Computação Eletrônica 2
Profa. Flávia BarrosCIn -UFPE
Atualmente vivemos na sociedade da informação Grande volume de dados e informação, produzidos
de forma descentralizada Informação tem papel estratégico em diversos
contextos Ex.: economia, medicina, engenharia, etc...
O computador teve papel essencial na formação da sociedade da informação
Introdução à Informática
O que é o Computador ?
É uma máquina constituída por diversos componentes e circuitos
eletrônicos capaz de armazenar, processar e transmitir informação
Máquina programável capaz de realizar uma grande variedade de tarefas,
seguindo uma seqüência de comandos especificados.
O Computador não faz absolutamente nada sem que lhe seja ordenado fazer
O que é o computador?
Uso dos Computadores Os computadores auxiliam tarefas em
diversos ramos de atividade Negócios Medicina e saúde pública Educação Engenharia e Manufatura Direito e Política Uso doméstico Entretenimento Etc...
Uso dos Computadores Exemplos de tarefas realizadas:
Computação de cálculos matemáticos complexos Computação de cálculos repetidos envolvendo
grandes volumes de dados Ex,. Folha de pagamento
Automação, controle e monitoração de sistemas complexos
Armazenamento de grandes volumes de dados para recuperação em tempo hábil
Comunicação rápida e segura
Uso dos ComputadoresExemplos de tarefas realizadas:
Processamento de voz e imagem Ferramenta para suporte a projetos
em engenharia, arquitetura, desenho industrial,...
Jogos e ferramentas para auxiliar o ensino e a aprendizagem
Os computadores manipulam diversos tipos de informação para realizar essas tarefas, incluindo : Dados numéricos, textos, imagens, vídeos e som
Para isso, são necessários dois componentes: Hardware Software
Uso dos Computadores
Hardware Componente físico de um sistema de computação Inclui todos os equipamentos utilizados pelo
usuário nas ações de entrada, processamento, armazenamento e saída de dados
Software Componente lógico de um sistema de
computação A “mente” do computador
Compostos por séries de instruções que fazem o hardware funcionar Os programas de computador
Componentes de um Computador
Componentes de Hardware dos Micro-computadores
Memória Principal
Processador
Entrada/ Saída
Memória Secundária
Fluxo de dados
Fluxo de controle
processamento
Processador Funciona como o cérebro humano
Memória principal Funciona como nossa memória no momento em
que resolvemos algum problema Esquecemos depois...
Memória secundária Funciona como os meios onde registramos
informação para consulta futura Ex. livros, cadernos, etc...
Dispositivos de Entrada e Saída Funcionam como os nossos sentidos e formas de
expressão
Componentes de Hardware
Processamento nos computadores
O processamento de um computador é realizado por dois componentes principais: Processador
CPU (Central Processing Unit) Unidade Central de Processamento
Memória principalEles estão localizados na placa-mãe do computador O principal circuito integrado do computador
O Processador (CPU) A CPU é o componente que interpreta e executa instruções “Cérebro” do computador inteligência que manipula os dados
armazenados na memória principal A CPU pode ser formada por um ou mais chips Nos microcomputadores, a CPU é formada
por um único chip (o microprocessador) Ex., O Pentium da Intel
O Processador (CPU) A CPU é dividida em duas partes Unidade de controle
Coordena as atividades do computador, a execução de comandos e gerencia os recursos do computador
Unidade de aritmética e lógica Executa instruções de computador que
envolvem operações aritméticas ou lógicasA CPU contém ainda pequenos registradores para armazenar dados usados de forma temporária
O Processador (CPU)Seu desempenho é avaliado em função da velocidade de processamento (MHz) Por exemplo, um processador que executa
instruções a 900 MHz tem uma capacidade de efetuar 900'000'000 operações por segundo.
Devido às elevadas temperaturas que atinge, o processador vem acompanhado por um ventilador (cooler)
Memória Principal
Armazena os dados, programas e instruções processados pela CPU É a memória de trabalho (ou rascunho)
usada pela CPU É necessária, uma vez que os
registradores da CPU não têm espaço suficiente para armazenar muitos dados
Memória PrincipalTroca de dados entre CPU e Memória Quando a CPU precisa de um certo conjunto de
dados, ela os procura na memória principal Os dados da memória são transportados para a
CPU, e são armazenados de forma temporária nos registradores
A CPU realiza os cálculos e operações com os dados, e os resultados obtidos são gravados na memória principal e usados no futuro
O transporte de dados é feito pelo barramento de dados Conjunto de linhas elétricas que transportam dados
entre a CPU, a memória e os outros dispositivos.
Memória Principal
Existem três tipos de memória principal Memória permanente, apenas para
leitura (ROM) Memória temporária, para escrita e
leitura (RAM) Memória Cache, que guarda os dados
usados com mais frequência
Memória Principal - ROM
Memória ROM (Read-Only Memory) Memória somente de leitura Dados são gravados durante a fabricação do
computador Guarda as instruções necessárias para o
computador realizar suas operações Memória não volátil
i.e., os dados permanecem armazenados mesmo com o computador desligado
Memória Principal - RAM
Memória RAM (Random Access Memory) Memória de acesso aleatório Dados são gravados a cada sessão de uso do
computador Armazena os programas e dados que estão
sendo processados pela CPU em um dado instante no tempo
Memória volátil i.e., é apagada quando o computador é
desligado
Memória Principal - CacheAs operações mais demoradas da CPU são aquelas que transferem dados entre a memória principal e os registradores
A Mémoria Cache é usada para economizar tempo na leitura de dados que são usados com freqüência Leitura na memória Cache é mais rápida que na
RAM Antes da CPU procurar dados na memória
principal, ela os procura na memória Cache
Memória Secundária
Dispositivos de memória secundária armazenam grandes volumes de dados São equipamentos externos ao computador São usados tanto para processamentos
constantes como para arquivamento de dados (Backup)
Tipo de memória secundária Dispositivos magnéticos Dispositivos ópticos
Dispositivos MagnéticosPrincipais dispositivos magnéticos Disquete
Armazena pequenos volumes de dados (1,44MB)
Disco rígido (ou Hard Disc – HD) Armazena grandes volumes de dados
na ordem de dezenas de GBs (veremos a seguir) Fita magnética
Usada no passado para fazer backup do disco rígido
Dispositivos Magnéticos
Armazenam dados em um material com sensibilidade magnética Em geral, óxido de ferro
Dispositivos Ópticos Principais dispositivos óticos CD-ROM, CD-RW (Rewritable - regravável) DVD
Discos de material com sensibilidade ao laser Algumas áreas refletem a luz do laser, enquanto
outras dispersam a luz
Representação de Dados no Computador
Os humanos usam o computador para manipular diversos tipos de informação Números, textos, imagens, vídeos,...
Mas para o computador, tudo são números! Os diversos tipos de informação manipulados
pelos computadores são representados internamente através de números
Computadores digitais usam o sistema numérico binário Todos os dados são codificados como uma
seqüência de dígitos binários, os bits (0 e 1) Bits
Binary Digits Bits funcionam como interruptores
0 (desligado) e 1 (ligado) Quanto maior a seqüência de bits usada pelo
computador, maior a quantidade de símbolos que podem ser representados
Representação de Dados no Computador
Exemplo: com 2 bits podemos representar 4 números
Representação de Dados no Computador
1
2
3
4
1 1
0 1
1 0
0 0
Exemplo: com 3 bits podemos representar 8 números
Representação de Dados no Computador
12345678
Um conjunto de 8 bits, denominado de byte, representa 256 símbolos Isso é suficiente para codificar algarismos,
caracteres alfabéticos, pontuação e outros símbolos
Sistemas internacionais determinam como cada símbolo deve ser codificado O código mais conhecido é o ASCII
Representação de Dados no Computador
Unidades de medida de memória: Unidade básica: Byte
1 Letra/Número/Caracter Especial 1024 bytes equivale a 1 Kilobyte ( 1 KB)
Arquivos pequenos 1024 KB equivale a 1 Megabyte ( 1 MB)
Arquivos maiores, memória RAM, disquetes 1024 MB equivale a 1 Gigabyte ( 1 GB)
Disco rígido 1024 GB equivale a 1 Terabyte ( 1 TB)
Web
Representação de Dados no Computador
Representação de Dados no Computador
Dispositivos Magnéticos Usam óxido de ferro Os cabeçotes de leitura e gravação geram no
material um campo magnético polarizado A polaridade do campo magnético (positivo ou
negativo) indica o bit que esta sendo gravado (1 ou 0)
Dispositivos Ópticos Utilizam material com sensibilidade ao laser
Enquanto o disco gira e passa pelo laser, os pontos que refletem a luz são interpretados como bit 1, e os que não refletem como bit 0.
Próxima aula
Dispositivos de entrada e saída Software