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Prof. Adriano Mauro Cansian & Prof. Leandro Alves Neves 1

Conceitos sobre Computadores

Prof. Adriano Mauro Cansian Prof. Leandro Alves Neves

UNESP - São José do Rio Preto ______________________________

Linguagem Computacional

Neste tópico veremos:

•  Os Componentes físicos dos computadores –  O hardware: principais partes dos computadores atuais.

•  Os Componentes lógicos dos computadores –  Como os computadores são organizados. –  As partes lógicas que formam os computadores atuais.

Adriano Mauro Cansian & Leandro Alves Neves



Computador

•  Definição: “Máquina composta de um conjunto de partes eletrônicas e eletromecânicas, com capacidade de coletar, armazenar, manipular dados, e fornecer informações, tudo isso de forma automática.”

Hardware •  Tudo aquilo que o compõe fisicamente


Processamento

P E S

entrada saída processamento




Computadores…






Componentes físicos dos computadores

Daremos ênfase aos microcomputadores pessoais.



Principais Componentes físicos dos micro-computadores (1)

•  Gabinete – Fonte – Discos – Placa mãe

•  Processador •  Interfaces (placas) •  Memória


Principais Componentes físicos dos micro-computadores (2)

•  “Periféricos” –  Teclado –  Mouse –  Monitor –  Impressora –  Scanner –  Câmera –  Gravador CD / DVD

Dispositivos de entrada e saída de

dados




Gabinete

•  Algumas vezes chamada erroneamente de “CPU”.

•  Contêm a fonte, placa mãe, dispositivos de armazenamento (hard disk, disquetes, e outros), placas de expansão, memória, etc...

•  Existem vários modelos de formato e tamanhos variados.

•  Exigem compatibilidade com o tipo de fonte e, em alguns casos, com a placa mãe.


Fonte

•  Fonte de energia •  Fornece energia elétrica para a placa mãe e

para os periféricos. – Transforma corrente alterada de 110V ou 220V

para corrente contínua +5V, -5V e +12V -12V, utilizada pela placa-mãe e pelos periféricos.




Discos (1)

•  Usados para armazenamento permanente. –  Podem armazenar grandes volumes de dados. –  Considerados dispositivos periféricos de entrada e

saída. •  É onde o computador grava (“salva”)

informações que precisam ser armazenadas de forma não volátil.

•  É análogo a um arquivo, onde se colocam pastas. •  Discos também são considerados “dispositivos

periféricos” (veremos mais adiante).


Discos (2)

•  Magnéticos, óticos (CDs, DVDs) ou magneto-óticos. •  Atualmente são medidos em Gigabytes (GB) nos

microcomputadores, e Terabytes (TB) nos sistemas de grande porte. –  1 byte = unidade fundamental de informação (discutido mais adiante.)

•  1 TB = 1000 GB •  1 GB = 1000 MB •  1 MB = 1000 KB

–  Valores típicos atuais de hard disks: 400 GB, 800 GB, 1000 GB. –  1 CD ROM = 620 a 700 MB. –  1 DVD = 4 a 5 GB = Equivale a cerca de 7 CD-ROMs




Placa mãe (motherboard) (1)

•  A placa mãe, ou motherboard, é possivelmente a parte mais importante do micro-computador.

•  Gerencia toda a transação de dados entre a CPU, a memória e os periféricos.

•  Define a “arquitetura” do computador.


Motherboards





•  Componentes da Placa Mãe: –  CPU; –  Memória

•  Onde ficam as informações temporárias. –  Barramentos

•  Os componentes internos usam para se comunicar. –  Slots

•  Onde se conectam outras placas ou interfaces. –  Conexões de entrada e saída.

•  Onde se ligam componentes periféricos externos (impressoras, discos, scanner, câmera, rede, dentre outros).



•  CPU – Chamado também de processador ou

microprocessador. – É o “cérebro do computador”. – Veremos com mais detalhes mais adiante...




Memórias

Memórias RAM –  Intimamente ligadas ao processador, Chipset e

placa mãe. –  Existem vários tipos de memória, variando a capacidade de armazenamento, velocidade e preço.


Memória (1)

•  Chamada de “Memória RAM”. •  RAM = Random Access Memory

–  Memória de Acesso Aleatório •  Onde as informações ficam temporariamente.

–  Quando o computador é desligado, os dados da memória RAM desaparecem.

•  É o local onde o computador/processador coloca as informações enquanto está trabalhando nelas.

•  Não faz armazenamento permanente. –  Isso é feito pelos discos magnéticos ou óticos (pendrives, hard

disks, DVDs). –  São totalmente eletrônicas, portanto são mais caras que discos.




Memória (2)

•  Quando o computador é ligado, ele faz um processo chamado de boot. –  O boot consiste em carregar o sistema operacional do

disco para a memória RAM. •  O sistema operacional é um tipo especial de software que

controla o computador (será discutido mais adiante).

•  Quando um software é carregado, ele é armazenado (temporariamente) na memória RAM.


Memória (3)

–  Os softwares e os dados ficam na memória RAM enquanto estão sendo utilizados.

–  É equivalente a uma mesa de trabalho, onde os dados são colocados enquanto o computador está trabalhando neles.

•  Atualmente é medida em megabytes (MB) ou Gigabytes (GB).

•  Valore típicos 1 GB, 2GB, 4GB. •  Comparando com discos, CD e DVD:

–  Um HD típico = 500 GB




Memória X discos

•  Comparação de custo de armazenamento: •  Memória RAM

–  1 GB = Aprox. US$ 20,00 •  Hard disk

–  500 GB = Aprox. US$ 50,00 –  1 GB = Aprox. US$ 0,10 / GB

•  Mídia de CD-ROM –  620 MB = Aprox. US$ 0,25 (US$ 0,40 / GB)

•  Mídia de DVD –  4 Gb = 4.000 Mb = Aprox. US$ 1,00 (US$ 0,40 / GB)


Barramento •  Slots (onde se conectam outras placas); •  Conexões de entrada e saída. •  A velocidade do barramento é uma característica

da placa-mãe. •  É muito importante para a comunicação entre o

processador e a memória, e outras interfaces e dispositivos.




Microprocessador (1)

•  Microprocessador – É o cérebro do computador – CPU inteira dentro de um único chip.



•  É o cérebro do computador. •  O termo microprocessador não é o mesmo que

CPU. –  Mas, para os microcomputadores porém, pode-se dizer

que o microprocessador é a sua CPU. –  Antes da existência dos microcomputadores, as CPUs

dos computadores eram formadas por um grande número de chips, distribuídos ao longo de uma ou diversas placas.





•  Principais fabricantes: –  Intel

•  Família Pentium

– AMD •  Família Athlon


Evolução dos principais processadores

•  (década de 50): 5 centímetros •  Intel 4004 (1971) - 15.00 mícron •  8088 (1979) - 3.00 mícron •  486 - 1.00 mícron •  Pentium 60 MHz - 0.80 mícron •  Pentium 100 MHz - 0.60 mícron •  Pentium 166 MHz - 0.40 mícron •  Pentium 166 MMX - 0.35 mícron •  Pentium III 350 - 0.25 mícron

•  Celeron 366 (soquete) - 0.22 mícron •  Pentium III Coppermine - 0.18 mícron •  Pentium 4 - 0.18 mícron •  Athlon Thunderbird - 0.18 mícron •  Cyrix III - 0.15 mícron •  Pentium III Tualatin - 0.13 mícron •  Athlon Thoroughbred - 0.13 mícron •  Até 2005 (segundo a Intel) - 0.07 mícron •  Até 2010 (segundo a Intel) - 0.03 mícron

Um mícron equivale a 1 milésimo de milímetro, ou a 1 milionésimo de metro.




Processador e performance


Clock (1)

•  Como você sabe, clock em inglês significa "relógio". –  Um relógio funciona de maneira precisa, marcando o

tempo.

•  Num computador à o circuito gerador de clock, é um pequeno cristal de quartzo que fica na placa mãe. –  Tem exatamente a mesma função: marcar o tempo.




Clock (2)

•  Para que o computador funcione, tudo tem que funcionar de maneira sincronizada, como uma orquestra.

•  Cada vez que é gerado um pulso de clock, todos os dispositivos realizam uma operação, param e continuam o que estiverem fazendo no próximo ciclo. –  Como num cruzamento, onde os carros trafegam hora

num sentido, hora no outro, orientados pelo farol.


Clock (3)

•  O clock estabelece o sincronismo para a comunicação entre os elementos do hardware (memória, processador, periféricos).

•  Quanto maior for o clock, mais operações poderão ser executadas. –  O clock é o que vemos anunciado como MHz ou GHz

nas propagandas dos computadores.




Clock (4) •  Velocidade de Clock: É a velocidade pela à qual

um microprocessador executa instruções. –  Quanto mais rápido o clock, mais instruções uma CPU

pode executar por segundo. –  A velocidade de clock é expressada em megahertz

(MHz) ou gigahertz (GHz) •  1 MHz é igual a 1 milhão de ciclos por segundo •  1 GHz = 1.000 MHz.

•  A evolução no processo de fabricação do chip com a diminuição de sua potência permite, que o clock cresça cada dia mais. –  Limitação à aquecimento do processador.


Periféricos e Componentes




Placas e periféricos

•  Placas de expansão – Placa de som, de vídeo, de rede.

•  Periféricos – Telados, monitor, mouses, monitores,

joysticks, câmeras, dentre outros.


Periféricos de entrada e saída

•  Esses Periféricos são classificados também de acordo com sua finalidade: se servem para entrar dados ou enviar dados para o usuário ou para o computador.

•  Chamamos esses periféricos de dispositivos de entrada e dispositivos de saída de dados, conforme esta disposição. –  Aos periféricos usados para transmitirmos informações ao

computador chamamos de Dispositivos de entrada de dados. –  Aos periféricos usados para o computador se comunicar conosco

enviando dados chamamos de Dispositivos de saída de dados. •  Aos dispositivos periféricos que servem tanto para entrada quanto para saída

de dados chamamos de Dispositivos de entrada e saída de dados.




Alguns periféricos

DISPOSITIVO: TIPO DE COMUNICAÇÃO DE DADOS :

modem / fax entrada e saída de dados

monitor ou vídeo saída de dados

impressora saída de dados

teclado entrada de dados

scanner entrada de dados

mouse, trackball, mousetouch

entrada de dados

microfone para multimídia entrada de dados


Arquitetura lógica de um Computador



CPU

UCP - Unidade Central de Processamento CPU - Central Process Unit


CPU (ou UCP) e comunicação




Unidades Periféricas

periférico de ENTRADA

periférico de ARMAZENAMENTO

periférico de SAIDA

UCP


Entrada e saída

•  Entrada e Saída – Operações de entrada: permitem ao computador

acessar informações externas. – Operações de saída: permitem a saída de

informações para o meio externo e possibilitam sua visualização, armazenamento ou utilização por outro equipamento.




Arquitetura da UCP (1)

•  UCP Unidade Central de Processamento –  Ou CPU - Central Process Unit –  Componente vital do sistema de computação. –  Responsável pela realização das operações de

processamento (cálculos matemáticos, cálculos lógicos, dentre outros) e de controle, durante a execução de um programa.

–  Formada pela ULA - Unidade Lógica e Aritmética e a UC - Unidade de Controle.

•  Atualmente englobadas num mesmo microprocessador.


•  Componentes da CPU –  ULA - Unidade Aritmética e Lógica

Responsável por realizar as operações matemáticas e lógicas com os dados

–  UC - Unidade de Controle •  Dispositivo mais complexo da CPU. •  Busca de instruções na memória

principal. •  Controla a ação da ULA •  Realiza a movimentação de dados e

instruções de e para a CPU

Arquitetura da UCP (2)




Unidades de memória

•  Memória –  RAM (Random Access Memory)

•  Já discutida anteriormente. –  Memória principal do computador.

•  Armazena instruções que estão sendo executadas e os dados necessários a sua execução, no momento.

•  Totalmente eletrônica. •  NÃO CONFUNDIR COM ARMAZENAMENTO EM DISCO

(armazenamento magnético)!! •  É uma memória de leitura e escrita (read / write) de rápido

acesso, de acesso aleatório e volátil (em caso de falta de energia elétrica ou desligamento do computador há perda de informações).


Sinopse •  Até aqui vimos o seguinte:

–  Componentes físicos dos computadores •  O hardware: as principais partes que formam os computadores

atuais. •  Ênfase em microcomputadores •  Processador, Memória, disco, periféricos.

–  Componentes lógicos dos computadores •  Como os computadores são organizados. •  As unidade lógicas que formam os computadores atuais.

•  Nossos próximos passos: –  Aprenderemos sobre o sistema operacional e os softwares

em geral.


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