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TI – Uso Instrumental
Módulo 100 – Informática: conceitos básicos, microcomputador e compo-
nentes
Capítulo I – O que é computador?
1. Definição
Em qualquer atividade humana, verifica-se que a resolução dos problemas
consiste em uma série de tarefas. Entre elas, as fundamentais são: decidir o quê e
como fazer e executar as operações. Nas atividades em que se emprega o compu-
tador, os homens tomam as decisões, e a máquina as executa.
O computador é mais do que um simples aparelho concebido para desempe-
nhar cálculos e operações lógicas com facilidade, rapidez e confiabilidade. Hoje em
dia, ele é largamente utilizado na realização de uma série de tarefas complexas que, se
fossem feitas manualmente, despenderiam de um tempo muito maior.
Um exemplo é o cálculo da média final dos alunos de uma turma. O controle
feito no diário é trabalhoso e demorado; porém, com o uso de uma simples planilha
eletrônica no computador, esse controle fica fácil. Ao entrar com os dados, a média é
calculada rapidamente, de maneira automática. Uma prova pode ser confeccionada
em um editor de texto, com a possibilidade de escolha do tamanho e da cor da letra,
de posicionamento do texto, da inserção de figuras, entre outras. Uma aula pode ser
apresentada em slides, com efeitos, figuras, empregando recursos multimídia. Além
disso, uma infinidade de conteúdos está disponível na rede mundial de computadores
(Internet), viabilizando a pesquisa e a atualização das informações apresentadas em
sala.
Enfim, um computador é uma máquina eletrônica, projetada para auxiliar as
pessoas na execução de uma variedade de tarefas, ajudando-as a transformar idéias
em realidade.
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Módulo 100 – Informática: conceitos básicos, microcomputador e componentes
Capítulo II – Histórico e evolução dos computadores
2. Introdução
O Ábaco, usado pelos chineses há cerca de 2.000 anos, é o instrumento de
cálculo mais antigo de que se tem notícia e, usado ainda nos dias de hoje, pode ser
considerado como a primeira máquina de processamento de dados. É importante
frisar que, desde os primórdios aos nossos dias, a história do processamento de dados
e a do próprio cálculo ligam-se cada vez mais intimamente à evolução da vida econô-
mica e do pensamento lógico do homem.
Em 1642, o matemático francês Blaise Pascal, então com 19 anos, construiu
uma máquina de somar que já demonstrava a praticabilidade do cálculo mecanizado.
Considerada a primeira máquina, ela tinha mecanismos com capacidade para oito
dígitos, construída para auxiliar o pai, um coletor de impostos.
Alguns anos mais tarde, em 1670, o grande matemático alemão Leibniz come-
çou a desenvolver uma máquina para mecanizar o cálculo de tabelas trigonométricas
e astronômicas. Um protótipo dessa máquina, que fazia multiplicações e divisões dire-
tamente, foi construído em 1694, já com os rudimentos do que seria, mais tarde, o
computador.
Em 1804, o francês Joseph M. Jacquard, ao inventar um sistema de controle
das operações de um tear através de um conjunto de cartões perfurados, criou os
fundamentos de um programa de controle armazenado e dos futuros sistemas
operacionais.
O matemático inglês Charles Babbage projetou e construiu, em 1822, uma
máquina que permitia cálculos com uma precisão de até seis casas decimais, e que já
continha os princípios básicos dos atuais computadores eletrônicos.
Para facilitar a análise estatística dos dados do censo americano de 1890,
Herman Hollerith criou uma máquina para tabular as informações codificadas e arma-
zenadas em cartões perfurados, criando, assim, a solução para a entrada de dados
necessários à alimentação de uma máquina processada.
No início da década de 40, as universidades de Harvard, na Pensilvânia –
EUA, e de Cambridge, na Inglaterra, começaram a desenvolver as primeiras máquinas
que podem ser chamadas, realmente, de computadores: máquinas enormes, pesando
cerca de cinco toneladas, com milhares de válvulas e de relês eletromecânicos e cen-
tenas de quilômetros de fios. Eram máquinas experimentais, destinadas a cálculos
científicos, e que faziam operações com algarismos de 23 dígitos em três décimos de
segundo. O mais famoso exemplar dessa época é o ENIAC (Electronic Numerical
Integrator and Calculator), o primeiro computador eletrônico programável, lançado
em 1946, pela Universidade da Pensilvânia, utilizando a tecnologia mais avançada de
válvulas eletrônicas.
Na década de 50, começaram a surgir as primeiras máquinas comerciais, de
custo bastante elevado e ainda usando a tecnologia das válvulas eletrônicas, consti-
tuindo o que se convencionou chamar a primeira geração de computadores.
O desenvolvimento da tecnologia dos transistores, na década de 60, possibilitou
a construção de máquinas menores, mais baratas e mais confiáveis, caracterizando
a chamada segunda geração de computadores.
A terceira geração caracterizou-se, historicamente, pela utilização dos circuitos
integrados, numa grande miniaturização dos transistores, possibilitando uma expan-
são considerável dos modelos comerciais.
Assim surgiram as “famílias” de computadores dos grandes fabricantes, como
IBM, Burroughs e UNIVAC, nos Estados Unidos; SIEMENS, na Alemanha; C.I.I. na
França; e, posteriormente, os equipamentos japoneses da Fujitsu, NEC e Hitachi.
É comum dizer-se que a passagem da primeira para a segunda, e da segunda
para a terceira geração foram “revoluções” tecnológicas (de válvulas para transistores,
e de transistores para circuitos integrados, respectivamente), mas que, daí em diante, o
que aconteceu foram apenas “evoluções” da tecnologia.
A chamada quarta geração, na década de 70, seria apenas a integração dos
circuitos em larga escala (VLSI – Very Large Scale Integrator), e a quinta geração, da
década de 80 até os dias atuais, seria a utilização de técnicas fotográficas para uma
maior miniaturização dessa VLSI.
Atualmente, há computadores com uma grande capacidade de processamento
e armazenamento de informações, leves, dotados de alta tecnologia e que podem ser
adquiridos para uso doméstico por um baixo custo. Essas características foram
determinantes no processo de popularização da informática, fenômeno que ainda
estamos conhecendo.
GERAÇÃO
(datas aproximadas)
1ª (1946)
2ª (1956)
3ª (1967)
4ª (1975) e 5ª
(Atualmente)
Características (constituição)
• Circuitos eletrônicos e válvulas. Custo
elevado. Pesavam toneladas e ocupavam
galpões inteiros. Problemas com o alto
aquecimento. Grande consumo de
energia. Uso restrito.
• Início do uso comercial. Circuitos
eletrônicos transistorizados. Computadores
imensos; custo ainda muito alto.
• Circuitos integrados. Redução no
tamanho. Aumento na capacidade de
processamento. Início da utilização de
computadores pessoais.
• Chips em silício; circuitos com
integração em escala muito ampliada.
Tamanho reduzido e grande capacidade
de processamento. Supercomputadores.
Robótica. Aplicações on-line.
Rapidez na execução das operações internas
Operações internas em milissegundos (10-3 seg.).
Operações internas em microssegundos (10-6 seg.).
Operações internas em nanossegundos (10-8 seg.).
Operações internas inferiores a 0,5 nanossegundos
(10-8 seg.).
FOTOS
Quadro 1.1 – Evolução dos computadores
2.1 Tipos de computadores
De uma maneira geral, os computadores podem ser classificados de acordo
com o seu tamanho, a sua velocidade de processamento, sua capacidade de
armazenamento, o seu número e a sua variedade de unidades periféricas suportadas, em:
• Grande porte: os chamados Main Frames e Supercomputadores, enormes,
muito rápidos e que gerenciam grandes bancos de dados corporativos, uma extensa
rede de teleprocessamento, inúmeros periféricos, e que exigem instalações físicas espe-
ciais e apropriadas, com controles de temperatura e da umidade do ar.
• Médio porte: ou pequenos computadores, com tamanhos e capacidades in-
termediárias entre os Main Frames e os microcomputadores, são geralmente usados
como máquinas departamentais. Nessa categoria, podemos considerar os
minicomputadores e os chamados supermicros, máquinas de sala, sem maiores exi-
gências ambientais, apenas ar refrigerado.
• Pequeno porte: normalmente máquinas de mesa, com quase nenhuma exi-
gência ambiental, pequena capacidade de ligação de periféricos e que constituem a
grande maioria dos microcomputadores.
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Módulo 100 – Informática: conceitos básicos, microcomputador e componentes
Capítulo III – Hardware
3. Elementos básicos de um microcomputador
Um computador é integrado pelo hardware e pelo software.
O hardware é o equipamento propriamente dito, a máquina e seus elementos
físicos: gabinete, placas, fios, componentes em geral. O software é constituído pelos
programas que lhe permitem atender às necessidades dos usuários, como o editor de
texto e o de planilha eletrônica.
3.1 Hardware
Primeiramente, abordaremos os componentes básicos que constituem o hardware
de um computador pessoal (Personal Computer), que, de maneira geral, é bastante
semelhante nos diversos tipos de computadores: a unidade central de processamento
(CPU), a memória e os equipamentos de entrada e saída de dados. Todos esses com-
ponentes estão ligados e “encaixados” em uma placa principal, chamada placa-mãe
(mother-board).
3.1.1 CPU
Também chamado de microprocessador, ou simplesmente de processador, é, na
realidade, o “cérebro” do computador, a parte responsável pela execução dos traba-
lhos.
O nome de um microcomputador está, geralmente, relacionado ao seu
processador. Quando se compra um computador PENTIUM IV, na verdade esse é
o modelo do seu processador, e não o seu “nome”.
A potência de um computador é medida pela quantidade de instruções (ciclos)
que o seu processador consegue executar em um segundo. Essa potência é medida em
hz (hertz) e, hoje em dia, está na casa dos milhões, e até bilhões. Um computador
chamado PENTIUM III 800 Mhz é capaz de executar 800 milhões de instruções em um
segundo. Existem computadores que executam mais de 2,5 bilhões de instruções por
segundo, como o PENTIUM IV.
Os principais processadores para microcomputadores são os da Intel e da AMD,
usados nos IBM PCs e compatíveis, e os da Motorola, usados nos Apple/Macintosh.
3.1.2 Memória
A memória de um computador é a parte onde os dados e os programas são
armazenados eletronicamente, e pode ser de dois tipos:
• somente de leitura, ou ROM (Read Only Memory), que contém informações
necessárias para iniciar o computador e instruções básicas para a sua operação.
O seu conteúdo não pode ser alterado pelo usuário, porque, na verdade, ele é um
programa construído no hardware do computador, e que permanece gravado mesmo
quando a máquina é desligada;
• Memória de Acesso Aleatório, ou memória RAM (Random Access Memory),
ou, simplesmente, memória do computador, caracteriza-se por operar em grandes
velocidades e ser volátil, ou seja, as informações que contém são perdidas quando se
desliga a máquina. Isso porque as informações são armazenadas eletronicamente,
através de uma fonte de eletricidade constante, e, quando se interrompe o fornecimen-
to de energia elétrica, o seu conteúdo é automaticamente apagado.
Para que um computador possa executar as instruções de um programa e pro-
cessar os dados respectivos, é necessário que tanto o programa quanto os dados
estejam armazenados na memória RAM.
Normalmente, quanto maior a memória RAM, maior será a facilidade para a
execução dos programas e menor o tempo gasto nessa execução.
A unidade de armazenamento de informação na memória é o byte, conjunto de
8 bits (Bit, de Binary Digit – Digito Binário) que é a forma de representar, no sistema
numérico binário, uma letra, um número ou um caracter especial. A capacidade de
armazenamento da memória RAM, medida inicialmente em kilobytes (1 kbyte = 1024
bytes) é hoje expressa em megabytes (1 MB = 1024 kbytes), já sendo comum
microcomputadores com memórias de 512 MB e maiores.
Cada letra, número ou caractere especial é representado por um byte, conforme
a tabela:
Caractere Byte Código Decimal
a 01100001 97
A 01000001 65
1 00110001 49
3.1.3 Memória em disco
Também chamada de capacidade de armazenamento, a memória em disco
pode ser classificada em dois tipos: rígido e flexível.
A memória em disco rígido (hard disk ou winchester), ao contrário da RAM,
não é volátil, e as informações nela armazenadas não se perdem ao desligar o compu-
tador, mas ficam gravadas.
A capacidade de armazenamento também é medida em megabytes,
correspondendo um megabyte a, aproximadamente, um milhão de caracteres (letras e
números).
O disco rígido fica instalado no gabinete do computador e é composto, basica-
mente, por: um compartimento lacrado, com duas ou mais superfícies cobertas por
uma camada de óxido de ferro, onde são gravadas as informações; um ou mais
cabeçotes de leitura e gravação; e uma unidade de controle.
Figura 1.8 – Disco Rígido (Visão Interna)
Esses discos giram em alta velocidade, de até 6000 rpm (rotações por minuto),
mas a velocidade considerada do disco é o tempo de acesso médio, que é o tempo
necessário para se ler uma informação a partir de qualquer ponto do disco. O tempo
de acesso é medido em milissegundos (1/1000 de segundo) e, quanto menor for, mais
rápido será o armazenamento e a recuperação dos dados.
A capacidade do disco fixo é a quantidade de informações que ele pode arma-
zenar e é medida em gigabytes. Os discos disponíveis comercialmente têm capacidade
entre 10 a 80 gigabytes.
A grande maioria dos computadores possui também uma ou duas unidades de
disco flexível (floppy disks), onde podem ser inseridos disquetes flexíveis, para introdu-
zir informações, dados e programas a serem processados pelo computador.
Os discos flexíveis são constituídos por uma folha fina de plástico magnetizado,
onde são armazenados os dados, inseridos em uma capa protetora e são comercializados
em um tamanho padrão: 3 ½”, revestidos por plástico rígido que cobre e protege a
superfície magnética.
Os discos flexíveis são muito utilizados para o transporte de arquivos (copiar
arquivos de um computador para outro) e para criar cópias de segurança (back-up)
das informações contidas no disco rígido (programas e arquivos).
A capacidade de armazenamento dos discos flexíveis depende da densidade em
que são gravadas as informações: disquetes comuns, com capacidade de 1,44Mb; e o
zipdrive, que é capaz de armazenar mais de 100Mb
3.1.4 CD-ROM
Ao contrário do disco rígido, que permite leitura e gravação, o CD-ROM permi-
te apenas a leitura das informações armazenadas em seu interior (ROM, Read Only
Memory, Memória Somente de Leitura).
Tem um mecanismo igual a um CD (Compact Disk) de música, e é muito utilizado
para gravação de arquivos de programas, imagens gráficas, catálogos entre outros.
O uso de um CD-ROM exige um dispositivo (leitora) que pode ser interno ou
externo.
Sua capacidade de armazenamento é em torno de 680 a 840 Mb e o tempo de
acesso médio acima de 200 milissegundos.
Atualmente, existem CDs graváveis (CD-R, gravável somente uma vez)
e re-graváveis (CD-RW, gravável várias vezes), que exigem dispositivo próprio (Grava-
dora de CD).
3.1.5 Monitor de vídeo
Normalmente, o monitor é constituído por um tubo de raios catódicos, também
chamado de CRT (Cathode Ray Tube), semelhante ao tubo de uma televisão comum,
podendo ser monocromático ou colorido.
Os tamanhos dos monitores variam de acordo com a necessidade do usuário,
mas o tamanho mais usado comercialmente é o de 15".
Podem ser também de tela de cristal líquido, como os das calculadoras, usados
normalmente nos computadores portáteis, chamados notebooks.
O monitor de vídeo exige uma placa controladora (conjunto de circuitos na
placa-mãe), responsável pelo funcionamento do monitor e pela tradução das instru-
ções em sinais gráficos. Essa placa é responsável, também, pela resolução das ima-
gens na tela e pelas cores disponíveis, e podem incluir uma memória RAM específica
adicional para aumentar o número de cores e a velocidade no processamento de
imagens.
O conjunto monitor de vídeo e placa controladora pode ser referido pelas siglas:
• VGA – Video Graphics Array, é o padrão mínimo atual para imagens gráfi-
cas, com milhares de cores e várias resoluções;
• SVGA – Super VGA, apresenta uma resolução maior que a VGA, além de
outras opções, e é atualmente o padrão de tela para programas que exigem imagens
gráficas de alta resolução;
• XGA – eXtended Graphics Array, placa específica da IBM que aumenta a
resolução e a nitidez das cores.
Resolução é a medida de quantos pontos de luz (chamados pixel) e quantas
cores uma tela pode exibir ao mesmo tempo. O pixel é a menor unidade para exibição
em uma tela, ou seja, um ponto entre milhares de pontos que compõem o texto ou as
figuras a serem exibidas.
As resoluções padrão mais usadas são:
• 640 x 480 – significa que a exibição na tela é de 640 pixels de largura por 480
de altura, e é a resolução padrão VGA;
• 800 x 600 – é a resolução usual para SVGA;
• 1024 x 768 – outra resolução SVGA, que apresenta imagens melhores, porém
menores;
• 1280 x 1024 – disponível para XGA, necessita de um monitor maior que o
tamanho padrão (15").
3.1.6 - Teclado
É bastante semelhante e funciona basicamente como o teclado de uma máqui-
na de escrever eletrônica, mas tem teclas adicionais para outras funções do computador.
Existem vários tipos de teclados, de acordo com o idioma utilizado, com os
caracteres especiais e características de cada língua (“ñ”, em espanhol; acentos dife-
renciais em português, trema, cedilha, por exemplo).
O layout padrão brasileiro atual é o ABNT2. Existem teclados comuns e
ergonômicos, desenvolvidos para evitar lesões por esforços repetitivos (LER).
3.1.7 Mouse
Tem esse nome porque sua figura, com o cabo ligado no computador, lembra
um “rato”, e é um dispositivo projetado para se encaixar na palma da mão, com dois
ou três botões, que permitem a comunicação entre o usuário e o computador. Confor-
me o movimento do mouse sobre a mesa, ele desloca uma imagem na tela do monitor,
chamada ponteiro ou cursor.
Os mouses são bastante utilizados em aplicações gráficas, executando tarefas
que seriam muito difíceis, ou até mesmo impossíveis de executar com o teclado, como
uma ferramenta de desenho livre.
3.1.8 Impressora
Os principais tipos de impressoras são:
• matricial;
• jato de tinta;
• laser.
Essas impressoras podem imprimir em preto ou em cores, são conectadas aos
computadores, por meio de uma porta paralela, uma porta serial ou USB – Universal
Serial Bus. Ou ainda, através da placa de rede, utilizando uma rede de computadores.
3.1.9 Scanner
Equipamento semelhante a uma copiadora, que pode ler e interpretar textos,
através de um software específico, chamado OCR (Optical Character Reader – Leitura
Ótica de Caracteres), ou importar imagens gráficas para o computador também atra-
vés de um software específico de digitalização de imagens gráficas.
Os scanners podem ser de página inteira (de mesa), que funcionam como uma
máquina copiadora, ou manuais, pequenos e que se deslocam sobre a figura ou sobre
o texto a ser introduzido no computador.