digital usando uma porta Toslink S/PDIF. Toslink é uma conexão que usa um cabo de fibra óptica desenvolvida originalmente pela Toshiba (daí o “Tos” no nome). S/PDIF significa “Sony/Philips Digital Interface” e é um sistema de sinalização que pode funcionar sobre Toslink ou cabos de cobre. Tem largura de banda suficiente para som estéreo sem compressão, mas a compressão é necessária para áudio multicanal.

Outras formas de conexão digital de áudio são possíveis. Alguns aparelhos, como headsets, são capazes de enviar e receber áudio digital via USB. Portas HDMI e DisplayPort 2.0 também podem transportar áudio digital, além de sinais de vídeo.

Vídeo: O passado, o presente e o futuro

De todos os tipos de portas, as de vídeo são as que parecem ter a maior vida útil. Sempre me surpreendo quando desembalo um monitor Dell novinho e encontro um cabo VGA pré-conectado. Em que século estamos mesmo?

^{VGA: entre nós desde 1987}

VGA (Video Graphics Array): PCs com gráficos integrados ainda tem portas VGA, e a maioria dos monitores no mercado também, embora estejamos finalmente vendo alguns modelos dispensarem este padrão ancião (ele estreou em 1987). Atualmente é raro ver placas de vídeo que trazem esta porta, embora a maioria ainda inclua na embalagem um adaptador DVI-VGA, caso você precise dele.

^{DVI: a primeira digital, mas no fim da vida}

DVI (Digital Visual Interface): chegou ao mercado em 1999, e foi a primeira conexão digital para monitores de PC amplamente utilizada. Intel, AMD e vários outros fabricantes já anunciaram que irão abandonar o suporte a esta tecnologia em 2015, em favor da DisplayPort para conexão a monitores, e HDMI para conexão a TVs de alta-definição.

^{Display Port: múltiplos monitores em uma só porta}

Display Port: esta porta pode parecer redundante dada a existência das portas HDMI, mas ela tem na manga alguns truques inexistentes no “concorrente”. O licenciamento é um deles: o padrão é licenciado pela VESA, um órgão da indústria de tecnologia, e não exige que os fabricantes paguem royalties pela implementação. Em interfaces Display Port 1.2 é possível encadear até dois monitores com grande largura de banda, e o padrão prevê “hubs” para a conexão de ainda mais monitores. Ele também suporta bitrates até duas vezes maiores que o HDMI, permitindo a criação de monitores de resolução muito alta. Cabos Display Port também podem transportar sinais de áudio, até oito canais no total, com uma largura de banda de 49 Megabits por segundo.

^{Mini Display Port: criada pela Apple}

Mini Display Port: uma variante do DisplayPort com conector menor, originalmente utilizado pela Apple mas incluso como parte da especificação DisplayPort 1.2. É comum em placas de vídeo que utilizam GPUs AMD Radeon HD nas séries 6000 e 7000. 

^{HDMI: padrão em TVs de alta-definição}

HDMI (High Definition Multimedia Interface): porta padrão em TVs de alta-definição, e muito usada para plugar PCs, tablets e smartphones a elas. O padrão HDMI 1.4a tem largura de banda suficiente para uma tela com resolução de 1080p operando a 120 quadros por segundo, adequada para jogos e vídeos em 3D. Cabos HDMI também são capazes de transportar um sinal de áudio.

^{Mini HDMI: rara nos PCs}

Mini-HDMI: menos comum nos PCs, e mais popular em eletrônicos de consumo como câmeras digitais. Pode ser encontrada em algumas placas de vídeo com GPUs Nvidia GeForce da série 500. Tipicamente, um adaptador mini-HDMI para HDMI é incluso com a placa.

As veteranas

Há um grande número de portas que ainda aparecem em algumas máquinas, mas que são raramente usadas pela maioria dos usuários domésticos. Algumas são úteis em empresas, que tem que suportar hardware mais antigo que ainda é usado por alguns aplicativos legados.

PS/2: para mouse e teclado

Porta PS/2 para mouse ou teclado: é o mais comum entre as portas antigas. A maioria das placas-mãe com portas PS/2 tem duas delas, embora em alguns casos haja apenas uma, como na foto acima. Por convenção o teclado é plugado na porta roxa, e o mouse na verde (os conectores usam cores correspondentes, para evitar confusão). 

^{FireWire: útil se você trabalha com vídeo digital}

FireWire (IEEE 1394): outra porta bastante comum, mas rara nas placas-mãe mais modernas. Útil se você tem filmadoras mais antigas, um iPod da primeira geração ou equipamento de áudio profissional.

^{Paralela: algumas impressoras ainda usam}

Porta paralela: ainda encontrada ocasionalmente, mesmo nas placas-mãe mais modernas. É geralmente usada para conexão de uma impressora, embora poucas façam uso dela hoje em dia. Entretanto ainda é útil com dispositivos legados comuns em empresas, como sistemas de ponto de venda (POS) e impressoras fiscais.

^{Serial: usada por sensores e instrumentação}

Porta serial: conector em forma de D com 9 pinos, quase impossível de encontrar em um PC moderno. A foto acima é de uma velha placa-mãe com um processador Pentium 4. Apesar disso há um grande número de instrumentos de laboratório, sistemas de ponto de venda e hardware especializado (como sensores remotos e sistemas de controle industrial) que ainda as utilizam. Hoje em dia é possível comprar “adaptadores” que se plugam a uma porta PCI na máquina e trazem uma porta serial, ou em alguns casos usar um adaptador Serial-USB, para se comunicar com estes aparelhos.

O futuro

Não mostramos algumas portas que você provavelmente verá em PCs neste próximo ano, e que já existem em alguns Macs. Um exemplo é a Thunderbolt, uma nova interface serial de alta velocidade que já apareceu em alguns computadores da Apple. É provavel que veremos portas Thunderbolt em PCs baseados nos processadores Ivy Bridge, da Intel, que devem chegar às lojas à partir da segunda metade deste ano.

A boa notícia é que a quantidade de portas realmente necessárias na traseira de um PC irá provavelmente ser reduzida com o passar do tempo. Mesmo máquinas com vídeo integrado provavelmente terão apenas uma porta DisplayPort e uma HDMI para vídeo, além de uma porta ThunderBolt, várias portas USB 3.0 e portas de áudio e rede. A simplificação é uma boa coisa, já que o espaço na traseira dos PCs está ficando escasso, especialmente no caso dos modelos mais compactos.