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Laboratório de Utilização de Microcomputadores (DCA0302)
Diogo Pedrosa
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Hardware
Aula 01
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Computador
• Combinação de diversos dispositivos e circuitos digitais que podem executar uma seqüência de operações programadas com um mínimo de interferência humana;
• Máquina programável, de propósito geral, que processa informação;
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Computador
• Executam programas (conjunto de informações codificadas) armazenados na memória principal da máquina;
• Programa é uma seqüência de instruções que operam sobre dados, realizando um processamento de informação específico;
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Computador
• Uma instrução é uma operação que realiza algum processamento básico de informação (somar dois números, por exemplo);
• Armazenam dados.
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Evolução dos Computadores
• 2000 a 3000 a.C – utilização do ábaco;
• 1642 a 1647 – o francês Blaise Pascal cria uma máquina capaz de somar e subtrair por meio de engrenagens mecânicas;
• 1671 – a máquina de Pascal é aperfeiçoada por Leibnitz para ter recursos de multiplicação e divisão;
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Evolução dos Computadores
• 1801 – o francês Jacquard introduz o conceito de armazenamento de informações através de placas perfuradas;
• 1880 – o americano Hollerith sugere um método para automatizar o censo dos EUA;
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Evolução dos Computadores
• 1896 – Hollerith funda a “Tabulating Machine Company”, que, associada a outras empresas, tornaria-se a IBM;
• Segunda Guerra Mundial – desenvolvimento de computadores eletrônicos para fins militares (final da geração zero e início da primeira geração);
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Evolução dos Computadores
• 1946 – ENIAC (tecnologia baseada em válvulas);– 18.000 válvulas, 30 toneladas, 1.500 relés,
140 quilowatts, programação por hardware.
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Evolução dos Computadores
• Neste mesmo período – John Von Newmann desenvolveu a lógica dos circuitos, conceitos de programas, operações com números binários e a idéia de que instruções e dados podem ser manipulados internamente em um computador.
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Evolução dos Computadores
• 1950 – um computador chamado UNIVAC, que utilizava os conceitos de Von Newmann, passou a ser produzido comercialmente;
• Somente governos e grandes corporações tinham condições de possuir um computador;
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Evolução dos Computadores
• 1959 – fim da Primeira Geração– Utilização de válvulas;– Fragilidade das máquinas;– Dispositivos de entrada e saída primitivos;– Baixa velocidade de cálculo (milésimos de
segundo);– Programação em linguagem de máquina;– Grande consumo de energia;
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Evolução dos Computadores
– Dimensões grandes;– Uso restrito.
• Motivos:– Invenção do transistor (1948, Bell Labs);– Idéia da microprogramação, o que resultaria
na redução do tamanho do hardware (1951).
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Evolução dos Computadores
IBM 701http://www-03.ibm.com/ibm/history/exhibits/701/701_intro.html
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Evolução dos Computadores
• 1959 – Início da Segunda Geração:– Substituição da válvula pelo transistor;– Redução no tamanho e consumo das
máquinas;– Aumento de velocidade de processamento e
precisão.
• Neste período – destaque para todos os produtos da IBM.
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Evolução dos Computadores
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Evolução dos Computadores
IBM 1401 http://www.geocities.com/SiliconValley/Lakes/5705/1401.html
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Evolução dos Computadores
• 1964 – Início da Terceira Geração:– Substituição do transistor pela tecnologia do
circuito integrado;– Computadores mais confiáveis, menores,
com baixíssimo consumo de energia e menor custo.
• 1980 – Fim da Terceira Geração.
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Evolução dos Computadores
IBM System/360
http://www.cedmagic.com/history/ibm-system-360.html
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Evolução dos Computadores
• 1980 – Início da quarta geração;
• Redução dramática do tamanho, consumo de energia, tempo de processamento e custo do computador;
• Integração de milhões de transistores em um único chip;
• Microprocessador;
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Evolução dos Computadores
• Surgimento do PC (computador pessoal);
• Aplicações iterativas, processamento de textos, planilhas eletrônicas, etc.
• ???? – Fim da quarta geração
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Evolução dos Computadores
IBM PC/XT
http://www.geocities.com/SiliconValley/Lakes/5705/xt.html
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Evolução dos Computadores
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Organização Básica
Unidade deControle
UnidadeLógico
Aritmética
Unidades deMemória
Unidades deEntrada
Unidades deSaída
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Organização Básica
• Microprocessador – elemento mais importante do computador. Chip que contém os circuitos das unidades lógico/aritmética e de controle.– Fornecimento dos sinais de controle e
temporização para todos os elementos do microcomputador;
– Busca de instruções e dados na memória;– Decodificação de instruções;
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Organização Básica
– Transferência de dados entre memória e dispositivos de entrada e saída;
– Realização de operações aritméticas e lógicas.
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Organização Básica
• Memória – local para armazenamento de dados.
• RAM (Randomic Access Memory) – constituídas por um ou mais chips combinados de forma a fornecer memória que deve ser alterada várias vezes no decorrer da operação dos sistema.
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Organização Básica
• RAM – Utilizada para armazenamento intermediário e final dos resultados das operações realizadas pelo processador.
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Organização Básica
• ROM (Read Only Memory) – formada por chips para armazenamento de informações que não podem ser alteradas no decorrer do processamento (informações sobre a configuração da máquina, tabela de códigos necessários para a transferência de informações para os terminais de vídeo e impressoras).
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Organização Básica
• ROM – nesta memória há:– BIOS: informa como o processador deve
trabalhar com os periféricos;– POST: realiza testes quando o computador é
ligado. Identifica configuração, inicializa vídeo, testa memória e carrega o sistema operacional na RAM;
– SETUP: contém informações sobre a configuração do hardware.
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Organização Básica
• Memória de Massa – tipo de dispositivo para armazenamento de dados que podem ser recuperados depois. O armazenamento é feito por meio magnético: HDs, disquetes, CDs, DVDs, Memory Keys, etc.
• Observação: memória de massa é diferente de memória principal (RAM)!
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Organização Básica
• Barramento – é o caminho de comunicação do microprocessador com os diversos circuitos do computador.– Barramento de Controle;– Barramento de Endereços;– Barramento de Dados.
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Organização Básica
• Placa Mãe – maior e principal circuito do computador. É nela que estão conectados todos os circuitos do micro.
• Chipsets – circuitos integrados que guardam informações sobre a placa-mãe:– Ponte norte: processador, memória, vídeo;– Ponte sul: demais periféricos.
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Hardware
• Toda parte física do computador (CPU, memórias, periféricos, etc).
• Periféricos de entrada – teclado, mouse, scanner, joystick, microfone, câmera digital, etc.
• Periféricos de saída – monitor, impressora, caixas de som, etc.
• Periféricos de entrada/saída – memória de massa.
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Armazenamento da Informação
• Dados são armazenados na forma binária;
• Bit – menor quantidade de informação disponível em um computador;
• Byte – unidade de medida de armazenamento de bits (1B = 8 bits)
1kB = 1024 bytes;
1MB = 1024 kB;
1GB = 1024 MB.
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Armazenamento da Informação
• Palavra – unidade de informação. O tamanho do barramento de dados indica o tamanho da palavra.
• Uma palavra pode ser um dado (informação numérica ou alfanumérica) ou instrução (informação para o processador executar uma operação ou o endereço de armazenamento do dado).
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Questões
• Arquitetura aberta e fechada de microcomputadores;
• Microprocessadores – domínio da Intel no mercado;
• Memórias – SIMM, DIMM, DDR;
• Monitores de raios catódicos – freqüência horizontal, vertical, varredura entrelaçada e não entrelaçada.
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Questões
• Monitores LCD – resolução nativa,
• Portas seriais, paralelas, jogos, USB, PS/2, etc.