Aula 02 introudção a computação
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O documento apresenta uma introdução sobre a organização geral de um computador, descrevendo seus principais componentes hardware, como a CPU, memória central e periféricos de entrada e saída. Também explica os tipos de memória utilizados, como RAM, ROM e a hierarquia entre eles.
Aula 02 introudção a computação
- 1. INFORMÁTICA BÁSICA (Aula 2 - Introdução) Prof. Matheus Brito Email: matheusbrito_si@hotmail.com
- 2. Organização Geral de um Computador Hardware - Esquema Básico Unidades de Entrada Unidades de Saída Memória UC + ULA Memória Central CPU Processador
- 3. Organização Geral de um Computador Unidade de Controle ULA Unidade Primária de Armazenamento Dispositivos de Entrada Dispositivos de Saída Dispositivos de Armazenamento Memória CPU – Unidade Central de Processamento
- 5. Elementos do Hardware ● CPU: ● Unidade Central de Processamento (Central Processing Unit). ● Elemento central do computador. ● Coordena e controla a realização de todas as operações do sistema. ● É composta pelo UC, ULA, Registradores. ●
- 6. Elementos do Hardware ● Processador: ● Contém a inteligência da máquina. ● Realiza cálculos e toma decisões. ● É formado por: –UC (Unidade de Controle): ● Coordena todas as outras unidades do sistema. ● Interpreta as instruções e controla a seqüência em que elas devem ser executadas. –ULA (Unidade Lógica-Aritmética): ● Realiza as operações elementares lógicas (comparações) e aritméticas. –Registradores ● Unidade de Armazenamento intermediário interno ao processador.
- 7. Elementos do Hardware ● Memória Central: ● Também chamada de memória principal. ● Armazena os programas e os dados necessários para a realização de uma trabalho. ● Unidades de entrada: ● Também chamadas de periféricos de entrada. ● Introduzem dados e programas externos na memória principal. ● Exemplos: teclado, mouse, scanner, etc.
- 8. Elementos do Hardware ● Memória Auxiliar: ● Armazenam grande quantidade de informação. ● Retém essas informações durante o período que for necessário. ● Permite recuperar a informação armazenada quando for requerido. ● Exemplos: disco rígido, fita magnética, etc. ● Unidades de saída: ● Também chamadas de periféricos de saída. ● Retornam os dados processados pelo computador. ● Exemplos: monitor, impressora, etc.
- 9. COMPONENTES FÍSICOS DO HARDWARE ● GABINETE –PLACA MÃE –CPU (UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO) –MEMÓRIA ● PERIFÉRICOS –UNIDADES DE ENTRADA –UNIDADES DE SAÍDA –UNIDADES DE ENTRADA/SAÍDA ● ●
- 10. Placa-mãe ou Motherboard ● Placa interna que faz a conexão de componentes. ● ● Possui slots de expansão onde são encaixadas placas de controle de dispositivos, tipo placa de vídeo, de som, modem, etc.
- 12. Placa-mãe ou Motherboard ●Item A – local onde o processador deve ser conectado (socket). ● ●Item B - encaixes para a memória Principal. Esse conector varia conforme o tipo (Padrão mais usado atualmente - DDR (Double Data Rate), que também recebe a denominação de SDRAM II (termo pouco usado). ● ●Item C - Slots de expansão (permitem a conexão de vários tipos de dispositivos. Placas de vídeo, placas de som, placas de redes, modems, etc, são conectados nesses encaixes). ●item C1: PCI (Peripheral Component Interconnect) ●Item C2: AGP (Accelerated Graphics Port) ●e o PCI Express (PCI-E). ●As placas-mãe mais antigas apresentavam ainda o slot ISA (Industry Standard Architecture).
- 13. Placa-mãe ou Motherboard ●Item D - Plug de alimentação (Existem, atualmente, dois padrões para isso: o ATX e o AT, este último saiu de linha, mas ainda é utilizado). ●A placa-mãe sozinha consegue alimentar o processador, as memórias e a grande maioria dos dispositivos encaixados nos slots. No entanto, HD, unidades de CD e DVD, drive de disquete e cooler devem receber conectores individuais de energia. ● ●Item E - Conectores IDE e drive de disquete. Existe também, um tipo de HD que não segue o padrão IDE, mas sim o SATA (Serial ATA). ● ●Item F - BIOS e bateria. ● Item G - aponta para a parte onde ficam localizadas as entradas para a conexão do mouse, teclado, portas USB, porta paralela, além de outros que são disponibilizados conforme o modelo da placa-mãe. Item H - Furos de encaixe Item I – Chipset - responsável pelo controle de vários itens da placa-mãe, como acesso à memória, barramentos e outros.
- 14. A CPU lê a informação contida na memória e realiza as operações solicitadas, ativando e desativando os dispositivos de entrada e saída necessários. Compõe-se de uma série de circuitos eletrônicos que incluem diversos elementos, dos quais o principal é o processador.
- 15. O projeto de um processador poderia serO projeto de um processador poderia ser resumido em:resumido em: ●Definir o conjunto de instruções (todas as possíveis instruções que o processador poderá executar) –definir formato e tamanho das instruções –definir as operações elementares ●Projetar os componentes do processador (UAL, UC, registradores, barramentos, ...) Processadores
- 16. Evolução dos processadoresEvolução dos processadores Fonte: http://www.dcc.unicamp.br/~ra014864/arqs/trabalhos/Arq-Hist-09.ppt Processadores
- 17. Fonte: http://orbita.starmedia.com/~arq-comp/tarefa1.htm Microprocessadores – Tabela ComparativaMicroprocessadores – Tabela Comparativa
- 18. Processadores Dual-Core e Multi-Core ●Incorporam dois ou mais cores de execução total em um único processador, possibilitando o gerenciamento simultâneo de atividades. ● ●Os processadores Dual-Core contêm dois processadores cores, residem em um chip, realizam cálculos em duas correntes de dados, aumentando a eficiência e velocidade enquanto roda diferentes programas. Em menos de dois anos, o número máximo de núcleos em processadores multi- core dobrou com o lançamento das famílias de processadores quad-core Intel Core 2 Extreme e o quad-Core Intel Xeon 5300, em Novembro de 2006. Processadores
- 19. ●Quanto maior a velocidade de trabalho dos microprocessadores, maior a quantidade de calor gerada. O calor é um dos principais problemas num processador. Para sanar utiliza-se coolers e dissipadores de calor. ● Como Dissipar o Calor
- 20. ●Durante a década de 70, Gordon Moore, na época o presidente da Intel lançou uma profecia, que dizia que a partir dali o poder de processamento dos processadores dobraria a cada 18 meses. ● ●Esta "profecia" tornou-se tão verdadeira que acabou virando a famosa lei de Moorea famosa lei de Moore. ● ●Mas, você já parou para pensar até onde os processadores podem evoluir? Até onde a lei de Moore pode continuar sendo válida? ● Processadores
- 22. Hierarquia de MemóriaHierarquia de Memória Memória PrincipalMemória Principal Memória CacheMemória Cache RegistradoresRegistradores CD-ROMCD-ROM DiscosDiscos Custo baixoCusto baixo Velocidade baixaVelocidade baixa Capacidade elevadaCapacidade elevada Custo alto VelocidadeCusto alto Velocidade alta Baixaalta Baixa capacidadecapacidade Memória SecundáriaMemória Secundária MemóriaMemória
- 23. A memória central de um computador é constituída de chips que se comunicam com a CPU pelo barramento de dados, que é um conjunto de cabos elétricos. Os chips de memória central podem ser, basicamente, de quatro tipos: RAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM.
- 24. Volatilidade ●Memórias podem ser do tipo volátilvolátil ou não volátilnão volátil. ● Memória não volátilMemória não volátil - retém a informação armazenada quando a energia elétrica é desligada. Ex.Ex.: Discos, Fitas. ● Memória volátilMemória volátil - perde a informação armazenada na ausência de energia elétrica. Ex.Ex.: Registradores, Memória Principal. ●É possível manter a energia em uma memória originalmente não volátil - uso de baterias.
- 25. A RAM - Random Access Memory (memória de acesso aleatório) é uma memória de acesso direto na qual se podem escrever e apagar dados a qualquer momento. A informação que contém, desaparece quando se desliga o computador, mas, devido a sua velocidade e versatilidade, é a que a CPU utiliza mais. Memória RAM
- 26. A memória ROM – Read Only Memory (memória somente de leitura) permite apenas a leitura dos dados que contém, em geral gravados pelo fabricante e de conteúdo inalterável. Utiliza-se sobretudo para o armazenamento de programas de partida, indicação do número de série do aparelho... Memória ROM
- 27. Memórias - ROMs ● PROMs (Programable ROMs): ● Podem ser programadas 1 vez depois de fabricadas ● possui fusíveis que são queimados por um gravador de PROM. ● ● EPROMs (Erasable PROMs) ● pode ser apagada e depois reprogramada ● usa-se luz violeta (por 15 minutos) para colocar bits em 1, ou seja, apagar as informações. ● ●
- 28. Memórias - ROMs ● EEPROMs (Electrical Erasable PROMs) ● apagadas por pulsos elétricos ● programadas diretamente no computador ● menores e mais rápidas que as EPROMs ● ● EEPROMs flash ● apagadas e regravadas por blocos ● alta capacidade de armazenamento ● tempo de acesso muito pequeno (~100ns) ●
- 29. Tipos de Memória em uso nos computadoresTipos de Memória em uso nos computadores ProcessadorProcessador (Cache L1 e(Cache L1 e Registradores)Registradores) Cache L2Cache L2 (separado)(separado) MemóriaMemória principalprincipal MemóriaMemória secundáriasecundária