Prof. B. Piropo. Arquitetura, Organização e Hardware de Computadores - Prof. B. Piropo

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1 Prof. B. Piropo

2 Arquitetura: Tem a ver com os atributos do sistema visíveis ao programador, os que influenciam a execução lógica do programa (exemplo: conjunto de instruções); Organização: Tem a ver com a forma pela qual as unidades operacionais se interligam para cumprir aquilo que é exigido pela arquitetura. O computador terá uma instrução multiplique? -> Arquitetura. Ela será implementada por um circuito multiplicador ou por um conjunto de somas sucessivas? -> Organização. Hardware: Conjunto de componentes físicos; Software: Conjunto de componentes lógicos.

3 Arquitetura de Computadores Organização de Computadores Arquitetura Digital Hardware de Computadores... Melhor: Como funciona o computador.

4 Escreve

5 Escreve Toca música

6 Escreve Toca música Mostra fotos e desenhos

7 Escreve Toca música Mostra fotos e desenhos Passa filmes

8 Escreve Toca música Mostra fotos e desenhos Passa filmes Navega na Internet

9 Escreve Toca música Mostra fotos e desenhos Passa filmes Navega na Internet e mais um mundo de coisas (planilhas, bate-papo )

10 Processa dados

11 Dados são a matéria prima de que é feita a informação. Relação com o nome e idade de cada aluno da sala -> conjunto de dados. Quociente da soma das idades pelo número de alunos (idade média dos alunos) -> Informação (tomada de decisão)

12 Processar significa transformar, submeter a um processo. Entram Dados saem Informações

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14 E/S: Dispositivos de Entrada/Saída MP: Memória Principal UCP: Unidade Central de Processamento Barramento

15 Controlar (as três ações seguintes); Mover dados (de e para) a UCP: Sinais ou pulsos de corrente elétrica. Armazenar (resultados intermediários e finais): Células de memória (circuito eletrônico seqüencial). Processar (transformar através de operações elementares aritméticas e lógicas): Portas lógicas (circuito eletrônico combinatório).

16 Todo computador nada mais é que um conjunto de portas lógicas (feitas de transistores) e células de memória (também feitas de transistores) interligados por condutores elétricos. Como pode? Para entender, precisamos relembrar alguns conhecimentos de matemática e lógica...

17 Forma sistêmica (metódica, coerente) de usar numerais (conjuntos de um ou mais algarismos) para representar números.

18 Representar um conjunto útil de números (números inteiros, números relativos, números reais, números racionais, etc.); Representar cada número de um único modo; Refletir a estrutura do número.... Há infinitas maneiras de fazer isto. Qualquer uma que cumpra as três condições acima é válida = DXII = = = 10008

19 O valor de um algarismo depende de sua posição no interior do numeral que representa o número.

20 O valor de um algarismo depende de sua posição no interior do numeral que representa o número.

21 O valor de um algarismo depende de sua posição no interior do numeral que representa o número.

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23 Já se usou base doze? Dúzias, grosas Pé = 12 polegadas Já se usou base 20? oitenta : quatre-vingts setenta e oito : soixante dix-huit Qual a melhor?

24 Base oito: sistema octal. Algarismos: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7. Base dezesseis: sistema hexadecimal. Algarismos: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; A; B; C; D; E; F. E base um? Pode? Sistema unário (um único algarismo: 1) Três = 111 ; Sete = ; Treze= (atenção: não é sistema numérico posicional!!!)

25 Sistema binário (posicional de base dois) Algarismos (ou dígitos ) binários: 0; 1.

26 Sistema binário (posicional de base dois) Algarismos (ou dígitos ) binários: 0; 1.

27 Sistema binário (posicional de base dois) Algarismos (ou dígitos ) binários: 0; 1.

28 Sistema binário (posicional de base dois) Algarismos (ou dígitos ) binários: 0; 1.

29 Sistema binário (posicional de base dois) Algarismos (ou dígitos ) binários: 0; 1.

30 Sistema binário usa apenas dois algarismos, zero e um. Computador é constituído de circuitos eletrônicos e elétricos que trabalham com grandezas que, na maioria das vezes, assumem dois estados mutuamente exclusivos: Lâmpadas/LEDs: acesos ou apagados; Capacitores: carregados ou descarregados; Interruptores: abertos ou fechados; Circuitos: energizados ou não energizados; Portanto: um estado pode representar zero, outro um (além do que pode-se estabelecer limiares para grandezas que variam linearmente, como tensões)

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32 Representação de um número em um sistema numérico posicional: Número (N) -> (d n-1 d n-2 d n-3... d 2 d 1 d 0 ) b Onde: n -> número de algarismos do numeral; d pos -> cada algarismo do numeral; (n-1); (n-2)... 2; 1; 0 -> posição do algarismo no numeral; b -> base do sistema numérico. N -> número Cálculo do valor do número: N = (d n-1. b n-1 )+ (d n-2. b n-2 ) (d 2.b 2 )+ (d 1.b 1 )+ (d 0.b 0 )

33 Número (N) -> [(3) (5) (7) (4) (8)] 10 Onde: n -> 5 (número de algarismos do numeral); (n-1); (n-2)... 2; 1; 0 -> 4 ; 3; 2; 1; 0 (posição); d pos -> 3 4 ; 5 3 ; 7 2 ; 4 1 ; 8 0 (cada algarismo do numeral); b -> 10 (base do sistema numérico). N -> número (35748) Cálculo do valor do número: N = ( ) + ( ) + ( ) + ( ) + ( ) = = = = 35748

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43 2 3 é igual à base 8, logo todo conjunto de três bits pode ser substituído por um algarismo octal.

44 2 3 é igual à base 8, logo todo conjunto de três bits pode ser substituído por um algarismo octal.

45 2 3 é igual à base 8, logo todo conjunto de três bits pode ser substituído por um algarismo octal.

46 2 3 é igual à base 8, logo todo conjunto de três bits pode ser substituído por um algarismo octal.

47 2 4 é igual à base 16, logo todo conjunto de quatro bits pode ser substituído por um algarismo hexadecimal.

48 2 4 é igual à base 16, logo todo conjunto de quatro bits pode ser substituído por um algarismo hexadecimal.

49 2 4 é igual à base 16, logo todo conjunto de quatro bits pode ser substituído por um algarismo hexadecimal.

50 2 4 é igual à base 16, logo todo conjunto de quatro bits pode ser substituído por um algarismo hexadecimal.

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52 A base 8 é igual a 2 3, portanto qualquer algarismo octal (0 a 7) pode ser representado por 3 bits.

53 A base 8 é igual a 2 3, portanto qualquer algarismo octal (0 a 7) pode ser representado por 3 bits.

54 A base 8 é igual a 2 3, portanto qualquer algarismo octal (0 a 7) pode ser representado por 3 bits.

55 Converta primeiro da base 8 para a base 2 e em seguida converta da base 2 para a base 16.

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57 A base 16 é igual a 2 4, portanto qualquer algarismo hexadecimal (0 a F) pode ser representado por 4 bits.

58 Converta primeiro da base 16 para a base 2 e em seguida converta da base 2 para a base 8.

59 Dígitos binários( Binary digits ou Bits): zero / um; Números expressos em binário: conjunto de bits; Maior número expresso com: Quatro bits: = Oito bits: = Dezesseis bits: = Trinta e dois bits: = Padronização: adotada em 1967, atualizada em 1986: Byte: número que pode ser expresso em binário com até oito bits (256 valores variando de zero a 255)

60 Conseqüência de: A maioria dos computadores da época usavam posições de memória de oito células de um bit cada; Com oito bits era possível exprimir todos os caracteres usados pelo idioma inglês, a maioria dos caracteres acentuados usados pelos idiomas europeus, além de alguns símbolos gráficos e sinais de controle.

61 Byte = 8 bits (0 255 ) Quilobyte: KB = bytes ( = = [2 10 ] 10 ) Megabyte: MB = KB = bytes Gigabyte: GB = MB = bytes Terabyte: TB = GB = bytes Petabyte: PB = TB = bytes Exabyte: EB = PB = bytes

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