Introdução à Informática

A linguagem do computador

O computador, para processar e armazenar informação, utiliza linguagem binária.

A linguagem do computador

O bit, ou dígito binário, é a menor unidade de informação num computador. Um bit pode assumir um de dois valores, 0 e 1, e nenhum outro. Se se desejar representar números maiores, deve-se combinar bits em palavras. Por exemplo, uma palavra de dados de 2 bits pode ter 4 valores possíveis - 00, 01, 10 ou 11 -, enquanto uma palavra de 3 bits pode ter 8: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 ou 111.

A linguagem do computador

O microcomputador processa a informação em grupos de 8 bits, que combinados pelos 2 valores possíveis por endereço (0 e 1), resultam em 256 códigos diferentes. Este conjunto de 256 códigos, que representam todos os caracteres do computador, éuniversalmente conhecido e chamado ASCII (Código Padrão Americano para Intercâmbio de Informação).

A linguagem do computador

Uma palavra de 8 bits é uma entidade especial na computação e, no reconhecimento da sua importância, possui um único nome: byte. Num byte (grupo de 8 endereços ou bits) pode-se armazenar um caractere (letra, número ou símbolo). Assim, quando se pressiona uma letra qualquer no teclado do computador, não é esta letra que é enviada ao processador central, mas sim, o seu código binário.

Representação física dos dados

Os 1s e 0s da linguagem digital são abstraçõesconvenientes, e nada mais. Dentro do computador, o dado deve ser representado por alguma quantidade física, para que o mesmo possa realizar qualquer trabalho. Normalmente, os 1s e 0s são representados por níveis de tensão, com a maior tensão correspondendo a 1 e a menor tensão a 0.

Representação física dos dados

Os níveis de tensão não são os únicos meios de se codificar dados. Num disco ou fita magnética, os bits de informação são armazenados com inversão na orientação do campo magnético, dentro de uma camada fina de óxido de ferro. Os discos óticosarmazenam as informações na forma de pequenos buracos queimados por um laser num fino filme de telúrio.

Da válvula ao transístor, e do transístor ao circuito integrado

Na primeira geração, os computadores eram feitos de válvulas termo-iónicas a vácuo. Ocupava várias salas, as suas válvulas levavam muito tempo a aquecer, a sua manutenção era cara, o seu transporte era impossível devido ao seu peso e todo o circuito era ligado por quilómetros de fios. Apenas uma das mais de 18.000 válvulas que esta máquina tinha era maior e consumia mais energia do que muitos microprocessadores de hoje em dia.

Da válvula ao transistor, e do transistor ao circuito integradoCom a invenção do transistor, uma versão em estado

sólido (sem meio gasoso a vácuo entre seus elementos), o tamanho dos computadores passaram a ser cada vez menores. A produção de transistores à escala industrial fez com que eles passassem ter um preço muito reduzido. Além de menores e mais baratos do que as válvulas, os transistores consumiam muito menos energia eléctrica, eram muito mais rápidos e não precisavam aquecer antes do funcionamento.

Da válvula ao transistor, e do transistor ao circuito integradoOs computadores dessa geração eram menos

frágeis do que os de válvulas. Por suas características físicas e eléctricas, o transistor resultava em menos defeitos, houve a possibilidade de diminuir a extensão dos fios e seus processadores eram mais rápidos.

Da válvula ao transistor, e do transistor ao circuito integradoCom a evolução da tecnologia de construção de

transistores e da microeletrónica, foi possível fabricar todo um circuito numa única pastilha. Assim um circuito completo de processamento pode ser montado numa pequena e fina pastilha quadrada com menos de 5 milímetros de lado. Esta pastilha é chamada de circuito integrado, e pode conter milhões de transistores. A potência dos chips que usamos hoje aumentou muito em relação aos primeiros fabricados e, a cada dia que passa, evolui mais e mais rapidamente.

Da válvula ao transistor, e do transistor ao circuito integradoQuem pode prever como serão os

computadores daqui a 5 ou 10 anos?

A memória do computador

A memória de um computador serve para armazenar os dados enquanto estão a ser processados. Um programa, por exemplo, fica retido na memória até que seja finalizado. Também os textos e gráficos permanecem armazenados em memória, atéque seja gravados em discos magnéticos.

A memória do computador

O computador pessoal utiliza dois tipos de memórias, conhecidas respectivamente como ROM (Read Only Memory - Memória Só de Leitura) e RAM (Random AcessMemory - Memória de Acesso Aleatório).

Memória RAM

Cada um dos locais de armazenagem ou endereços da RAM pode ser acedido independentemente de todos os outros - daío nome de memória de acesso aleatório.

Memória RAM

Pode ser conveniente pensar na RAM como um agrupamento de caixas de correio, como aquelas que podem ser encontradas em hotéis e escritórios. O mais provável é que cada uma dessas caixas possua um único número (endereço) para que sejam identificadas. As cartas contidas nessas caixas são análogas aos dados armazenados na RAM. Obviamente, podemos colocar uma carta em qualquer caixa ou removê-la sem nos preocupar com o conteúdo das caixas vizinhas. Assim é com o acesso aos dados na RAM.

Memória RAM

A RAM possui um notável defeito - sua volatilidade. Uma vez que a fonte de alimentação do computador tenha sido desligada, todos os dados armazenados estarão perdidos. Assim, a RAM deve ser suplementada com uma forma mais permanente de armazenagem, se os dados tiverem de ser guardados para uso futuro. No computador pessoal, a armazenagem por um longo período éproporcionada pelos discos magnéticos.

Memória RAM

O tamanho da memória RAM pode variar de computador para computador. A necessidade de ter pouca ou muita memória depende exclusivamente do software (programas) a serem utilizados no computador. Geralmente quanto mais avançado for o programa e quanto mais recursos ele tiver, mais memória RAM seránecessária.

Memória ROM

Como a RAM, a ROM é projetada para acesso aleatório. Contudo, os dados na ROM são armazenados permanentemente no momento da sua fabricação, e, embora essa informação possa depois ser recuperada, ela nunca poderá ser alterada. Além disso, a armazenagem em ROM não é volátil; desligando a energia, o dado permanece intacto.

Memória ROM

A memória apenas de leitura, não-volátil, é útil como um meio de se armazenar programas essenciais àoperação de um sistema operativo. A ROM do computador pessoal contém um conjunto de rotinas chamadas BIOS (Basic Input OutputSystem - Sistema Básico de Entrada e Saída). Estas rotinas interagem diretamente com o hardware, sendo responsáveis pela inicializaçãodo PC (ao ser ligado) e pelo acesso às interfaces instaladas (monitor, teclado, drives, etc...)

Unidade Central de Processamento (CPU)

O módulo que controla e coordena tudo dentro de um computador é a unidade central de processamento, ou CPU.

Unidade Central de Processamento (CPU)

É na CPU que as atividades reais da computação são executadas. Trabalhando a partir dos códigos de instrução, a CPU faz todos os cálculos pedidos por um programa. Pode então armazenar os resultados de sua operação na memória ou enviá-los a qualquer outra parte dentro ou fora do computador. Como todos os microcomputadores, o PC possui uma CPU implementada quase que inteiramente num único circuito integrado, conhecido por microprocessador.

Dispositivos de armazenamento de dados

Enquanto o computador estiver ligado, os dados permanecem gravados na memória RAM. Porém esta memória é volátil, ou seja, não consegue manter os dados com o PC desligado. Na verdade, nos bits da RAM, os 0 e 1 são níveis de tensão e, obviamente, necessitam de corrente elétrica. Quando o PC é desligado, a corrente elétrica éinterrompida e, portanto, os níveis de tensão passam todos a zero, tendo como conseqüência, a perda dos dados. Além disso, a memória RAM émuito pequena para armazenar todas as informações necessárias.

Dispositivos de armazenamento de dados

Existem várias formas de armazenar dados permanentemente. Vejamos, a seguir, as mais utilizadas.

Discos flexíveis (disquetes)

As disquetes, consistem numa fina lâmina circular de Mylarcom um diâmetro de 5,25 ou 3,5 polegadas coberta com uma camada de óxido de ferro. Uma capa plástica quadrada recobre o disco e o protege do pó e outros contaminantes.

Discos flexíveis (disquetes)

Os dados são armazenados no disco na forma reversa da orientação do campo magnético na camada de óxido de ferro. A gravação de informações num disco em rotação e a sua recuperação posterior são as funções da drive. Há um contacto entre a cabeça de leitura e gravação e o disco propriamente dito, o que resulta em desgaste após um certo tempo de utilização. As disquetes são utilizadas para backup (cópia de segurança) e instalação de programas.

Discos rígidos

Os discos rígidos, possuem uma base rígida de alumínio, com uma camada de óxido de ferro, e operam num recipiente hermeticamente fechado (para prevenir contaminação por poeira).

Discos rígidos

A velocidade de gravação e leitura é muito mair do que nas disquetes. A capacidade de armazenamento também é bem maior e, por não haver contacto entre a cabeça de leitura e o disco, praticamente não há desgaste, resultando numa segurança maior para os dados.

Discos ópticos (CD-ROM)

Semelhantes aos CD’s de música, os discos ópticos podem armazenar sons, imagens e textos. A sua gravação é feita através de pequenos buracos queimados por um laser. Os CD’s ainda não são regraváveis e por isso são chamados de CD-ROM (Read Only Memory). Estão a ser utilizados para programas de jogos, enciclopédias e livros. As drives de CD-ROM normalmente acompanham os equipamentos multimédia.

Fitas magnéticas

As fitas magnéticas também armazenam os dados na forma reversa da orientação do campo magnético na camada de óxido de ferro. São muito úteis para Backups (cópias de segurança) dos dados armazenados em discos rígidos, já que a sua capacidade de armazenamento é bem superior àdas disquetes.

A comunicação (interface) com o utilizador

Os dispositivos de comunicação com o utilizador explicados a seguir servem para entrada de dados (input), obter resultados (output) e interagir com os programas de computador

Teclado

Semelhante ao de uma máquina de escrever, com algumas teclas adicionais necessárias, o teclado é usado para entrada de dados. As suas teclas são altamente sensíveis e respondem ao menor toque dos dedos (geralmente...).

Monitor

Semelhante a um écran de TV, o monitor é um dispositivo de saída de dados e serve para visualizar os resultados do processamento da informação. Também serve para visualizar textos, gráficos, imagens em movimento e até canais de TV.

Rato

É um acessório que facilita a comunicação do utilizador com o computador. O movimento éreproduzido no écran por um cursor em forma de seta. Com este cursor é possível escolher as funções desejadas dentro de um programa, fazer gráficos ou desenhos, sem usar o teclado.

Impressora

É um dispositivo capaz de imprimir textos e gráficos que estão dentro PC. As mais conhecidas usam tecnologias matricial, jacto de tinta e laser.

KitMultimédia

O equipamento e software com esta tecnologia trabalha simultaneamente com sons, imagens e textos. Num mesmo écrande computador, pode-se receber informação através de vídeo, fotografia, gráficos, sons e textos.

Scanner

Equipamento periférico que digitaliza fotografias, imagens e textos, gravando-os no computador sob a forma de arquivos.

Fax/Modem

Dispositivo que liga o computador à linha telefónica. São imprescindíveis para o acesso a serviços de informação on-line e a redes como a Internet. A palavra modem éformada dos termos Modular/Desmodular. O Fax/Modem também pode receber e enviar fax.

Ergonomia

Existem alguns procedimentos que devem ser tomados para que a operação dos equipamentos seja feita da maneira mais confortável, e menos nociva, ao corpo humano. Dentre eles, destacam-se:

Ergonomia

Orientar o equipamento de tal maneira que a iluminação do ambiente não reflicta no écran do monitor ou nos olhos.

Ergonomia

Caso o equipamento fique próximo a janelas, ou quaisquer outras fontes de luz, reduzir essa fonte de luz através de cortinas ou painéis.

Ergonomia

Observar que existem distâncias e ângulos adequados a serem respeitados.

A correcta utilização dos equipamentos reduz o cansaço e minimiza a ocorrência de doenças profissionais.

Ergonomia

Deve-se adoptar uma postura correta

Hardware

É a palavra usada para definir a parte física de um equipamento. Além do computador, formado por placas, discos e microprocessadores, incluêm-se nesta definição impressoras, monitores, scanners, ratos, etc...

Software

São os programas que dão vida e função ao computador. Os programas comandam todo o funcionamento do computador. Sem um software de sistema (sistema operativo) de qualquer tipo, um computador ficaria indiferente ao mundo em geral, e para com os humanos em particular.

Plug and Play

É um conceito que vem sendo desenvolvido por um grupo de fabricantes de hardware e software para tornar mas fácil a instalação e configuração de equipamentos e programas.

Vírus

É um software escrito especialmente para danificar os sistemas de outras pessoas. Os vírus podem destruir os dados do computador, estragar o software do sistema, travar seu equipamento e comer seus programas como o prato principal. Podem até estragar um disco rígido inteiro. Os vírus viajam de computador para computador por disquetes, redes e até por modems. Estes programas são chamados de vírus pela capacidade que têm de fazer cópias de si mesmos.