UD 1 - FUNDAMENTOS DE INFORMÁTICA

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1 Assunto 3 - Hardware UD 1 - FUNDAMENTOS DE INFORMÁTICA Prof. Miguel Damasco

2 Objetivos Identificar os principais tipos, tendências e usos de computadores e seus portes. Caracterizar as principais tecnologias e usos de periféricos de computador para entrada, saída e armazenamento de dados. Identificar os componentes e funções de um sistema de computador. Identificar computadores e periféricos de que você recomendaria para uma empresa e explicar as razões para suas opções. 2

3 a. Gerações dos computadores A cada mudança na geração acarretava: diminuição do tamanho físico diminuição no preço aumento na velocidade de processamento aumento na capacidade de armazenamento diminuição no consumo de energia ficavam mais confiáveis 3

4 a. Gerações dos computadores 1ª Geração: utilizava válvulas até 1958 possuía cerca de válvulas pesava 30 toneladas tinha 800 Km de cabos calor queimava as válvulas operações por segundo computadores: MARK I, ENIAC, EDVAC e UNIVAC 4

5 O Computador ENIAC Electronic Numerical Integrator And Calculator Primeiro computador eletrônico. Entrou em funcionamento em Usado pelo exército para cálculo da trajetória de projéteis. 5

6 a. Gerações dos computadores 2ª Geração: utilizava transistor datam de 1959 a 1963 transistor 100 vezes menor que a válvula não precisavam de tempo para aquecer calculavam em microssegundos RCA e IBM (IBM 1401 e IBM 7094) se destacaram 6

7 a. Gerações dos computadores 3ª Geração: utilizava circuitos eletrônicos datam de 1964 a 1979 componentes eletrônicos miniaturizados e montados em único chip cálculo em nanossegundos aparece o conceito de família de computadores microprogramação e multiprogramação armazenamento na memória de 16 MB exemplo: IBM 360 7

8 a. Gerações dos computadores 4ª Geração: utiliza chips a partir de 1979 escala de integração dos circuitos integrados VLSI: Very Large Scale of Integration vários circuitos integrados em um único chip milhões de diminutos componentes num invólucro produção do microcomputador IBM-PC, Macintosh (Apple), Pentium (Intel), etc. 8

9 5º Geração??? Primeira Geração Segunda Geração Terceira Geração Quarta Geração Quinta Geração Tendência: Rumo a menores, mais rápidos, baratos e confiáveis Tubos à vácuo (Válvulas) Transistores Circuitos Integrados Circuitos integrados semicondutores de escala grande (LSI) VLSI Maior Poder Menor Espaço Tendência: Rumo a maior facilidade de aquisição e manutenção 9

10 b. Classificação quanto ao porte Mainframes Computadores de Médio Porte Microcomputadores 10

11 b. Classificação quanto ao porte 1. Computador de grande porte (mainframe) Ligado a terminais que são utilizados para entrada e saída dos dados. Trabalham com muitos processadores operando ao mesmo tempo. Manipulam grandes quantidades de informações, requerem um imenso volume de cálculos matemáticos e velocidade muito grande São utilizados por grandes empresas, centros de pesquisa científica universidades e bancos. 11

12 b. Classificação quanto ao porte 2. Computador de médio porte Computadores bem mais potentes que um PC. Sistema operacional UNIX é bastante empregado. Trabalha como uma estação de trabalho. Utilizados em redes de computadores. Usadas em aplicações gráficas, onde se necessita muita memória e velocidade de processamento, além de monitores de vídeo maiores e com alta resolução gráfica. 12

13 b. Classificação quanto ao porte 3. Microcomputador (PC - Personal Computer) Surgiram na década de 80. Cada vez mais fazendo parte do nosso dia-a-dia. Utilizados em escritórios, salas de aula e residências. Desktop, notebook, netbook e palmtop. É no PC que o nosso estudo vai se fixar 13

14 Microcomputadores Computadores portáteis PDA Notebooks Desktops Servidor de Rede microcomputador utilizado em pequenas redes 14

15 c. Unidades funcionais básicas 1) Unidade de Controle - UC: Controla todas as atividades da máquina. Responsável pelas interrupções durante a realização das tarefas. 2) Unidade Lógico-aritmética - ULA: Realiza as operações lógicas AND, OR, NOT e as operações matemáticas de soma, subtração, multiplicação e divisão. 3) Unidade de Armazenamento - UA: Armazena programas, instruções e dados. 15

16 c. Unidades funcionais básicas 4) Unidade de Entrada - UE: Permite entrar no computador os programas, instruções e dados. Interface do usuário na interação com o computador. 5) Unidade de Saída - US: É por onde o computador nos devolve resultados, mostrando as informações depois de processadas. Obs: A Unidade Central de Processamento (UCP) é composta por UC, ULA e Memória principal. 16

17 c. Unidades funcionais básicas Unidade de Entrada UCP Memória Pincipal Unidade de Saída Unidade de Controle Unidade Lógico- Aritmética Unidade de Armazenamento 17

18 c. Partes componentes do microcomputador 1) Unidade do Sistema: Compartimento composto pelo gabinete, placa-mãe, diversas placas controladoras e a fonte de alimentação interna, etc. Alguns periféricos, como as unidades de CD-ROM, ficam alojados na unidade do sistema. 2) Periféricos: São equipamentos acoplados à Unidade de Sistema, que permitem interagir com o computador. 18

19 d. Unidades do Sistema Gabinete - Estrutura que abriga os diversos componentes da Unidade de Sistema. Fonte de Alimentação Interna - Transforma a tensão de entrada em 3, 5 ou 15 Volts, corrente contínua, para alimentar os componentes eletrônicos do computador. Placa-mãe - Placa principal de circuito impresso, que contém as UC, ULA, parte da UA (Memória Principal) e permite o acoplamento das diversas placas controladoras. Placas controladoras - Placas acopladas na placa mãe, tais como placa de vídeo, placa de rede, placa multimídia, placa faxmodem, placa de som, etc... 19

20 e. Periféricos Primeira Geração Segunda Geração Terceira Geração Quarta Geração Quinta Geração Cartões Perfurados, Relatórios e Documentos Impressos Cartões Perfurados, Relatórios e Documentos Impressos Relatórios e Documentos Impressos, Exibições em Vídeo Exibições em Vídeo, Respostas em Áudio Relatórios e Documentos Impressos Exibições em Vídeo, Reações à Voz, Documentos em Hyperlinks de Multimídia Tendência: Rumo a métodos de saída que se comuniquem de modo simples, rápido e claro 20

21 Dispositivos de Entradas mais Usuais Teclado Dispositivos Indicadores Computação com o Uso de Caneta Reconhecimento de Voz Escaneamento Óptico Cartões Inteligentes Câmeras Digitais 21

22 Tendências das Tecnologias de Entrada Primeira Geração Segunda Geração Terceira Geração Quarta Geração Quinta Geração Cartões e Fitas de Papel Perfurados Cartões Perfurados Tecla para Fita / Disco Entrada de Dados pelo Teclado, Dispositivos de Indicação Escaneamento Ótico Reconhecimento de Voz, Dispositivos de Toque, Reconhecimento de Caligrafia Tendência: Rumo a dispositivos de entrada diretos que sejam mais simples e fáceis de usar 22

23 Dispositivos de Saída mais Usuais Saída em Monitores de tubo de raios catódicos (CRT) de tela de cristal líquido (LCD) Saída Impressa Jato de tinta Laser Matricial Sublimação 23

24 Tendências das Tecnologias de Saída Primeira Geração Segunda Geração Terceira Geração Quarta Geração Quinta Geração Cartões Perfurados, Relatórios e Documentos Impressos Cartões Perfurados, Relatórios e Documentos Impressos Relatórios e Documentos Impressos, Exibições em Vídeo Exibições em Vídeo, Respostas em Áudio Relatórios e Documentos Impressos Exibições em Vídeo, Reações à Voz, Documentos em Hyperlinks de Multimídia Tendência: Rumo a métodos de saída que se comuniquem de modo simples, rápido e claro 24

25 e. Periféricos Teclado - Principal unidade de entrada de dados. Serve para digitar textos. Mouse - Unidade de entrada de dados que permite selecionar algo, abrir janela ou programa, e copiar ou mover arquivos, etc... 25

26 e. Periféricos Monitor de Vídeo: É a principal unidade de saída de dados. Principais tipos: VGA (640 x 480), SVGA (800 x 600, 1024 x 768) e UVGA (1200 x 1024). Tamanhos da tela de 15, 17 e 21 polegadas, etc. 26

27 e. Periféricos Monitor de Vídeo: Hoje encontramos os monitores de cristal líquido (LCD). O monitor Touch-Screen é um periférico de entrada de dados, pois escolhemos opções através de uma tela sensível ao toque. 27

28 e. Periféricos Picture Element (Pixel) são pontos de feixe de luz, cada um com as três cores básicas (verde, vermelho e azul), que na tela do monitor montam as figuras e suas cores. 28

29 e. Periféricos Impressora: É uma unidade de saída de dados. Principais tipos: matricial, laser, jato de tinta e jato de cera. Na compra de uma impressora devem ser levados em consideração : custo, velocidade, qualidade e ruído. 29

30 e. Periféricos Joystick - Unidade de entrada de dados usada para jogos. Microfone - Unidade de entrada de dados. Saída de Áudio - Unidade de saída de dados. Modem - Modulador e demodulador. Unidade de entrada e saída de dados que permite ao computador transmitir e receber informações na Internet através da linha telefônica. Transforma sinais analógicos em digitais e vice e versa. Hoje, o mais usado é o de 56 Kbps (Kilobits por seg). 30

31 e. Periféricos Leitora de código de barras - Unidade de entrada de dados que faz a leitura dos códigos de barras usando feixe de raio laser. Trackball - Unidade de entrada de dados que substitui o mouse. O cursor do mouse se movimenta na tela quando mexemos numa bola na mesa. É usado quando a mesa possui pouco espaço. Caneta ótica: Usadas em computadores portáteis e organizadores pessoais digitais. Serve para entrada de dados. 31

32 e. Periféricos Scanner - Unidade de entrada de dados que permite digitalizar imagens, como desenhos, fotografias, além de qualquer tipo de textos. Colocar no computador em forma de arquivos eletrônicos em bits, o que antes estava em átomo, no papel. 32

33 e. Periféricos Plotter - Unidade de saída de dados onde braços robóticos com canetas desenham sobre papel. Mais usado por engenheiros e arquitetos. Mesa digitalizadora (Tablet) - permite criar e manipular imagens com auxílio de um tipo especial de caneta conectada à mesa. A imagem ou desenho criado sobre a mesa é digitalizado. 33

34 e. Periféricos Unidade de Disco Rígido (hard disk ou winchester): Unidade de entrada, saída e armazenamento de dados, que possui grande capacidade de armazenar dados e programas. Um computador pode ter até 24 unidades, de C: à Z:. 34

35 e. Periféricos Unidade de CD-ROM: Unidade de entrada, saída e armazenamento de dados utilizada na comercialização de programas devido a grande capacidade (650 MB de dados ou 80 minutos de música). Existem CD só para leitura (CD R), CD para gravação (CD W) e CD para leitura, gravação e regravação de dados (CD RW). 35

36 f. Conexões do Microcomputador São usadas para a transferência de dados entre computadores e conexão de periféricos. 1. USB (Universal Serial Bus) Conexão universal plug-and-play, ou seja, saída conecte e use, pois a instalação do periférico é feita de forma automática sem a necessidade da reinicialização do computador. 36

37 f. Conexões do microcomputador 2) Conexão Serial A comunicação serial se processa BIT a BIT. Nomes: A primeira é chamada de COM1: ou AUX:, As demais são chamadas de COM2: a COM4: 3) Conexão Paralela A comunicação paralela se processa BYTE a BYTE. Nomes: - A primeira é chamada de LPT1: ou PRN:, - as demais de LPT2: e LPT3: 37

38 g. Tipos de memória Tipos: Memória Principal Memória Secundária Memória Principal R A M Memory Acess Random R O M Memory Only Read 38

39 g. Tipos de memória Memória Principal (mais rápida) 1) RAM (Random Access Memory) - Memória de acesso aleatório ou randômico, que permite escrever e ler dados e programas. O seu conteúdo é volátil. Ao desligarmos o computador perderemos o seu conteúdo. Sua capacidade hoje varia: 512 MB, 1 GB, 2 GB, 4 GB 2) ROM (Read Only Memory) - Memória somente de leitura, que já vem gravada de fábrica, permitindo apenas a leitura dos dados e programas. Variantes: PROM, EPROM, EEPROM 39

40 g. Tipos de memória Memória Interna RAM 40

41 g. Tipos de memória Cache Tipo de memória principal utilizada para aumentar a velocidade de processamento. Os dados que estão sendo usados com mais freqüência durante o processamento são copiados para a memória cache para que não haja perda de tempo em buscá-los novamente no endereço original. Hoje são usadas cache de 512 KB, 1024 KB ou 1 MB, 2 MB. 41

42 g. Tipos de memória Memória Secundária (de maior capacidade de armazenamento) Meios de armazenamento magnético (winchester e fitas) Meios de armazenamento óptico (CD-ROM, CD-R, CR-RW, DVD). 42

43 h. Discos rígidos Winchester ou Hard Disk (HD) Conjunto de discos localizados na unidade de disco rígido, que participam do armazenamento magnético de dados. Faz parte da memória secundária. Possuem vários cabeçotes de leitura e gravação que agem dos dois lados de cada disco. Sua capacidade normal hoje varia: 80 GB, 120 GB, 160 GB, 250 GB, 360 GB, 500 GB. 43

44 h. Discos rígidos Características dos Discos Magnéticos Mecanismos de acesso Cilindros Discos Pistas: Círculos concêntricos para armazenagem de dados na forma de bits magnéticos. Braços de Acesso Pista Cabeças de gravação e leitura Setores: Partes de uma pista 44

45 h. Discos rígidos Formatação: Preparação, por parte do sistema operacional, da superfície dos discos e disquetes para receber as informações. Mapear magneticamente a superfície dos discos para que as informações ali inseridas sejam de fácil recuperação através de endereços lógicos. Apaga todos os arquivos que existam no disco. Informa se há algum espaço defeituoso no disco. 45

46 São criados no disco durante a formatação: 1) Célula: Interseção entre um setor e uma trilha. 2) Tabela de alocação de arquivos: Registro que guarda endereço de cada arquivo no disco e situação de fragmentação. 46

47 São criados no disco durante a formatação: Trilhas Setores 47

48 São criados no disco durante a formatação: 3) Setor de boot: Guarda informações sobre inicialização e características do disco. 4) Diretório raiz: Diretório principal do disco, com informações sobre os arquivos, seus tipos, tamanhos, data de criação ou última modificação, podendo conter posteriormente mais diretórios subordinados. Exemplos: C:/ diretório raiz do Winchester 48

49 i. Armazenamento de dados Tipos de armazenamento 1) Armazenamento Magnético - As informações são armazenadas em pontos magnetizáveis na superfície recoberta por um material magnético especial de discos rígidos e fitas magnéticas. 2) Armazenamento Óptico - As informações são armazenadas na superfície de discos óticos sensíveis a comprimentos de onda do raio lazer (CD-ROM). 49

50 i. Armazenamento de dados Tipos de acesso 1) Acesso Aleatório: Os cabeçotes de leitura e gravação, nos discos, disquetes e discos óticos vão diretamente no local desejado sem passar pelos demais arquivos. 2) Acesso Seqüencial: Nas fitas magnéticas, o acesso para leitura e gravação faz-se de forma sequencial, passando pelos arquivos anteriores. 50

51 i. Armazenamento de dados 1) Meios de armazenamento Discos rígidos, fitas magnéticas, discos ópticos, etc... 2) Dispositivos de armazenamento Unidade de disco rígido, unidade de fita magnética, unidade de CD-ROM, etc... 51

52 i. Armazenamento de dados 52

53 i. Armazenamento de dados Gravador de CD Winchester PenDrive Mídia para gravação Gravador de DVD 53

54 j. Tendências Tem havido uma tendência maior rumo ao incremento no uso de tecnologias de entrada que forneçam uma interface mais natural com o usuário de computadores. O reconhecimento de voz e resposta promete ser o método mais cômodo para entrada de dados, já que o discurso é o meio mais natural de comunicação. Sistemas de saída de resposta de voz e multimídia estão sendo cada vez mais comuns ao lado dos monitores de vídeo nas aplicações. Avanço na integração em escala muito grande, que condensa milhões de elementos de circuito de memória em minúsculos chips, é responsável por aumentos na capacidade da memória dos computadores 54

55 k.processadores Microprocessador: principal elemento que define as características de processamento do micro. É também chamado de o coração do micro. A cada mudança aumentam a velocidade de processamento e gerenciamento de memória, aliada a uma preocupação com os preços e com a necessidade de cada usuário. 55

56 k.processadores Famílias de Processadores Mais conhecidas para microcomputador PC são: INTEL e AMD. A AMD está concorrendo no mercado com os processadores Duron, Sempron e Turion que são mais baratos e com um desempenho quase igual ao da INTEL. A INTEL lançou os processadores X86, o Pentium Celeron, os Pentium I, II, III e IV, Core 2 Duo, Dual Core, I3, I5, I7. Outra família importante, com outra arquitetura é a APPLE, fabricante do MACINTOSH imac. 56

57 Referências Bibliográficas MONTEIRO, Mário. Introdução à organização de computadores. Rio de Janeiro: LTC, NORTON, Peter. Introdução à Informática. São Paulo: Makron Books, O BRIEN, James A. Sistemas de Informações e as decisões gerenciais na era da Internet. 2ª ed. São Paulo: Saraiva, RAMALHO, José Antônio. Introdução à Informática: Teoria e Prática. São Paulo: Berkeley do Brasil, FIM 57