manutencao - aula 1
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Conceitos e Arquitetura de Microcomputadores
Lucas Scottalucasscotta.tk
lscotta@iff.edu.br14/05/2013
ConceitosHARDWARE:
Circuitos eletrônicos responsáveis pela execução direta de instruções em linguagem de máquina: CIs, placa impressa, cabos, fontes de alimentação, etc.
SOFTWARE: Algoritmos e suas representações no computador
(programas).
FIRMWARESoftware embutido em circuitos eletrônicos.
ConceitosSistema Operacional(SO) é a plataforma
gráfica que torna o computador utilizável.
Responsável por gerenciar os dispositivos de hardware do computador (como memória, unidade de
disco rígido, unidade de DVD) e oferecer o suporte para os outros programas funcionarem (como Word, Excel etc).
Descrição dos Hardwares fundamentaisPlaca Mãe
mainboard ou motherboard.
Placa de circuito impresso, que serve como base para a instalação dos demais componentes de um computador. processador, memória RAM, os circuitos de apoio, as placas controladoras, os slots do barramento e, o chipset.
Descrição dos Hardwares fundamentais
Descrição dos Hardwares fundamentais
Descrição dos Hardwares fundamentaisProcessador:
Circuito integrado que realiza as funções de cálculo e tomada de decisão de um computador, por isso é considerado o cérebro do mesmo.
Ele faz parte de um importante elemento do computador, a Unidade Central de Processamento (em inglês CPU: Central Processing Unit).
Hoje todos os circuitos e chips dispostos em diversas placas que compunham a Unidade Central de Processamento estão integrados no microprocessador.
Descrição dos Hardwares fundamentaisProcessador:
Os processadores trabalham apenas com linguagem de máquina (lógica booleana).
Realizam as seguintes tarefas: - Busca e execução de instruções existentes na memória.
Os programas e os dados que ficam gravados no disco (disco rígido ou disquetes), são transferidos para a memória.
Uma vez estando na memória, o processador pode executar os programas e processar os dados; - Controle de todos os chips do computador.
Descrição dos Hardwares fundamentais
Descrição dos Hardwares fundamentaisMemória: Depois do processador, temos a memória
RAM, usada por ele para armazenar os arquivos e programas que estão sendo executados, como uma espécie de mesa de trabalho.
A quantidade de memória RAM disponível tem um grande efeito sobre o desempenho, já que sem memória RAM suficiente o sistema passa a usar memória swap, que é muito mais lenta.
A principal característica da memória RAM é que ela é volátil, ou seja, os dados se perdem ao reiniciar o micro.
Descrição dos Hardwares fundamentaisÉ por isso que ao ligar é necessário sempre
refazer todo o processo de carregamento, em que o sistema operacional e aplicativos usados são transferidos do HD para a memória, onde podem ser executados pelo processador.
Descrição dos Hardwares fundamentaisTipos:
RAM - "Random Access Memory": memória de leitura/escrita, volátil, para armazenamento temporário de programas e dados
RAM Estática - RAM com menor densidade e mais rápida que a RAM dinâmica. Não necessita de circuitos adicionais em um microcomputador.
RAM Dinâmica - RAM com maior densidade e mais lenta que a RAM estática. Necessita de circuitos adicionais de controle em um microcomputador.
ROM - "Read Only Memory": memória programada quando a pastilha é fabricada, não podendo ser modificada. É usada para armazenamento permanente de programas e dados;
Descrição dos Hardwares fundamentaisTipos
PROM - "Programmable ROM": memória programada por um dispositivo programador de
PROM. Programável uma única vez;
EPROM - "Erasable PROM": memória que pode ser apagada e reprogramada várias vezes. Apagável pela incidência de raios ultra-violeta e programável
por um dispositivo programador de EPROM;
EEPROM - "Erasable Electrically PROM": memória EPROM eletricamente modificável, sem necessidade
de dispositivos externos apagadores ou programadores.
Descrição dos Hardwares fundamentais
Descrição dos Hardwares fundamentais
Descrição dos Hardwares fundamentaisDisco Rígido é a parte do computador onde
são armazenados os dados: Winchester (termo em desuso),"memória de massa“,"memória secundária"
O disco rígido é uma memória não-volátil, as informações não são perdidas quando o
computador é desligado, sendo considerado o principal meio de armazenamento de dados em massa.
Descrição dos Hardwares fundamentais
Descrição dos Hardwares fundamentais
Descrição dos Hardwares fundamentais
Antes de ligar seu computador na rede elétrica, é de extrema importância verificar se o seletor de voltagem da fonte de alimentação corresponde à tensão da tomada (no Brasil, 110 V ou 220 V). Se o seletor estiver na posição errada, a fonte poderá ser danificada, assim como outros componentes da máquina. Menos comuns, há modelos de fontes que são capazes de fazer a seleção automaticamente.
Fontes ATX também trouxeram um recurso que permite o desligamento do computador por software
BarramentosUm sistema de barramentos é definido como um
conjunto físico de linhas de sinal que possuem funções específicas dentro do sistema.
O sistema de barramentos de um microcomputador é composto de 3 barramentos independentes em suas funções elétricas: o barramento de endereços, o barramento de dados e o barramento de controle.
O Barramento de Endereços é apenas de saída (em relação CPU) e define o caminho de comunicação dentro do sistema.
BarramentosO Barramento de Dados é bidirecional, sendo o meio de
comunicação entre os componentes do sistema.
Na saída de dados da CPU, estes são gerados pelo microprocessador (CPU) e enviados à uma unidade que é selecionada pelo barramento de endereços. Na entrada de dados, estes são gerados por uma unidade particular e
enviados ao microprocessador.
O Barramento de Controle, como o próprio nome indica, envia e recebe os sinais de controle necessários à transferência de dados no sistema. Este barramento é composto, basicamente, de 4 tipos de sinais:
leitura de memória ativa, escrita de memória ativa, entrada através de dispositivo externo ativo e saída através de dispositivo externo ativo.
ARQUITETURA PADRÃO DE UM MICROPROCESSADORDepois de se examinar um sistema de microcomputador de
forma global, nesta seção será apresentada a arquitetura padrão de um microprocessador. Destacam-se os seguintes blocos:
Registrador de Instrução (RI) - registrador que armazena a instrução sendo executada;
Contador de programa ("Program Counter - PC") - registrador que armazena o endereço de memória da próxima instrução a ser executada;
Acumulador - registrador que contém o dado a ser processado;
ARQUITETURA PADRÃO DE UM MICROPROCESSADORApontador de pilha ("Stack Pointer - SP")
- registrador que aponta para o endereço de retorno de subrotina, sendo este último armazenado em uma pilha na memória;
Unidade Lógica e Aritmética (ULA) - circuito combinacional utilizado para operações lógicas e aritméticas envolvendo dois operandos;
ARQUITETURA PADRÃO DE UM MICROPROCESSADOR Decodificador de instruções - circuito combinacional utilizado para
determinar qual a próxima instrução a ser executada. Isto é feito a partir do código de operação armazenado previamente no Registrador de Instrução;
Unidade de controle - circuito sequencial interno ao microprocessador utilizado para gerar os sinais de controle necessários à execução da instrução previamente decodificada;
Registradores auxiliares - conjunto de registradores de rascunho que podem ser usados em conjunto ou separadamente para operações intermediárias, sem que seja necessário o acesso sistemático à memória;
Flags – conjunto de Flip-Flops destinados a guardar as condições resultantes da execução de instruções. Tais flags são fundamentais no sentido em que se constituem no único mecanismo que o programador Assembly dispõe para desvios de processamento e implementação de algoritmos.
ARQUITETURA PADRÃO DE UM MICROPROCESSADOR
ARQUITETURA PADRÃO DE UM MICROPROCESSADOR
Hardware necessários para montar um Computador
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