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Introdução à Introdução à ComputaçãoComputaçãoIntrodução à Introdução à ComputaçãoComputação
Hardwares dos PC’s e Hardwares dos PC’s e seu Funcionamentoseu Funcionamento
Cynara CarvalhoCynara Carvalho
[email protected]@yahoo.com.br
Autarquia Educacional do Vale do São Francisco – AEVSF
Faculdade de Ciências Sociais e Aplicadas de Petrolina – FACAPE
Curso de Ciências da Computação
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PC ( Personal Computer)
• PC significa “Personal Computer”, ou “Computador pessoal”. Os computadores que hoje são chamados de PCs são derivados do IBM PC, criado no início dos anos 80.
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Elementos básicos do computador
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Processador• Um microprocessador, ou simplesmente processador, é um
circuito integrado (ou chip),que é considerado o "cérebro" do computador.
• O processador é o componente responsável por executar os programas. Quanto mais rápido é o processador, mais rápida será a execução dos programas.
• Exemplos: Pentium 4, Pentium III, Celeron, Core , K6-2, Athlon e Duron
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Processador• O centro de controle é denominado CPU –
Unidade central de processamento. A CPU consiste em duas partes:
• Unidade de Controle – contém circuitos que usam sinais elétricos para coordenar o computador inteiro para realizar ou executar instruções armazenadas de um programa.
• Unidade lógica e aritmética – (arithmetic/logic unit – ALU) – contém circuitos eletrônicos que executam todas as operações lógicas e aritiméticas.
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Processador• A unidade de controle deve comunicar-se tanto com
a unidade lógica e aritmética quanto com a memória.• Registradores – são áreas de armazenamento
temporário de alta velocidade que servem a propósitos especiais e destinam-se a instruções ou dados. Se localizam dentro da CPU. São coordenados pela unidade de controle de modo que aceitem, guardem e transfiram instruções ou dados e façam comparações aritméticas ou lógicas em alta velocidade.
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Processador
A combinação de tempo de Instrução ( i-time) e tempo de execução (e-time) denomina-se ciclo de máquina.
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Processador
RISC versus CISCCISC – Complex Instruction Set Computing• Trabalha com instruções complexas, lento,
código simplificadoRISC – Reduced Instruction Set Computing• Trabalha com instruções reduzidas, rápido,
instruções complexas implementadas via código.
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MemóriaComponentes da Memória• Memória semicondutora• RAM e ROM• Memória Flash
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Memória Semicondutora
Usada pela maioria dos computadores modernos:– Confiável, barata e compacta.– Volátil: exige corrente elétrica contínua.• Se a corrente for interrompida, os dados se perdem.
– Semicondutor Complementar de Óxido de Metal –Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS).• Retém informação quando a energia é desligada.• Usado para armazenar informações necessárias quando
ocomputador é inicializado
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Memória• A memória é responsável pela armazenagem dos
programas e dos dados. Também conhecida por armazenamento primário.
• RAM ( randon-acess memory – memória de acesso aleatório) - (memória de leitura e escrita): são chips de memória que podem ser lidos e gravados pela CPU a qualquer instante. A CPU usa a RAM para armazenar e executar programas vindos do disco, para ler e gravar os dados que estão sendo processados. Uma outra característica da RAM, é que se trata de uma memória VOLÁTIL. Isso significa que quando o computador é desligado, todos os seus dados são apagados.
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Memória• A RAM pode ser de dois tipos:• SRAM – RAM estática – retém o
conteúdo sem intervenção da CPU,contanto que a energia elétrica seja mantida .É mais rápida.
• DRAM – RAM DINÂMICA – deve ser constantemente recarregada pela CPU. Vantagens: tamanho e custo.É usada na maioria dos computadores pessoais.
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RAM Dinâmica• Usada para memória de computadores
pessoais.• – DRAM síncrona – Synchronous DRAM
(SDRAM): o tipo mais rápido de DRAM usado atualmente.
• – Rambus DRAM (RDRAM): mais rápida do que a SDRAM, tornar-se-á mais comumente usada quando os preços se reduzirem.
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Memória• ROM (read-only memory – memória somente de leitura).
São chips de memória que podem ser lidos pela CPU a qualquer instante, mas não podem ser gravados pela CPU. Sua gravação é feita apenas pelo fabricante do computador, ou pelo fabricante de memórias. Os dados armazenados nela já saem prontos de fábrica e são produzidas em larga escala na indústria. A característica importante de ROM é que trata-se de uma memória PERMANENTE. Seu conteúdo nunca é perdido, mesmo com o computador desligado.
• Quantidade de memória de um PC é medida em megabytes (MB). 1 MB equivale a cerca de 1 milhão de bytes. 1 byte, por sua vez, é a unidade de memória capaz de armazenar, por exemplo, uma letra. PCs modernos possuem 256 MB, 512 MB ou mais.
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Memórias FLASH
• RAM não-volátil• – Usada em telefones celulares,
câmeras digitais e computadores manuais (handheld).
• – Os chips de memória flash assemelham-se aos cartões de crédito.
• – Menores do que uma unidade de disco e requerem menos energia.
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Periféricos• Periféricos - são os dispositivos responsáveis
pelas entradas e saídas de dados do computador, ou seja, pelas interações entre o computador e o mundo externo. Exemplos de periféricos são o monitor, teclados, mouses, impressoras,etc.
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Barramento• O termo Barramento, originário de
bus, um meio de transporte. Liga todos estes componentes e é uma via de comunicação de alto desempenho por onde circulam os dados tratados pelo computador.
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Barramento
• Largura de barramento:– O número de percursos elétricos
para transportar dados.– Medida em bits.• Velocidade de barramento:– Medida em megahertz (MHz).
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Representação de Dados
• Os computadores entendem duas coisas:ligado e desligado.• Dados são representados na forma binária:– Sistema numérico binário (base 2).– Contém somente 2 dígitos: 0 e 1.
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Byte
• Um grupo de 8 bits.– Cada byte tem 256 valores possíveis.• Para texto, armazena um caractere:– Pode ser letra, dígito ou caractere
especial.• Dispositivos de memória e
armazenamento são medidos em número de bytes.
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Palavra
O número de bits que a CPU processa como uma unidade.
– Tipicamente, um número inteiro de bytes.– Quanto maior a palavra, mais potente é o
computador.– Computadores pessoais tipicamente têm
32 ou 64 bits de extensão de palavras.
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Capacidade de Armazenamento
• Kilobyte: 1024 (210) bytes.– Capacidade de memória dos computadores pessoais mais antigos.• Megabyte: aproximadamente, um milhão (220) de bytes.– Memória de computadores pessoais (antigos).– Dispositivos de armazenamento portáteis (disquetes, CD-ROMs).• Gigabyte: aproximadamente, um bilhão (230) de bytes.– Dispositivos de armazenamento (discos rígidos).– Memória de computadores pessoais, mainframes e servidores de
rede.• Terabyte: aproximadamente, um trilhão (240) de bytes.– Dispositivos de armazenamento (discos rígidos).• Petabyte: aproximadamente, um quatrilhão (250) de bytes.– Dispositivos de armazenamento para sistemas muito grandes
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Esquemas de Codificação
Provêem uma maneira comum para representar umcaractere de dados.– Necessários para os computadores poderem
intercambiar dados.• Esquemas comuns:– ASCII – 1byte = 8 bits( mais usado)– EBCDIC – 1 byte = 7bits ( IBM)– Unicode • Usa 16 bits para representar um caractere.• 65.536 valores possíveis.• Exige duas vezes mais espaço para armazenar dados.
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A Unidade de Sistema
• Abriga os componentes eletrônicos do sistema de computador:
– Placa-mãe (motherboard)– Dispositivos de armazenamento
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Placa-mãe (motherboard)
• Placa de circuitos plana que contém os circuitos do computador.
– A unidade central de processamento(microprocessador) é o componente mais
importante.