Fundamentos de Sistemas de Informação Hardware: Dispositivos de Entrada, Processamento e Saída

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1 Fundamentos de Sistemas de Informação Hardware: Dispositivos de Entrada, Processamento e Saída Profª. Esp. Milena Resende -

2 Introdução O uso apropriado da tecnologia pode garantir grandes benefícios nos negócios. Empregar tecnologia de informação e aumentar a capacidade de processamento pode elevar a produtividade dos empregados, expandir oportunidades de negócios e permitir mais flexibilidade. A consideração mais importante ao se optar por um hardware, é avaliar como ele pode dar suporte aos objetivos do sistema de informação e às metas da organização.

3 Introdução A montagem de uma infra-estrutura de hardware demanda um entendimento de seu relacionamento com o sistema de informação e a organização. Embora, em geral, a infra-estrutura de hardware seja encarada simplesmente como equipamentos de informática, é relevante lembrar que seus objetivos são subordinados, apesar de dar apoio, aos sistemas de informação e à organização.

4 Componentes de Hardware Os componentes de hardware incluem dispositivos que auxiliam na execução das funções de entrada, de processamento, de armazenamento dos dados e de saída. Ex: Um escritório Processador Armazenamento de registros Armazenamento primário Armazenamento secundário Entradas Saídas - o ser humano - mente da pessoa - mesa ocupada pela pessoa - arquivos - correspondências - papéis processados

5 Componentes de Hardware Dispositivo de Comunicação Unidade De controle Unidade aritmética/lógica Dispositivo de Entrada Área de armazenamento De registro Dispositivo de Saída Memória (armazenamento primário) Armazenamento Secundário

6 Componentes de Hardware Cada unidade de processamento central (CPU) é composta por três elementos associados: a unidade aritmética lógica, unidade de controle e armazenamento primário. A unidade aritmética/lógica (ALU) Efetua cálculos matemáticos e comparações lógicas.

7 Componentes de Hardware Unidade de controle Responsável pelo acesso seqüencial as instruções de programas, decodifica e coordena o fluxo de entrada e saída de dados da ALU, armazenamento primário, registradores, armazenamento secundário e até mesmo diferentes dispositivos de saída.

8 Componentes de Hardware Armazenamento primário Também chamado de memória principal, ou memória, está associado à CPU. A memória armazena instruções de programas e dados imediatamente antes ou imediatamente após os registradores.

9 Unidade de controle (2) Decodifica Tempo de instrução Componentes de Hardware Dispositivo de processamento Memória (armazenamento primário) ALU (3) Executa Tempo de execução (1) Captura Registradores (4) Armazena Execução de uma instrução Na fase de instrução, a unidade de controle do computador captura a instrução a ser executada na memória (1). Então a instrução é decodificada para que o processador central possa entender o que deve ser feito (2). Na fase de execução, a ALU faz o que for instruída a fazer, efetuando uma computação aritmética ou uma comparação lógica (3). Então os resultados são armazenados em registradores ou na memória (4). A fase de instrução e de execução juntas formam um ciclo de máquina.

10 Componentes de Hardware Registradores São áreas de armazenamento de alta velocidade usadas para armazenamento temporário de pequenas unidades de instrução de programas e dados imediatamente antes, durante ou após a execução pela CPU.

11 Componentes de Hardware Tempo de instrução (1 e 2) Tempo necessário para capturar e decodificar uma instrução na fase de instrução. Tempo de execução (3 e 4) Tempo necessário para executar uma instrução e armazenar os resultados.

12 Características e funções da memória Colocada fisicamente perto da CPU (para diminuir o tempo de acesso), a memória (armazenamento primário) oferece à CPU uma área de armazenamento de trabalho para instruções de programas e dados, portanto, sua principal característica é fornecer dados e instruções à CPU mais rapidamente.

13 Tipos de Memória Tipos de Memória Volátil Não Volátil RAM SRAM DRAM DDR SDRAM ROM PROM EPROM Flash

14 Tipos de Memória RAM (memória de acesso não seqüencial) A RAM é temporária e volátil os dispositivos RAM perdem seu conteúdo se a corrente é desligada ou interrompida.

15 Tipos de Memória ROM (Memória somente leitura) Na ROM, a combinação de estados de circuitos é fixa, e assim seu conteúdo não se perde se a energia for removida. A ROM proporciona armazenamento permanente de dados e instruções que não mudam.

16 Tipos de Memória Memória cache Ainda existe a memória cache que compreende um tipo de memória de alta velocidade que um processador consegue acessar mais rapidamente do que a memória principal.

17 Armazenamento Secundário Os computadores necessitam armazenar grandes quantidades de dados, instruções e informação de forma mais permanente que o permitido pela memória, então o armazenamento secundário, também chamado de armazenamento permanente, serve a esse propósito.

18 Armazenamento Secundário Métodos de acesso Acesso seqüencial significa que os dados precisam ser acessados na ordem em que foram armazenados. Acesso direto significa que os dados podem ser recuperados diretamente, sem precisar passar por outros dados na seqüência.

19 Armazenamento Secundário Exemplos de dispositivos de armazenamento: Fitas magnéticas; (seqüencial) Discos magnéticos; (direto) RAID; Espelhamento; Cd, DVD, disquetes, zipdrive, pen drive; Memória flash;

20

21 Capacidade de armazenamento Nome Abreviação Quantidade de bytes Byte B 1 Kilobyte KB bytes Megabyte MB kilobytes (cerca de 1 milhão) Gigabyte GB megabytes (cerca de 1 bilhão) Terabyte TB gigabytes (cerca de 1 trilhão) Petabyte PB terabytes (cerca de 1 quatrilhão) Exabyte EB petabytes (cerca de 1 quinquilhão)

22 Dispositivos de entrada e de saída: A porta de comunicação dos computadores A primeira experiência do usuário com os computadores é geralmente através dos dispositivos de entrada e de saída. Através destes dispositivos as pessoas fornecem dados e instruções para o computador e recebem resultados dele.

23 Características e Funcionalidades A rapidez na coleta de dados por um computador e a produção da saída no momento certo são muito importantes para as organizações. A forma de saída desejada, a natureza dos dados exigidos e a velocidade e precisão esperadas determinam os dispositivos de entrada e de saída apropriados.

24 Dispositivos de Entrada Dispositivos de entrada de dados para computadores pessoais: o teclado e o mouse; Dispositivos de reconhecimento de voz; Câmeras digitais; Dispositivos de scanner; Leitores óticos de dados; Dispositivos de caixa eletrônico; Canetas de luz Telas sensíveis ao toque;

25 Dispositivos de Saída Qualquer que seja seu conteúdo ou forma, a função dos dispositivos de saída compreende o fornecimento da informação certa, para a pessoa certa, no formato certo e na hora certa. Veja alguns dispositivos de saída de dados: Monitores; Telas de cristal líquido; Impressoras e plotters (dispositivos para desenhos); Dispositivos musicais.

26 Dispositivos de Saída Ainda existem os dispositivos de entrada e saída para fins especiais, ou seja, aqueles dispositivos multifuncionais, usados para aplicações únicas ou especializadas, podem combinar, num único equipamento, uma impressora, uma máquina de fax, um scanner e uma fotocopiadora. Em geral esses dispositivos são mais baratos que comprar os equipamentos separadamente.

27 Tipos de Computadores Computadores Pessoais relativamente pequeno e de baixo custo. Computadores de Rede versão mais barata de comprar e usar do computador pessoal usada basicamente para acesso a internet, correio eletrônico. Não possuem discos rígidos (HD), não possuem vírus, não tem problemas com discos danificados e quando precisam executar algum software, buscam a aplicação do servidor. Estação de trabalho Tem poder de processamento e confiabilidade superior aos computadores pessoais e de rede.

28 Tipos de Computadores Mainframes ou computadores médios são computadores do tamanho de um armário de 3 gavetas que podem acomodar diversos usuários ao mesmo tempo. Possui dispositivos de armazenamento com altas capacidades, dão apoio a diversas atividades de processamento de transações e possuem excelentes recursos de apoio à decisão.

29 Tipos de Computadores Supercomputadores são sistemas computacionais mais poderosos, com maiores velocidades de processamento. Geralmente são utilizador por agências governamentais para o processamento numérico de alta velocidade, como na previsão de tempo, aplicações militares, departamentos de pesquisa e companhias de alta tecnologia. Ex: NASA, companhias petrolíferas, etc.

30 Tipos de Computadores Servidores É um computador projetado para uma tarefa específica, como aplicações de rede ou de internet. Eles possuem grandes capacidade de armazenamento e de memória, e também recursos de comunicação mais rápidos e eficientes.

31 Escolhendo e atualizando um computador Considerações sobre Discos Rígidos capacidade, velocidade e tamanho de cache; Considerações sobre a memória principal processador, memória principal e memória cache dependem uns dos outros para alcançar uma funcionalidade excelente; Considerações sobre impressoras resolução, preço e velocidade;

32 Escolhendo e atualizando um computador Cada componente processador, memória (ter mais memória significa poder executar mais programas de software simultaneamente), armazenamento (capacidade, modo de acesso e velocidade), dispositivos de entrada e saída desempenha um papel fundamental para o sucesso operacional do computador, do sistema de informação e da organização.

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