CENTRO ESTADUAL DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL EM TECNOLOGIA, INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO CEEP/TIC MUNICÍPIO: LAURO DE FREITAS DIREC: 1B EMENTA

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1 CENTRO ESTADUAL DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL EM TECNOLOGIA, INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO CEEP/TIC MUNICÍPIO: LAURO DE FREITAS DIREC: 1B EMENTA Fundamentos e Arquitetura de Computadores Conhecimento e conceitos das partes física e lógica dos computadores: hardware e software. Os componentes e as unidades básicas de um computador: conceitos e funções. Conceitos de manutenção e montagem de um microcomputador. Atividades práticas em laboratórios. Arquitetura de memória e os dispositivos de entrada e saída. Professora: Milena Matos de Oliveira

2 AVALIAÇÃO Ia Unidade: 1 trabalho 3,0 Questionários 2,0 Prova 5,0 IIa Unidade: 1 trabalho 3,0 Questionários 2,0 Prova 5,0

3 Conceitos iniciais: Computador: É um equipamento de processamento eletrônico de dados. Processamento de Dados: É um conjunto de tarefas para produzir um conjunto de informações a partir de dados. Entrada e coleta de dados: A origem dos dados brutos de entrada provém de: digitação, cartões de ponto, scanners, entrada de áudio, dentre outros. Processamento e armazenamento: processo de execução de cálculos sobre os dados, classificação dos dados, sumário de resultados, disposição dos arquivos em categorias. Armazenamento: após finalizada a manipulação dos dados, sua transação é armazenada. O armazenamento envolve a colocação desses dados de transação em um ou mais banco de dados. Importância do Armazenamento: uma vez armazenadas em bancos de dados, essas informações podem ainda sofrer um processamento e manipulações para outros sistemas, auxiliando o apoio à decisão pela gerência. - Saída: resultado, produto acabado, documentos, relatórios, etiquetas, folhas de pagamento, pedidos de compras, dentre outros.

4 Exercício: Identifique no processo de uma edição ou digitação de texto, quais são os recursos de entrada, o processamento e a saída. Utilize os trechos sublinhados. Ao digitar, pressionar uma tecla de letra no teclado, um sinal elétrico codificado é enviado para o computador através do cabo que liga o teclado ao computador. O computador recebe e processa esse sinal, reconhecendo o código letra enviada. Em seguida envia um sinal para a controladora de vídeo do monitor para que ela exiba, desenhe na tela do monitor, a letra digitada para que possamos conferir e acompanhar o texto na tela enquanto ele é digitado. Ao mesmo tempo o computador envia um comando para gravar a letra digitada no documento armazenado na Memória Principal MP. Tudo o que você faz no computador, como por exemplo um texto digitado, é armazenado na Memória Principal. Para guardar o trabalho na MP mesmo depois de desligar o computador, é preciso gravar, fazer uma cópia para o Disco Rígido (também chamado de HD do inglês Hard (duro) Disk (disco)). O Disco Rígido também é chamado de Memória Secundária ou Permanente. O ato de copiar o que está na MP para o Disco Rígido é chamado de Salvar. Depois de terminado o trabalho, depois de Salvo o trabalho no Disco Rígido. Podemos desligar o computador sem perder o trabalho que fizemos, o arquivo texto digitado.

5 Representação dos dados do computador Como são as informações de um computador? Todas as informações que são manipuladas pelo computador são na forma de pulsos elétricos. Chamamos este pulsos elétricos de linguagem digital binária. A linguagem binária utiliza os dígitos 0 e 1. Onde 0 é ligado e 1 desligado. Cada pulso elétrico é chamado de bit. É um único 0 (zero) ou 1 (um). É um dígito binário. 1 Byte = (são 8 bits) chamado também de octeto. Os bits e Bytes são usados para medir os dados. Exemplo: o arquivo texto tem 300 Bytes. 1 Byte representa um caractere. 1B = = letra A 1B 8 bits 1 caractere (x,?, 4, a,...)

6 Representação das Informações: Bit representação 0 ou 1 Símbolos são definidos como grupos de bits: Byte grupo ordenado de 8 bits (proposto pela IBM como unidade de armazenamento) Múltiplos do byte em potência de 2: KB, MB, GB, etc.

7 Códigos Padrões de Caracteres: ASCII ( American Standard Code for Information Interchange) Código utilizado por praticamente todos os sistemas (evita a incompatibilidade entre computadores, facilitando o uso e aplicações) que possui um byte de 8 bits. EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange) Até pouco tempo atrás, os microprocessadores somente trabalhavam com 1 byte (8 bits) de cada vez para realizar cálculos, comparações e etc., e por isso eram chamados micros de 8 bits. Hoje, são utilizados microprocessadores que operam desde 16 bits (2 bytes) até 8 bytes por vez, denominados de micros de 64 bits. A memória principal dos computadores está subdividida em unidades chamadas Palavras. O tamanho da memória é expresso pelo número de palavras. Cada palavra está identificada por um valor numérico chamado endereço da palavra. Cada palavra contém informação ou dado representado por elementos chamados bits. Esta informação ou dado é o valor ou conteúdo da palavra c

8 Códigos Padrões de Caracteres: ASCII ( American Standard Code for Information Interchange)

9 Conceitos das partes física e lógica dos computadores: hardware e software. Um sistema computacional pode ser dividido em três componentes básicos e fundamentais, onde o funcionamento errado ou a falta de um destes três elementos pode acarretar uma falha neste sistema. Um sistema computacional pode ser dividido em: Hardware Parte física do equipamento ( monitores, peças internas, teclado, mouse, impressoras e outros. Software A parte lógica de um sistema computacional que corresponde a todos os programas, aplicativos e sistemas instalados e ou utilizados em uma maquina. Os manuais e documentações também são considerados software. Peopleware São os usuários, pessoas que utilizam um sistema computacional.

10 O hardware ainda pode ser dividido em: Componentes do processamento principal: Estão agrupados dentro de uma caixa metálica muitas vezes chamada erroneamente de CPU, quando o nome correto seria gabinete. A CPU (processador) está dentro do gabinete e parte deste centro de processamento de dados. Memória Principal MP RAM. CPU Memória Principal (RAM)

11 O hardware ainda pode ser dividido em: Periféricos: Todos os outros hardwares acoplados a este gabinete são chamados de periféricos, assim temos como periféricos hardwares como: mouse, teclado, monitor, impressora, microfone, caixas de som, scaner e muitos outros. O homem interage com a maquina, inserindo nela dados, aguardando seu processamento e esperando dentro de um curto espaço de tempo uma resposta para seus cálculos, comandos e outras entradas de dados possíveis. Os periféricos e hardwares do computador, ainda podem ser divididos em: Dispositivos de Entrada. Dispositivos de Saída. Dispositivos de Entrada e Saída. Dispositivos de Processamento.

12 Dispositivos de Entrada e Saída dos Computadores Os dispositivo que está no titulo, são tudo aquilo que podemos conectar ao gabinete. Existem 3 tipos desses dispositivos: Dispositivos de entrada. Dispositivos de saída Dispositivos Híbridos

13 Dispositivos de Entrada e Saída dos Computadores Os dispositivo que está no titulo, são tudo aquilo que podemos conectar ao gabinete. Existem 3 tipos desses dispositivos: Dispositivos de entrada. Dispositivos de saída Dispositivos Híbridos

14 Dispositivos Híbridos

15 Software: São programas inseridos dentro hardware que realizam diversas tarefas. É a parte lógica do computador e são compostos por comandos e declarações de dados. Quando ocorre a interpretação dos dados, ele realiza as funções das quais foi projetado. Eles podem ser desenvolvidos para pessoas particulares personalizados ou para o mercado geral, genéricos ou comerciais. Tipos de Softwares Software Básico: São programas utilizados para o funcionamento do sistema. Ele é capaz de gerar um ambiente de interação entre máquina e usuário. Ex.: sistema operacional, linguagens de programação, compiladores, etc. Sistema Operacional É o software mais importante do computador. Ele é instalado em uma área especial dentro do disco rígido e é carregado (para a memória RAM) toda vez que o computador é ligado. É ele gerencia os recursos do computador. Ex.: Unix, Linux, Debian, Windows, etc.

16 Funções do Sistema Operacional: (continuação) Gerenciar o processador: criar, excluir, suspender e controlar os processos do computador ; Gerenciar a memória principal e secundária; Gerenciar arquivos: capacidade de organizar os arquivos em diretórios; Gerenciar dispositivos de entrada e saída; Gerenciar conexão de rede. Exemplos de Sistemas Operacionais: SO de Computador de Grande Porte: OS / 360 SO de Servidores de Rede: Windows 2008 / Open Sure SO Computadores pessoais ou Descktop: Windows 7 / XP / Linux / Ubuntu SO embarcado em dispositivos Móveis, smartphone, tablets: Androide/ Windows CE.

17 Tipos de Softwares: (continuação) Software Aplicativos: são programas utilizados pelos usuários para auxiliar nas tarefas realizadas no dia a dia. Ex.: editores de texto, navegadores, planilhas eletrônicas, programas gráficos, Gerenciador de Banco de dados, etc. Softwares Utilitários: são programas que permitem ao usuário realizarem tarefas adicionais específicas àquelas oferecidas pelo o sistema operacional. Ex.: Winzip, antivírus, desfragmentação de unidades de discos, vírus, etc.

18 Exercício 01: Uma loja de peças de informática precisa de automação para melhorar a Produtividade. Elabore um projeto para apresentar para a loja com solução de hardware e software.

19 Os componentes e as unidades básicas de um computador: Processador (ou microprocessador) é responsável pelo tratamento de informações armazenadas em memória (programas em código de máquina e dos Dados). Memória é responsável pela armazenagem dos programas e dos dados. Periféricos, que são os dispositivos responsáveis pelas entradas e saídas de dados do computador, ou seja, pelas interações entre o computador e o mundo externo. Exemplos de periféricos são o monitor, teclados, mouses, impressoras,... Barramento, que liga todos estes componentes e é uma via de comunicação de alto desempenho por onde circulam os dados tratados pelo computador.

20 Processador (ou microprocessador) É um circuito integrado (ou chip). É ele que executa os programas, faz os cálculos e toma as decisões, de acordo com as instruções armazenadas na memória. Os microprocessadores formam a UCP (Unidade Central de Processamento). Um microprocessador nada mais é que uma CPU inteira, dentro de um único CHIP. Funções da CPU: Busca e executa as instruções existentes na memória. A CPU executa os programas e processa os dados. Comanda todos os outros chips do computador. Faz cálculos. Toma decisões de acordo com as instruções de memória. Comanda todos os outros CHIPS.

21 PROCESSADOR CPU (Central Processing Unit): COMPONENTES DA CPU Unidade de Controle Registradores Unidade Lógica Atitmética

22 Unidade de Controle (UC) A Unidade de Controle tem a maior importância na operação de um computador, uma vez que é esta unidade que assume toda a tarefa de controle das ações a serem realizadas pelo computador, comandando todos os demais componentes de sua arquitetura. É este elemento que deve garantir a correta execução dos programas e a utilização dos dados corretos nas operações que as manipulam. É a unidade de controle que gerencia todos os eventos associados à operação do computador, particularmente as chamadas interrupções, tão utilizadas nos sistemas há muito tempo.

23 Registradores Memória de alta velocidade que permite o armazenamento de valores intermediários ou informações de comando. Esta memória é composta de registradores (ou registros), na qual cada registro tem uma função própria. Os registros, geralmente numerosos, são utilizados para assegurar o armazenamento temporário de informações importantes para o processamento de uma dada instrução. Os registros se localizam no interior de um microprocessador, enquanto a memória é externa a este. Os registros mais importantes são: Contador de programa (PC - Program Counter), que aponta para a próxima instrução a executar. Registro de instrução (IR - Instruction Register) que armazena a instrução em execução..

24 ULA: Unidade Lógica e Aritmética Assume todas as tarefas relacionadas às operações lógicas (ou, e, negação, etc.) e aritméticas (adições, subtrações, etc...). Os parâmetros que influenciam no desempenho de um sistema computacional: Tamanho da Palavra: O tamanho de palavra é dado em números de bits. Quanto maior o tamanho da palavra manipulada pelo microprocessador, maior é o seu potencial de cálculo e maior a precisão das operações realizadas. Velocidade de cálculo: é outro fator de peso para o desempenho do computador, uma vez que ela será determinante para o tempo de resposta de um sistema computacional com respeito à execução de uma dada aplicação. A velocidade de cálculo está diretamente relacionada com a freqüência do relógio da CPU como um todo. Quantidade de operações: A quantidade de operações que ela suporta.

25 Clock Clock é um circuito oscilador que tem a função de sincronizar e ditar a medida de velocidade de transferência de dados no computador, por exemplo, entre o processador e a memória principal. Esta frequência é medida em ciclos por segundo, ou Hertz. (GHz = Giga Hertz) Existe a frequência própria do processador, comandando operações internas a ele, e a frequência do computador a ele associado, basicamente ciclos CPU-Memória principal.

26 Disco Rígido Disco rígido ou disco duro, popularmente chamado também de HD (derivação de HDD do inglês hard disk drive) ou winchester (termo em desuso), "memória de massa" ou ainda de "memória secundária" é a parte do computador onde são armazenados os dados. O disco rígido é uma memória não-volátil, ou seja, as informações não são perdidas quando o computador é desligado, sendo considerado o principal meio de armazenamento de dados em massa. Por ser uma memória não-volátil, é um sistema necessário para se ter um meio de executar novamente programas e carregar arquivos contendo os dados inseridos anteriormente quando ligamos o computador. Nos sistemas operativos mais recentes, ele é também utilizado para expandir a memória RAM, através da gestão de memória virtual. Existem vários tipos de discos rígidos diferentes: IDE/ATA, Serial ATA, SCSI, Fibre channel, SAS, SSD. HD de 900GB HD de Notebook 250GB

27 Bios BIOS, em computação Basic Input/Output System (Sistema Básico de Entrada/Saída). O termo é incorretamente conhecido como Basic Integrated Operating System (Sistema Operacional Básico Integrado) ou Built In Operating System (Sistema Operacional Interno). O BIOS é um programa de computador pré-gravado em memória permanente (firmware) executado por um computador quando ligado. Ele é responsável pelo suporte básico de acesso ao hardware, bem como por iniciar a carga do sistema operacional.

28 Barramento Em ciência da computação barramento é um conjunto de linhas de comunicação que permitem a interligação entre dispositivos, como a CPU, a memória e outros periféricos. Tipos de Barramentos Quanto ao Tipo de Informações Barramento de dados (data bus) - o barramento transporta as instruções e os valores (numéricos ou não ) manipulados pelas instruções; Barramento de endereços (address bus) - este tipo de barramento transporta valores que indicam a localização dos dados ou dispositivos de E/S etc. Barramento de controle (control bus) - responsável pela transferência de sinais (de controle) como READ, WRITE, HOLD, de início de operação aritmética, de interrupção, de sincronização, de reciclagem (reset) entre outros.

29 IIa Unidade: BARRAMENTO Um barramento é apenas um caminho através do qual dados viajam num computador. Esse caminho é usado para comunicação entre dois ou mais elementos do computador. Existem vários tipos de barramentos: - Barramento do processador - Barramento de endereços - Barramento de entrada/saída - Barramento de memória No entanto, quando nos referimos ao barramento de um computador pretendemos quase sempre referir o Barramento de entrada/saída, o qual também é designado por slots de expansão. O TAMANHO de um barramento é importante pois ele determina quantos dados podem ser transmitidos em uma única vez. Exemplo: 16 bits pode transmitir 16 bits de dado. Todo barramento tem uma velocidade medida em MHz.

30 Barramento (continuação) Em ciência da computação barramento é um conjunto de linhas de comunicação que permitem a interligação entre dispositivos, como a CPU, a memória e outros periféricos. Tipos de Barramentos Quanto ao Tipo de Informações Barramento de dados (data bus) - o barramento transporta as instruções e os valores (numéricos ou não ) manipulados pelas instruções; Barramento de endereços (address bus) - este tipo de barramento transporta valores que indicam a localização dos dados ou dispositivos de E/S etc. Barramento de controle (control bus) - responsável pela transferência de sinais (de controle) como READ, WRITE, HOLD, de início de operação aritmética, de interrupção, de sincronização, de reciclagem (reset) entre outros.

31 Tipos de Barramentos do Computador. Há dois tipos de barramento no computador, os externo e interno, também conhecido como BUS. Os barramentos externos são responsáveis pela conexão dos dispositivos externos aos chips sets da placa mãe para serem processados, estes dispositivos externos são encaixados em SLOTS e cada barramento tem o seu slot de encaixe especifico. Tipos de Barramento Conexão do Barramento Dispositivo Barramento local CPU e Chip Set Processador e Chip Set Barramento da memória SLOT de memória Memória RAM Barramento ISA SLOT Preto 16 bits Dispositivos antigos Barramento PCI SLOT Branco 32 bits Dispositivos atuais Barramento AGP SLOT AGP 1x 4x 8x Placa de vídeo antiga Barramento AMR/CNR SLOT Marrom pequeno Modem on board Barramento PCI Express SLOT Laranja ou Azul Placa de vídeo atual Barramento IDE Conector Azul HD e Leitores de CD ROM Barramento USB Conector externo Pen drive Barramento SCSI Própria placa SCSI HD SCSI Barramento VLB Extensão do Barramento ISA Super placa de vídeo Alguns destes barramentos não são mais utilizados como o: ISA, AGP e VLB. Existem também barramentos internos que são aqueles que estão dentro do Chip Set da placa mãe.

32 Tipos de Barramentos: Barramento Local (ou de Sistema), que interliga sincronamente CPU e memória. É o barramento de melhor desempenho do sistema, pois interliga os dois principais e insubstituíveis componentes do sistema; Barramento de Entrada/Saída (E/S), que interliga todos os outros dispositivos ao barramento local sendo a sua velocidade e largura (em nº de bits) substancialmente menor que a do barramento local.

33 Barramento ISA (Industry Standard Architecture) O barramento ISA é um padrão não mais utilizado, sendo encontrado apenas em computadores antigos. Seu aparecimento se deu na época do IBM PC e essa primeira versão trabalha com transferência de 8 bits por vez e clock de 8,33 MHz (na verdade, antes do surgimento do IBM PC-XT, essa valor era de 4,77 MHz). Na época do surgimento do processador 286, o barramento ISA ganhou uma versão capaz de trabalhar com 16 bits. Dispositivos anteriores que trabalhavam com 8 bits funcionavam normalmente em slots com o padrão de 16 bits, mas o contrário não era possível, isto é, de dispositivos ISA de 16 bits trabalharem com slots de 8 bits, mesmo porque os encaixes ISA de 16 bits tinham uma extensão que os tornavam maiores que os de 8 bits, conforme indica a imagem abaixo:

34 Barramento PCI (Peripheral Component Interconnect) O barramento PCI surgiu no início de 1990 pelas mãos da Intel. Suas principais características são a capacidade de transferir dados a 32 bits e clock de 33 MHz, especificações estas que tornaram o padrão capaz de transmitir dados a uma taxa de até 132 MB por segundo. Os slots PCI são menores que os slots ISA, assim como os seus dispositivos, obviamente. Mas, há uma outra característica que tornou o padrão PCI atraente: o recurso Bus Mastering. Em poucas palavras, trata-se de um sistema que permite a dispositivos que fazem uso do barramento ler e gravar dados direto na memória RAM, sem que o processador tenha que "parar" e interferir para tornar isso possível. Note que esse recurso não é exclusivo do barramento PCI. Outra característica marcante do PCI é a sua compatibilidade com o recurso Plug and Play (PnP), algo como "plugar e usar". Com essa funcionalidade, o computador é capaz de reconhecer automaticamente os dispositivos que são conectados ao slot PCI.

35 Barramento PCI-X (Peripheral Component Interconnect Extended) Muita gente confunde o barramento PCI-X com o padrão PCI Express (mostrado mais abaixo), mas ambos são diferentes. O PCI-X nada mais é do que uma evolução do PCI de 64 bits, sendo compatível com as especificações anteriores. A versão PCI-X 1.0 é capaz de operar nas frequências de 100 MHz e 133 MHz. Neste última, o padrão pode atingir a taxa de transferência de dados de MB por segundo. O PCI-X 2.0, por sua vez, pode trabalhar também com as freqüências de 266 MHz e 533 MHz.

36 Barramento AGP (Accelerated Graphics Port) placas de vídeo. Se antes os computadores se limitavam a exibir apenas caracteres em telas escuras, hoje eles são capazes de exibir e criar imagens em altíssima qualidade. Mas, isso tem um preço: quanto mais evoluída for uma aplicação gráfica, em geral, mais dados ela consumirá. Para lidar com o volume crescente de dados gerados pelos processadores gráficos, a Intel anunciou em meados de 1996 o padrão AGP, cujo slot serve exclusivamente às placas de vídeo. O AGP 3.0, que conta com a capacidade de trabalhar com alimentação elétrica de 0,8 V e modo de operação de 8x, correspondendo a uma taxa de transferência de MB por segundo. Além da alta taxa de transferência de dados, o padrão AGP também oferece outras vantagens. Uma delas é o fato de sempre poder operar em sua máxima capacidade, já que não há outro dispositivo no barramento que possa, de alguma forma, interferir na comunicação entre a placa de vídeo e o processador. O AGP também permite que a placa de vídeo faça uso de parte da Memória RAM do computador como um incremento de sua própria memória, um recurso chamado Direct Memory Execute. Slot AGP 8x (3.0)

37 Barramento PCI Express O padrão PCI Express (ou PCIe ou, ainda, PCI-EX) foi concebido pela Intel em 2004 e se destaca por substituir, ao mesmo tempo, os barramentos PCI e AGP. Isso acontece porque o PCI Express está disponível em vários segmentos: 1x, 2x, 4x, 8x e 16x (há também o de 32x, mas até o fechamento deste artigo, este não estava em uso pela indústria). Quanto maior esse número, maior é a taxa de transferência de dados. Como mostra a imagem abaixo, esse divisão também reflete no tamanho dos slots PCI Express: Slots PCI Express 16x (branco) e 1x (preto) O PCI Express 16x, por exemplo, é capaz de trabalhar com taxa de transferência de cerca de 4 GB por segundo, característica que o faz ser utilizado por placas de vídeo, um dos dispositivos que mais geram dados em um computador. O PCI Express 1x, mesmo sendo o mais "fraco", é capaz de alcançar uma taxa de transferência de cerca de 250 MB por segundo, um valor suficiente para boa parte dos dispositivos mais simples. Com o lançamento do PCI Express 2.0, que aconteceu no início de 2007, as taxas de transferência da tecnologia praticamente dobraram.

38 Exercício 01: Questionário de Barramento: 1) Qual a função do barramento nos computadores? 2) Quais os Tipos de barramento quanto ao Tipo de Informações? Explique: 3) Explique o Barramento Local e o Barramento de Entrada/Saída: 4) O que é Barramento Interno? 5) Qual a função do Barramento ISA e PCI? 6) Qual a função do Barramento AGP? 7) Dê exemplos de Barramentos Externos? 8) Qual a função do Barramento Porta PS/2? 9) Qual a função do Barramento USB? 10) Qual a função do Barramento FIREWIRE? 11) Qual a função do Barramento IDE?

39 MEMÓRIA RAM Random Access Memory Memória de acesso ALEATÓRIO. Acessar os dados de forma não sequencial (ao contrário de uma fita cassete, por exemplo), acelerando em muito os processos de leitura e escrita. Qualquer setor livre ou já preenchido é imediatamente encontrado e processado. A memória RAM é totalmente VOLÁTIL, o que significa que todos os dados armazenados podem ser perdidos quando o dispositivo não é devidamente alimentado. Mas se há este contratempo, saiba que ela é milhares de vezes mais rápida que a varredura do disco físico. Os dados são perdidos quando o sistema é desligado. Armazena dados de programas em execução enquanto o computador está LIGADO. O acesso é rápido, ou seja, é essencial para acompanhar a velocidade do processador. Recebe as informações do HD, e as armazena temporariamente, disponibilizando este conteúdo ao processador. Na Ram é registrado tudo que se faz no computador. Quanto maior a RAM, maior a velocidade do computador. Exemplo: Enquanto o usuário esta editando um texto, os dados ficam na memória RAM. Após salvar o arquivo passa para o HD.

40 MEMÓRIA RAM Tensão, Pinagem e Frequência da Memória RAM: EDO-SIMM tensão de 5 volts tem 72 pinos de comunicação e tem uma frequência de 66 mhz. SDRAM DIMM tem um tensão de 3,3 volts tem 168 pinos e foi lançada em duas frequências de trabalho 100 mhz e 133 mhz DDRs são mais usadas atualmente (dobro de clock): DDR 1 2,5 volts 184 pinos com frequências de 200 mhz, 266 mhz, 333 mhz e 400 mhz mais rápida DDR II 1,8 volts 240 pinos com frequências de 400 mhz, 533 mhz, 667 mhz, 800 mhz e 1066 mhz a mais rápida. DDR III 1,5 volts 240 pinos frequências de 1066 mhz, 1333 mhz, 1600 mhz e 2400 mhz Quantos menor a tensão ou voltagem de uma memória ram mais rápida e atual ele é, quanto maior o número de pinos e frequência melhor e mais rápida é a memória.

41 MEMÓRIA RAM DRAM Memória DINÂMICA de acesso aleatório. Equipam as placas mãe. A DRAM costuma ser uma memória mais lenta, pois passa por um processo de refrescamento dos dados, o que leva tempo e deixa a memória lenta. Exemplo: Memória Principal. SRAM Memória ESTÁTICA de acesso aleatório. É mais rápida que o primeiro tipo. Presente nos processadores, onde formam a memória cache. A memória não necessita ser atualizada constantemente, o que a torna muito mais rápida e eficiente. No entanto, ocupa também mais espaço em um chip que uma célula de memória dinâmica. O que resulta na menor quantidade de memória que se pode ter por chip, fazendo da SRAM um componente mais caro. Exemplo: Memória CACHE e de Registradores. SDRAM É sincronizada com o relógio do sistema. Todos os sinais são ligados com o Clock e é usada Para melhorar a performance do sistema. DDR e SDRAM II : versão mais rápida da SDRAM..

42 ROM Read Only memory Apenas a leitura. Gravadas pelo fabricante. Os dados gravados não são perdidos na ausência de energia elétrica. - PROM (Programmable Read-Only Memory): A gravação de dados neste tipo é realizada por meio de aparelhos que trabalham através de uma reação física com elementos elétricos. Os dados gravados na memória PROM não podem ser apagados ou alterados. EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory): capacidade de regravar no dispositivo. Isso é feito com o auxílio de um componente que emite luz ultravioleta. Nesse processo, os dados gravados precisam ser apagados por completo. EEPROM (Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory): permite a regravação de dados, no entanto, ao contrário do que acontece com as memórias EPROM, os processos para apagar e gravar dados são feitos eletricamente, fazendo com que não seja necessário mover o dispositivo de seu lugar para um aparelho especial para que a regravação ocorra; EAROM (Electrically-Alterable Programmable Read-Only Memory): as memórias EAROM podem ser vistas como um tipo de EEPROM. Sua principal característica é o fato de que os dados gravados podem ser alterados aos poucos, razão pela qual esse tipo é geralmente utilizado em aplicações que exigem apenas reescrita parcial de informações;

43 EPROM FLASH: as memórias Flash também podem ser vistas como um tipo de EEPROM, no entanto, o processo de gravação (e regravação) é muito mais rápido. Memórias Flash são mais duráveis e podem guardar um volume elevado de dados. Um SSD é um HD que utiliza chips de memória Flash no lugar de discos magnéticos. Eles são projetados para substituírem diretamente o HD, sendo conectados a uma porta SATA. CD-ROM, DVD-ROM: essa é uma categoria de discos ópticos onde os dados são gravados apenas uma vez, seja de fábrica, como os CDs de músicas, ou com dados próprios do usuário, quando o próprio efetua a gravação. Regravação de dados: CD-RW e DVD-RW.

44 CACHE A memória cache surgiu quando percebeu-se que as memórias não eram mais capazes de acompanhar o processador em velocidade, fazendo com que muitas vezes ele tivesse que ficar "esperando" os dados serem liberados pela memória RAM para poder concluir suas tarefas, perdendo muito em desempenho. A memória cache, um tipo ultra-rápido, serve para armazenar os dados mais frequentemente usados pelo processador, evitando na maioria das vezes que ele tenha que recorrer a lenta memória RAM (MP). Este tipo de memória é usado como um intermediário na execução do processador com a memória RAM, já que é capaz de conversar muito mais rapidamente, sem espera. O trabalho da memória cache é tão importante que, sem ela, o desempenho de um processador pode ser seriamente comprometido. São usados dois tipos de cache primário, ou cache L1 (level 1); e secundário, ou cache L2 (level 2). Atualmente, ambos os tipos ficam localizados dentro do chip do processador, sendo que, em muitos casos, a cache L1 é dividida por alguns fabricantes em duas partes: "L1 para dados" e "L1 para instruções". Existem processadores que trazem até um cache L3 (level 3).

45 Exercício 02: Questionário sobre Memória: 1. Qual a subdivisão (classificação) das Memórias? 2. Quais as operações possíveis das memórias? 3. Como é representada uma informação na memória? 4. Explique o funcionamento da operação de escrita? 5. Explique o funcionamento da operação de leitura? 6. Desenhe a pirâmide de hierarquia de memória: 7. Explique as características dos componentes de memória: 8. Quais as características dos processadores? 9. Quais as características das memórias CACHE? 10. Quais as características da memória principal? 11. Quais as características da memória secundária? 12. Como as informações são organizadas na MP? 13. Quais são os elementos usados nas operações de um processador com a MP? 14. O que é REM e RDM? 15. Quais as características de uma memória RAM? 16. Qual a diferença entre SRAM e DRAM? 17. Quais as características de uma memória ROM? 18. Qual a diferença entre ROM, PROM e EPROM?

46 PLACA MÃE CONECTORES EXTERNOS 1 - Porta do mouse PS/2 (verde). 2 - Porta paralela (LPT1): conecta impressoras ou dispositivos de comunicação paralelos 3 - Porta IEEE A porta IEEE 1394 de 9 pinos fornece conectividade de alta velocidade para dispositivos de áudio/vídeo, periféricos de armazenamento, computadores ou dispositivos portáteis. 4 - Porta de rede (RJ-45). Essa porta permite conexões com a rede local (LAN) através de um hub de rede. 5 - Porta de saída das caixas acústicas traseiras (preto). 6 - Porta Centro/Subwoofer (amarelo-laranja). Essa porta conecta as caixas acústicas do centro/subwoofer. 7 - Porta de entrada de linha (azul-claro - conectar um toca-fitas, reprodutores de CD e DVD. ) 8 - Porta de saída de linha (verde-limão - conecta os fones de ouvido, podendo funcionar como saída das caixas acústicas frontais. 9 - Porta de microfone (rosa) Porta de saída das caixas acústicas laterais (cinza) Essa porta conecta as caixas acústicas laterais Portas USB 2.0 1, 2, 3 e 4. Essas quatro portas USB de 4 pinos servem para conectar dispositivos USB Porta da placa de vídeo. Essa porta destina-se a um monitor VGA ou outros dispositivos compatíveis com VGA Saída S-vídeo: essa porta conecta o videocassete, a câmera de vídeo ou o televisor à interface S-video Porta de saída coaxial SPDIF (laranja). Nessa porta são conectados dispositivos de áudio externos, com

47 PLACA MÃE CONECTORES INTERNOS CONECTOR para o Processador. SOCKET. 2 Slot para memória RAM. 3 Flash Bios (ROM). 4 Chipset Norte Chipset Sul 6 PCI encaixe de placas de expansão: modens, som e Vídeo. 7 AGP encaixe de placas de vídeo. Substituída pelo PCI Express Encaixes ISA

48 SOCKET S SOCKET H2 SOCKET FM1

49 BIOS BIOS (Basic Input Output system) As placas-mãe possuem uma memória principal, só de leitura. ROM (Read only memory ) Esta memória contém as informações necessárias ao arranque do sistema. Quando o computador é iniciado faz uma série de testes onde vai reconhecer os periféricos e suas configurações. Função: Controla o uso de dispositivos e função de data e hora do sistema. Testa os componentes do micro em busca de eventuais erros. Bateria de Lítio: - Pequena bateria (ou pilha) de Lítio que armazena as informação das configurações da BIOS, para que o computador não perca esta informação sempre que é desligado. - Mantém o relógio interno funcionando. Através de SETUP podemos fazer algumas alterações: Alterar a data e hora de sistema,; Alterar ou detectar quais os discos rígidos que podem ser reconhecidos pelo sistema; Verificar se as portas de série (COM), paralela (LPT), USB, PS/2 estão ativas; Permite ainda ativar ou desativar drives ; Alterar e parametrizar as memórias primárias de acesso aleatório do computador Atribuir uma senha de acesso para uma maior segurança do sistema e salvaguarda destas configurações.

50 CHIPSET É um chip ou conjunto de chip s responsável pelo controle dos dispositivos de entrada e saída como: Barramento Local ( liga processador e memória); Acesso à memória RAM; Acesso ao HD; Comunicação do Processador com a memória RAM; Periféricos Dividido: Ponte Norte: é conectado diretamente ao processador. Funções: Comunicar-se com o processador Controlador de Memória Controlador do barramento AGP (se disponível) Controlador do barramento PCI Express x16 (se disponível) A ponte norte faz a comunicação do processador com as memórias. - Faz o trabalho mais pesado e necessita de um dissipador de calor para não esquentar muito. Estrutura metálica. Ponte Sul: controlador de periféricos Faz ponte entre o barramento PCI e o barramento ISA controla os periféricos como as portas IDE 1 e IDE 2 (ligam o HD aos drives de CD/DVD ROM).

51 CHIPSET RESUMO Ponte Norte e Ponte Sul:

52 PLACAS DE VÍDEO

53 BARRAMENTO PCI-EXPRESS Barramentos PCI e AGP são responsáveis pelas portas para placas de vídeo, som e rede. Os barramentos PCI-Express evoluíram conforme novas placas de expansão foram lançadas. O conector PCI Express 1X possui 36 conectores e destina-se a um uso de entrada/saída a elevado débito : O conector PCI Express 4X possui 64 conectores e destina-se a um uso sobre servidores : O conector PCI Express 8X possui 98 conectores e é destinado a um uso sobre servidores : O conector PCI Express 16X possui 164 conectores, e mede 89 mm de largura e serve de porta gráfica : Substituiu o barramento ISA (nas placas-mãe,é mais comum encontrar vários slots).

54 BARRAMENTO ISA Usado para encaixar placas de expansão: modems, placas de som e placas de vídeo. É um tipo de barramento que está a cair em desuso por ser relativamente lento em relação ás novas tecnologias. Cor preta.