Hardware de ComputadoresOrganização Básica de Um Sistema de Computador

Diagrama em blocos:

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Instruções e dadosSinais de Controle

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1. Introdução:

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Todo o computador é formado por cinco (5) unidades:

1. aritmética-lógica (UAL / ULA);2. Memória;3. controle;4. entrada;5. saída.

Linhas grossas indicam o tráfego de dados e instruções, informação que em geral necessitam de um número grande de linhas para serem transmitidas.

Linhas tracejadas representam os sinais de controle, normalmente me número reduzido, de maneira que são necessárias poucas linhas para representá-los.

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1.2 Unidade Aritmética-Lógica:

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É à parte do computador onde são realizadas as operações aritméticas e lógicas com os dados.

O tipo de operação a ser realizado num particular instante de tempo é determinado por sinais vindos da unidade de controle (seta 1).

Os dados a serem operados pela unidade aritmética-lógica poderão vir não só da memória (seta 2) como da unidade de entrada (seta 3).

Os resultados das operações efetuadas na unidade aritmética-lógica podem ser transferidos para a memória (seta 4) ou para a unidade de saída (seta 5).

São exemplos de operações aritméticas: ADD, SUB, MUL, DIV.São exemplos de operações lógicas: AND, OR, NOT, XOR.

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1.3 Unidade de Memória:

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Armazena grupos de dígitos binários (palavras) que podem representar instruções a serem executadas pelo processador ou dados para serem operados pelas instruções durante a execução de um programa.

Também serve como local de armazenamento para resultados intermediários ou finais obtidos pelas operações aritméticas efetuadas pela unidade aritmética-lógica (seta 4).

A memória é uma unidade que executa somente duas operações: leitura e escrita.

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1.3 Unidade de Memória:

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O funcionamento da memória também é controlado pela unidade de controle, a qual indica, através de sinais de controle (seta 6), qual das duas operações a memória deve realizar naquele instante. Um determinado endereço pode ser acessado pela unidade de controle, que gera o endereço desejado e o entrega à memória (seta 7).

As informações podem ser escritas na memória vindas da ULA ou da unidade de entrada (seta 8), mais uma vez sob o comando da unidade de controle.

As informações podem ser lidas da memória para a ULA (seta 2) ou diretamente para a unidade de saída (seta 9).

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1.3 Unidade de Memória:

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Escrita

Hardware de ComputadoresDisco Rígido – Hard Disk (HD)

1.3 Unidade de Memória:

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Leitura

Hardware de ComputadoresDisco Rígido – Hard Disk (HD)

1.4 Unidade de Entrada:

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É constituída por os tipos de dispositivos que obtêm informações externas ao computador e as coloca na unidade de memória (seta 8) ou na ULA (seta 3).

A unidade de controle determina onde a informação de entrada deve ser colocada (seta 10).

A unidade de entrada é usada no armazenamento de instruções e dados na memória, para que o programa constituído por essas instruções e dados possa ser executado.

Esta unidade também é usada para entrar com dados na ULA, a partir de um dispositivo externo, durante a execução de um programa.

Alguns dos dispositivos de entrada mais comuns são teclados, discos magnéticos, fitas e conversores analógico-digitais (ADC´s).

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1.5 Unidade de Saída:

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É formada por todos os tipos de dispositivos usados para se transferir informações do computador para o “mundo exterior”.

Os dispositivos de saída também são dirigidos pela unidade de controle (seta 12), podendo receber dados da ULA (seta 5) ou da memória (seta 9), colocando-os no formato apropriado para o consumo externo ao computador.

Exemplos de dispositivos de saída: displays, impressoras, discos magnéticos, fitas magnéticas, monitores de vídeo e conversores digital-analógicos (DAC´s).

Enquanto executa um programa, o computador tem necessidade de apresentar resultados ou sinais de controle para o mundo exterior.

Exemplo: um sistema pode ter uma impressora de linhas como dispositivo de saída. Neste caso, o computador envia sinais para que os resultados sejam impressos em formulário contínuo. Um pequeno computador pode informar seus resultados usando um painel luminoso ou um display de LED´s.

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1.6 Interface:

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→ O aspecto mais importante das unidades de ENTRADA e SAÍDA diz respeito ao interfaceamento, que pode ser definido como o ato de combinar dispositivos muito diferentes, para que eles possam funcionar de maneira compatível e coordenada.

→ Podemos também definir o interfaceamento de maneira mais específica, como sendo a sincronização da transmissão da informação digital entre o computador e os dispositivos externos de entrada e saída.

Muitos dispositivos da entrada/saída não são diretamente compatíveis com o computador por causa de diferenças de velocidade de operação, formato dos dados (hexa, ASCII, binário), modos de transmissão (serial, paralelo) e níveis dos sinais lógicos. Tais dispositivos precisam de circuitos especiais de interface que permitam que eles se comuniquem com as outras unidades do computador ao qual elas vão se ligar.

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1.6 Interface:

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Um bom exemplo sobre interfaceamento é o caso do terminal

de vídeo, que pode operar como dispositivo de entrada e de saída. O terminal de vídeo transmite e recebe dados serialmente, um

bit de cada vez, enquanto a maioria dos computadores manipula dados em paralelo. Assim, este periférico precisa de um circuito de interface que faça as modificações necessárias dos dados transmitidos/recebidos, de maneira a permitir que a comunicação terminal-computador e computador-terminal sejam feitos sem problemas.

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1.6 Outros exemplos de Interface:

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Interface desenvolvida para facilitar o desenvolvimento de dispositivos robóticos.

Conectada ao computador por meio da porta serial (rs232) dispõem de 5 saídas para controle de servomotores, 4 entradas para sensores digitais e 3 saídas digitais para controles de dispositivos como relés.

Pode ser controlada a partir de qualquer linguagem de programação que tenha recursos para acesso a porta serial.

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1.6 Outros exemplos de Interface:

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Placa de som é um dispositivo de hardware que envia e recebe sinais sonoros entre equipamentos de som e um computador executando um processo de conversão AD (Analogico-Digital) e DA (Digital Analógico) respectivamente. É necessário para que este emita qualquer tipo de áudio com um mínimo de qualidade e também para gravação e edição. Interface.

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Pesquisar:

1.Outros exemplos de interfaces?

2.Diferenças entre comunicação serial / paralelo.

3.Por quê a comunicação paralela está sendo preterida?

4.Acesse http://pt.wikipedia.org e leia sobre ULA.

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