escola técnica estadual josé martimiano da silva · são os componentes físicos da ... (central...
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Aplicativos Informatizados
Introdução à Informática Como os computadores funcionam
Por dentro da máquina As várias maneiras de usar os computadores mostram como
essas máquinas podem ser poderosas. Você pode estar
querendo saber como o computador armazena e organiza
tantas informações de forma tão rápida e precisa. Como
qualquer máquina, o computador tem muitas partes.
Nesta etapa, examinaremos os componentes principais de
um computador.
Por dentro da máquina Independentemente de sua forma ou tamanho, todo
computador que as pessoas usam diretamente tem cinco
componentes básicos:
1. Processador
2. Memória
3. Dispositivos de Entrada/Saída
4. Armazenamento em Disco
5. Programas
Hardware e Software Os quatro primeiros itens
são os componentes físicos
da máquina, conhecidos
coletivamente como
HARDWARE
1. Processador
2. Memória
3. Dispositivos de Entrada/Saída
4. Armazenamento em Disco
O item 5 consiste no, SOFTWARE instruções eletrônicas
que as pessoas escrevem para dizer ao hardware o que
fazer.
Hardware + Software
Apesar de o hardware de um computador ser
capaz de executar tarefas maravilhosas, ele não
consegue realmente realizar nenhuma delas sem
as instruções vitais fornecidas pelo software.
Hardware
software
Processador
O procedimento complexo que transforma dados
brutos em informações úteis chama-se
processamento. Para efetuar essa transformação, o
computador usa dois componentes:
•Processador
•Memória
Resultado Final
Para processar o computador usa
Processador + Memória
Processador O processador é o cérebro
do computador, a parte
que interpreta e executa
as instruções.
Nos computadores
grandes, o processador
normalmente possui
vários chips. Nos
pequenos computadores,
chamados
microcomputadores ou
computadores pessoais, o
processador é um único
chip. Os chips são
conectados às placas de
circuito.
Chip
Placa de circuito
Processador O termo CPU (Central Processing Unit – Unidade Central de
Processamento) é usado genericamente para se referir ao
processador de um computador. Seja ele um conjunto de chips
ou um único chip (microprocessador).
A CPU de um computador contém a inteligência da máquina;
é lá que os cálculos são feitos e as decisões tomadas.
Esse cérebro ocupa um espaço incrivelmente pequeno.
= Processador ou CPU
Processador Atenção para a terminologia correta:
= Processador ou CPU
= Gabinete
Processador Gabinete não é Processador
= Gabinete Mini-Torre
= Gabinete Horizontal
Processador Com a expansão da
informática na sociedade
moderna, alguns termos
passaram a ser utilizados
erroneamente.
Um deles é o termo CPU.
CPU é um chip acoplado em
uma placa de circuito. Esta
placa de circuito é fixada
dentro do gabinete do
computador.
Processador Os processadores executam os cálculos matemáticos e
tomam as decisões.
Podemos entender cada cálculo ou cada decisão como
sendo uma operação.
Como máquinas, os computadores têm uma capacidade
máxima de execução de operações em um determinado
período.
A capacidade de execução de operações de um processador
é medida em hertz.
HERTZ = Operação por segundo
Processador Os microcomputadores, ou computadores pessoais,
começaram a ser desenvolvidos no início da década de 70.
O primeiro microcomputador era conhecido simplesmente
como PC e seu processador tinha a capacidade de
1.770.000 hertz
O PC era capaz de realizar 1.770.000 operações por
segundo.
A princípio, este valor parece incrivelmente grande.
Processador No entanto, observe alguns exemplos de microcomputadores
fabricados desde o PC, em 1970, até os dias de hoje:
1970
Hoje
Processador Hertz (Operações por segundo)
PC 1.770.000
PC-XT 4.770.000
286 20.000.000
386 33.000.000
486 66.000.000
586 133.000.000
Pentium 100 100.000.000
Pentium 166 166.000.000
Pentium 300 300.000.000
K6 II 500.000.000
Duron 800 800.000.000
Atlhon 900 900.000.000
.
.
Core i5 2.600.000.000
Processador
Para facilitar a representação de números tão grandes são usados na
informática alguns termos. São eles:
Kilo (K) = 1.000
Mega (M) = 1.000.000
Giga (G) = 1.000.000.000
Tera (T) = 1.000.000.000.000
Processador Vejamos agora como ficam descritas as capacidades dos processadores:
1970
Hoje
Processador Hertz (Operações por segundo)
PC 1.770.000 = 1.77 Mhz
PC-XT 4.770.000 = 4.77 Mhz
286 20.000.000 = 20 Mhz
386 33.000.000 = 33 Mhz
486 66.000.000 = 66 Mhz
586 133.000.000 = 133 Mhz
Pentium 100 100.000.000 = 100 Mhz
Pentium 166 166.000.000 = 166 Mhz
Pentium 300 300.000.000 = 300 Mhz
K6 II 500.000.000 = 500 Mhz
Duron 800 800.000.000 = 800 Mhz
Atlhon 900 900.000.000 = 900 Mhz
.
.
Core i5 2.600.000.000 = 2.6 GHz
Processador Normalmente no chip
do processador ficam
gravados o fabricante e
o modelo do
processador.
A figura apresenta um
processador Pentium,
fabricado pela Intel.
Memória A CPU usa a memória do computador para
guardar as informações com as quais trabalha e
como bloco de anotações para seus cálculos.
Essas informações são representadas
eletronicamente no chip da memória, e enquanto
estão na memória, o computador pode acessá-
las diretamente.
A memória à qual nos referimos aqui não é o
tipo de armazenamento de longo prazo que lhe
permite salvar seu trabalho em um pen drive e
depois usá-lo, mas, sim, uma área de
armazenamento de curto prazo, incorporada ao
hardware do computador.
Memória Fisicamente, essa
memória consiste
em alguns chips na
placa-mãe ou em
outra pequena placa
de circuitos ligada à
placa-mãe. Essa
memória interna
permite que a CPU
armazene e recupere
dados muito
rapidamente.
CPU
Memória
Memória Há dois tipos de memória interna: ROM e RAM.
ROM
RAM
Memória ROM
ROM
Alguns chips de memória sempre
guardamos mesmos dados. Eles podem
armazenar informações mesmo com o
computador desligado, por isso são
chamados NÃO-VOLÁTEIS. Além disso,
os dados nele contidos não podem ser
alterados. Os dados nesses chips só podem
ser lidos e usados – não podem ser
alterados, portanto, a memória é chamada
de ROM (Read-Only Memory – Memória
Apenas de Leitura).
Um do principais motivos pelos quais o computador precisa da ROM é para saber o
que fazer quando a energia elétrica é ligada, inicialmente. Entre outras coisas, a
ROM contém um conjunto de instruções de inicialização que verificam se o resto da
memória está funcionando adequadamente e procuram por dispositivos de hardware
e um sistema operacional..
Memória RAM RAM
A memória que pode ser alterada
chama-se RAM (Random-
Access Memory, Memória de
Acesso Aleatório). Quando as
pessoas falam sobre a memória
em relação a
microcomputadores,
normalmente estão se referindo à
memória RAM, que é volátil,
pois só armazena informações
enquanto o computador estiver
ligado. Toda vez que o
equipamento é desligado as
informações da RAM são
perdidas.
Processamento Processamento de dados envolve:
Entrada
De
Dados
Saída
De
Resultados
Processamento
O computador recebe dados, como
números, por exemplo que são
processados pela CPU e RAM. Depois
de executados os cálculos, os resultados
são apresentados.
Como é o Processamento
Entrada
De
Dados
RAM
CPU
Os dados enviados
para o
computador são
armazenados na
memória RAM.
Como é o Processamento
RAM
O computador
envia os dados da
RAM para a CPU,
para a realização
dos cálculos.
CPU
Como é o Processamento
RAM
Os resultados são
enviados para a
RAM e lá ficam
armazenados
temporariamente.
CPU
Como é o Processamento
RAM
Sim, pois a RAM
armazena
informações
somente enquanto
o computador
estiver ligado.
Temporariamente ?
Processamento
Saída
De
Resultados
Processamento
Finalizado o
processamento, os
dados são
apresentados para
o usuário.
Processamento e o Raciocínio O Processamento pode ser entendido como o raciocínio dos computadores.
Nos seres humanos, o
órgão responsável pelo
raciocínio é o cérebro.
Nós recebemos
informações,
processamos (ou melhor,
raciocinamos) e falamos
ou escrevemos o
resultado.
Processamento e o Raciocínio O Processamento pode ser entendido como o raciocínio dos computadores.
Os computadores
recebem informações.
Estas são armazenadas na
memória RAM. Os dados
são enviados para a CPU,
que efetua os cálculos. Os
resultados são enviados
para a RAM e
apresentados para o
usuário.
Raciocínio e Processamento A CPU e a RAM são o cérebro do computador.
CPU
RAM
Quantidade de Informações Diferentemente da memória do ser humano, a memória do computador tem capacidade limitada
de armazenamento de informações.
A memória RAM armazena as informações que
estão sendo processadas.
Qual a quantidade de
informações que pode-se
armazenar na memória RAM?
Quantidade de Informações
Imagine que o usuário estivesse digitando um texto.
RAM
O texto será armazenado inicialmente
na memória RAM.
Qual a quantidade de texto que a memória RAM suporta armazenar?
Quantidade de Informações
A quantidade de informações é medida em BYTES.
De maneira simplificada, pode-se entender um byte como sendo um
caractere (uma letra, um número, um símbolo, por exemplo)
Portanto, se o texto digitado for composto
por 300 caracteres, na informática pode-se
dizer que ele tem 300 bytes.
RAM
Quantidade de Informações
Com a evolução dos computadores a memória RAM passou a
armazenar quantidade cada vez maior de informações.
O primeiro microcomputador, o PC (Personal Computer), tinha um
processador chamado XT com 1,77MHz.
A memória RAM do XT era capaz de armazenar 640.000 bytes.
XT
Quantidade de Informações
Assim como nos processadores, ao nos referirmos às memórias
falaremos de números grandes: mil, milhões, bilhões de bytes.
Aqui também serão utilizados os múltiplos. São eles:
Kilo (K) = 1.000
Mega (M) = 1.000.000
Giga (G) = 1.000.000.000
Tera (T) = 1.000.000.000.000
Vejamos agora alguns exemplos de computadores com processadores e RAM:
1970
Hoje
Processador Hertz (Operações por segundo) RAM
PC 1.770.000 = 1.77 Mhz 640Kb
PC-XT 4.770.000 = 4.77 Mhz 640Kb
286 20.000.000 = 20 Mhz 1Mb
386 33.000.000 = 33 Mhz 4Mb
486 66.000.000 = 66 Mhz 16Mb
586 133.000.000 = 133 Mhz 32Mb
Pentium 100 100.000.000 = 100 Mhz 32Mb
Pentium 166 166.000.000 = 166 Mhz 32Mb
Pentium 300 300.000.000 = 300 Mhz 32Mb
K6 II 500.000.000 = 500 Mhz 64Mb
Duron 800 800.000.000 = 800 Mhz 64Mb
Atlhon 900 900.000.000 = 900 Mhz 128Mb
.
Core i5 3.200.000.000 = 3.2 GHz 4 Gb
Quantidade de Informações
É importante observar que as descrições apresentadas são exemplos e que
provavelmente, no seu dia a dia, você encontrará computadores que possuem o
processador especificado no exemplo e memória RAM com capacidade diferente
da apresentada.
Quantidade de Informações
CPU RAM
A CPU e a RAM trabalham em parceria no processamento dos dados. Dessa
forma, quanto mais moderno for o processador maior deverá ser a capacidade
de armazenamento da RAM.
Se um determinado computador tiver uma CPU super moderna, por exemplo,
um Core i5 3,2GHz e a memória RAM for pequena, por exemplo, 1 Gb, o
processamento não será executado com a velocidade máxima que poderia ser
utilizada.
É como colocar uma Ferrari com um tanque de gasolina muito pequeno. Numa
viagem de Ribeirão Preto à São Paulo o motorista teria que parar inúmeras
vezes para abastecer o carro. O tempo da viagem se estenderia e de nada
adiantaria o potente motor da Ferrari.
O inverso também é verdadeiro. Um Fusquinha 69 com um tanque de gasolina
de caminhão. O Fusquinha poderia seguir sem parar até a Bahia, partindo de
Ribeirão Preto, mas o tempo de viagem também seria muito grande.
Quantidade de Informações
Armazenando informações em um computador
Entre as partes mais importantes de um sistema computacional estão os
dispositivos que lhe permitem salvar seus trabalhos. Os componentes físicos, ou
materiais, onde os dados são armazenados chamam-se meios de armazenamento.
Os meios de armazenamento evoluíram drasticamente desde a infância dos
computadores, e esse ritmo vem sofrendo aceleração desde a entrada em cena
dos micros.
Os primeiros PC vinham equipados com 2 unidades de
disquete. Além dessas, eles tinham um conector interno
que podia ser ligado a um gravador para armazenar
dados em fitas cassete comuns. O XT trouxe os discos
rígidos aos microcomputadores. Comparados com as
unidades de disquete da época, esses primeiros discos
rígidos eram velozes como um raio e eram capazes de
armazenar quantidades impressionantes de dados.
Tipos de dispositivos de armazenamento
Duas tecnologias importantes são usadas para armazenar dados hoje em dia: o
armazenamento óptico e o armazenamento magnético.
Os principais tipos de
armazenamento magnético são:
Disquetes
Discos Rígidos
(hard disk)
Os principais tipos de
armazenamento ópticos são:
CD
DVD
Dispositivos de armazenamento Magnéticos
Os discos rígidos normalmente não são removíveis. São discos permanentes,
muito mais velozes e capazes de armazenar muito mais informações do que os
disquetes.
Os discos rígidos são instalados
dentro dos gabinetes.
Dispositivos de armazenamento ópticos
Os dispositivos ópticos estão ganhando popularidade rapidamente. O mais
conhecido deles é o CD, uma unidade que usa a mesma tecnologia dos CD
players que ligamos no aparelho de som.
Dispositivos de armazenamento ópticos
A sigla DVD significa Digital Variable Versatile Vídeo Disk, ou simplesmente
Disco Digital Virtual e vem sendo utilizado cada vez com mais freqüência nos
microcomputadores.
Unidade de discos ópticos
O local onde são inseridos os CDs e os DVDs também se chama unidade.
Capacidade de Armazenamento
Assim como a memória RAM, os meios de armazenamento também possuem
capacidade determinada para armazenar informações.
A quantidade de informações que cada dispositivo de armazenamento possui é
medida em Bytes.
Aqui também serão utilizados os múltiplos. São eles:
Kilo (K) = 1.000
Mega (M) = 1.000.000
Giga (G) = 1.000.000.000
Tera (T) = 1.000.000.000.000
Capacidade de Armazenamento
Os principais tipos de
armazenamento magnético são:
Disquetes – 1,44Mb
Discos
Rígidos
Os principais tipos de
armazenamento ópticos são:
CD – 700Mb
DVD – 4,7Gb
40Gb
80Gb
120Gb
320Gb
500Gb
1Tb
Blu Ray – 25Gb
Interagindo com o computador
Há algum tempo, a interface (comunicação) homem-computador consistia em
chaves de inversão e luzes piscantes – as primeiras para programar o computador e
as últimas para exibir os resultados. Mas, assim como os próprios computadores,
os dispositivos de entrada/saída (E/S) mudaram muito; hoje, teclados, mouse e
canetas ópticas, scanners e monitores e impressoras de alta resolução são a norma.
Aqui, ou ali na esquina, há um leque de outros dispositivos e tecnologias
fascinantes, incluindo o reconhecimento de voz e a fotografia digital.
Saída
Entrada
Dispositivos de Entrada e Saída
Dispositivos
de Entrada
Dispositivos
de Saída
São os equipamentos utilizados pelo usuário
para enviar informações para o computador.
Por exemplo, teclado, mouse, microfone,
webcam, scanner, etc.
São os equipamentos utilizados pelo
usuário para receber informações do
computador. Por exemplo, monitor,
impressora, caixas de som.
Teclado e mouse
Ironicamente, o teclado de um computador ainda é apenas um conjunto de
interruptores, embora muito bem escondidos sob as teclas que os revestem.
Igualmente, o mouse é apenas um grupo de botões, interruptores e outros
dispositivos eletrônicos simples. O que mudou desde os dias das chaves de
inversão é a forma e a organização desses dispositivos , como os usamos e como o
computador reage a eles.
Tratamento de Imagens com Scanner
A leitora de código de barra é na verdade apenas um tipo especial de scanner de
imagem. Os scanners de imagem convertem qualquer imagem em formato
eletrônico – eles emitem uma luz sobre a imagem e detectam a intensidade do
reflexo de cada ponto. Os scanners usam filtros para separar os componentes de
cada cor nas cores primárias (vermelho, verde e azul) de cada ponto.
O interessante do scanner de imagem é que
ele converte imagens impressas para um
formato eletrônico que pode ser
armazenado na memória do comutador e,
com o software adequado, você pode
alterar a imagem armazenada para produzir
resultados surpreendentes. Na verdade, há
toda uma família de software de
processamento de imagens.
O monitor de vídeo
Os três tipos mais comuns de dispositivos de saída são: monitores de vídeo,
impressoras e sistemas de som. Desses três, os monitores de vídeo são os mais
importantes, porque são os dispositivos de saída com os quais as pessoas
interagem mais intensamente.
Impressoras
Além dos monitores de vídeo, o outro dispositivo de saída importante é a
impressora.
Três tipos principais de impressoras em são usados com microcomputadores:
matriciais, impressoras a laser e impressoras a
jato de tinta.
Quatro critérios são importantes na avaliação destes tipos:
1. Qualidade da imagem;
2. Velocidade;
3. Nível de Ruído;
4. Custo de operação.
Esquema básico de funcionamento de um computador
RAM
CPU
Atividades
Parabéns!
Finalizamos a primeira parte do estudo do hardware da
Introdução à Informática.
Referências Slide elaborado pelo Prof. Wagner Fernandes, adaptado
pela Profª Giulliana P. Sobral
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