computação eletrônica 2 profa. flávia barros cin -ufpe

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


Exemplo: com 2 bits podemos representar 4 números


1

2

3

4

1 1

0 1

1 0

0 0

Exemplo: com 3 bits podemos representar 8 números


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


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



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

computação eletrônica 2 profa. flávia barros cin -ufpe

Documents