Escola Secundária Emídio Navarro

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1 Escola Secundária Emídio Navarro Ano lectivo 2001/2002 Introdução às Tecnologias da Informação Bloco I Unidade I Conceitos básicos da informática Luís Moreira

2 Índice Tecnologias de Informação e Sistemas Informáticos... 3 Tecnologias de Informação e Informática... 3 Técnica... 3 Tecnologia... 3 Informação... 4 Critérios de Qualidade de Informação... 4 Tecnologias de Informação... 6 Área de Controlo... 7 Área de Comunicação... 8 Área do Computador Sistemas Informáticos Hardware Software Firmware Classificação dos sistemas informáticos quanto ao número de utilizadores Estrutura e funcionamento de um Sistema Informático Estrutura geral Computador Organização básica de um computador Esquema de Von Neumann Unidade Centra! de Processamento ou Microporcessador Como é que a UCP executa as instruções dos programas Motherboard ou Placa Principal Tipos de memória Memória primária Memória Secundária Tipos de acesso Periféricos ou dispositivos Periféricos de entrada (Input) Periféricos de saída (Output) Periféricos de entrada/saída (Input/Output) Unidades de medida de informação Medidas de velocidade Sistemas de numeração binário e decimal Dados Alfanuméricos Famílias de computadores Evolução histórica do computador Sistemas multimédia

3 Tecnologias de informação e sistemas informáticos Tecnologias de Informação e Informática Técnica As técnicas são formas de actuar sobre os problemas reais, utilizando conhecimentos práticos e teóricos com o objectivo de resolver necessidades humanas. Tecnologia A tecnologias é o conhecimento adquirido através do estudo efectuado com base num conjunto de instrumentos, métodos e processos específicos de qualquer técnica. Exemplo: electricidade. A palavra tecnologia tem origem em duas palavras gregas: Techné de onde derivou a palavra técnica, que significa saber fazer; Logia que significa conhecimento organizado e que deu origem à terminação de muitas disciplinas cientificas. Por exemplo, Biologia, Geologia, Antropologia, Geografia, entre outras. Unindo a definição destas duas palavras, podemos concluir que a tecnologia é um conhecimento voltado para a prática. É um saber fazer. Enquanto as técnicas são os processos e os meios de actuar na realidade humana, as tecnologias são o conhecimento adquirido a partir da aplicação de um conjunto de técnicas. 3

4 Informação Os dados são a base para a formação de um juízo ou cálculo. Para os sistemas informáticos, os dados são a sua matéria prima. A informação é o conjunto de dados recebidos do exterior, devidamente articulados a fim de terem um determinado sentidos e significado. Cada vez mais se assiste nos dias de hoje, a uma necessidade crescente de transmitir a informação pelos diversos meios existentes ao nosso dispor, isto é, a televisão, rádio, Internet, etc. Essa informação não é mais que conjuntos de símbolos, números, dados, etc., que depois de agrupados adquirem significado. Com muita frequência, se utilizam nas tecnologias de informação os termos dados e informação sem que entre estes seja efectuada alguma distinção. No entanto, podemos dizer que os dados são elementos isolados que o sistema informático vai transformar em informação. Informação é todo o conjunto de dados devidamente ordenados e organizados de forma a terem um determinado sentido e significado. O processo de dados é o conjunto de todas as operações que o computador efectua sobre os dados, desde a sua leitura até ao momento em que nos fornece os resultados sob a forma de informação. Sendo assim, podemos concluir que o processamento de dados é o conjunto de todas as operações que permitem transformar dados em informação. Conclusão final: A informação, como já foi acima referido, é o conjunto de dados com um determinado significado. O essencial para que a informação seja fidedigna é que os dados a transmitir não sejam falsos e nada seja omitido. CRITÉRIOS DE QUALIDADE DE INFORMAÇÃO A informação obtida como resultado de um processamento deve obedecer a determinados critérios de qualidade que garantem a sua validade e justifiquem os meios e os custos envolvidos. A informação é a base da comunicação entre as pessoas, e como tal deve possuir uma qualidade que a torne interessante e fiável, de modo a que a comunicação seja estabelecida com rigor e contribua para um efectivo enriquecimento de conhecimento de cada um de nós. 4

5 Usualmente exige-se que a informação respeite quatro tipos de critérios de qualidade fundamentais: rigorosa, atempada, significativa e relevante. Rigorosa a informação deve ser exacta, ou seja, isenta de erros, de modo a pode-mos analisá-la com confiança e sobre ela tirar conclusões correctas e tomar decisões importantes. Se a informação contiver erros ou imprecisões, pode ocasionar que as decisões que sobre ela se venham a tomar produzam danos, por vezes irreparáveis, numa empresa ou levar ao insucesso um projecto importante, ou ainda pôr em risco bens materiais e vidas de pessoas. Atempada uma informação, além de rigorosa, deve também ser oportuna, pois se for obtida tardiamente pode ser tão inútil como se não existisse. Por exemplo, se os resultados de uma prospecção do mercado,, efectuada por uma empresa para o lançamento de um novo produto, chegarem demasiado tarde, isso pode significar que uma outra empresa concorrente se antecipe e assim tornar inútil todo o esforço até aí desenvolvido. Muitas empresas e projectos têm sido desfeitos por não dispor a tempo de elementos que permitam tomar as decisões necessárias. Significativa a informação deve ser significativa, isto é, compreensível para a pessoa ou pessoas a quem se destina. Só se for clara a informação pode ser convenientemente analisada e usada. Se a sua apresentação for confusa ou ambígua, pode levar a más interpretações e ao não reconhecimento da sua validade. Devemos ter sempre presente que a informação é objectivamente um elemento de comunicações entre as pessoas e, portanto, se não for compreensível, não conseguiremos transmitir as ideias pretendidas, podendo até levar ao engano as pessoas que a recebem. 5

6 Tecnologias de Informação As Tecnologias de Informação são tecnologias que se baseiam em sistemas informáticos, nos quais se processa, armazena e transmite a informação, logo, a informação é o objecto principal da área das Tecnologias da Informação. As Tecnologias da Informação dizem respeito a processos de tratamento, controlo e comunicação de informação, baseados em meios electrónicos, isto é, computadores ou sistemas informáticos. Com o avanço tecnológico que se tem vindo a registar, as Tecnologias de Informação são uma área com um nível de crescimento cada vez mais forte. Dada a necessidade actual que a sociedade tem de estar constantemente informada de tudo o que se passa no mundo, a informação circula a grande velocidade, beneficiando assim do avanço tecnológico registado ultimamente nos meios e nas formas de transmissão dessa informação. A Internet é um exemplo desse mesmo avanço tecnológico, sendo hoje a maior fonte de informação do mundo. Por vezes também se utiliza a designação de T.I.C., isto é, Tecnologias de Informação e Comunicações, pois o tratamento da informação está cada vez mais ligado aos processos d transmissão ou comunicação dessa informação de uns locais para outros. Como principais áreas das Tecnologias de Informação temos (3C s). Áreas das Tecnologias de Informação Controlo Robótica CAD-CAM Comunicação Computador Telecomunicações Telemática Informática Burótica 6

7 ÁREA DO CONTROLO Actualmente, as Tecnologias de Controlo estão directamente relacionadas com as tecnologias de informação. Isto, porque cada vez mais se utilizam os sistemas informáticos para o controlo de processos industriais, o que permitiu: melhorar a produtividade e a qualidade do produto final; reduzir os custos de produção; maior competitividade do produto final. Muito embora este facto tenha aumentado o desemprego, permitiu no entanto, a mobilização das pessoas para as actividade mais criativas e o desenvolvimento de todas as áreas associadas à informática. Robótica CIM CPC STAD s CAD-CAM É uma ciência que faz a projecção e construção de Robôs, isto é, consiste na conjugação da automática com a informática. (CIM, CPC, e STAD s) (Computer Intergrated Manufactoring) Consiste no nível de fabrico muito avançado, baseado na sua totalidade em sistemas informáticos. (Controlo de Processos por Computador) Consiste em sistemas baseados em sensores em que intervêm dispositivos que controlam processos de produção industrial. (Sistemas de Aquisição de Dados) Consiste em sistemas sistemas cosntituidos por sensores e outros dispositivos electrónicos que captam dados do exterior. (Computer Aided Design / Computer Aided Manufactoring) Consiste no sistema de fabrico controlado por computador. Aplicação Linha de montagem de uma fabrica de automóveis, de bebidas, de aço, tecnologia espacial,... Gestão das linhas de montagem. Sensores existentes nas linhas de montagem que controlam o volume, o peso e a temperatura. Sensores existentes em indústrias químicas e farmacêuticas que fazem a leitura de temperaturas, peso, pressão. Desenho e fabrico de peças. 7

8 Controlo, o emprego das novas tecnologias permite melhorar a produtividade e a qualidade. ÁREA DE COMUNICAÇÃO Termo muito hoje em dia para referir as Tecnologias de Informação, uma vez que o tratamento de informação cada vez mais se articula com os processos de transmissão ou comunicação dessa informação de um local para o outro, a pequenas ou grandes distâncias. Esta áreas das tecnologias de informação tem como objectivo o estudo dos diversos processos de automatização na transmissão da informação. Aplicação Consiste na transmissão de informação à Emissões de rádio e Telecomunicações distância. televisão. Resulta da associação dos meios informáticos às telecomunicações. Actualmente, é uma das Telemática áreas em crescente desenvolvimento. Cada vez Gestão de contas bancárias; (Telecomunicação + mais se assiste a uma necessidade crescente Vídeo conferências,... informática) que as pessoas têm d trocar informação umas com as outras em tempo real. Área de Comunicação. Comunicação, Transmissão de informação via satélite. 8

9 A forma mais simples de efectuar uma comunicação telemática é utilizar um modem, ligando um computador pessoal à rede telefónica e assim poder entrar em contacto com outro computador ou outro sistema informático. O exemplo mais conhecido de comunicações telemáticas nos dias de hoje, é a Internet, a qual permite serviços como sistemas de pesquisa de informação, sistemas de correio electrónico, transferência de ficheiros, grupos de mensagens, conversação em directo, videoconferência, etc... Comunicação telemática através da ligação a um modem. ÁREA DO COMPUTADOR Compressão, processamento, armazenamento e pesquisa de informação. Consiste na utilização dos sistemas informáticos no tratamento, armazenamento e transmissão Burótica de dados dentro de um escritório. A palavra Burótica provém do francês bureau que significa escritório. Consiste na utilização dos meios informáticos Informática para o tratamento e transmissão automáticos da informação. Aplicação Escritório electrónico Na medicina, na educação; no controlo de tráfego; na investigação... Área do computador. A informática contém diversas áreas como actividade cientifica, técnica e profissional: Concepção e implementação dos componentes de hardware informática na óptica da Engenharia de Hardware; Concepção e desenvolvimento do software necessário ao funcionamento do hardware informática na óptica da Engenharia de Software; 9

10 Operação ou utilização dos sistemas informáticos para a realização de determinadas tarefas de tratamento de informação, com fins diversificados, assim como, elaboração de documentos, manipulação de informação de bases de dados, desenho assistido por computador, etc. informática na óptica do Utilizador; Montagem, manutenção e reparação de sistemas informáticos informática na óptica dos Técnicos de Sistemas. Paralelamente, existem diversos tipos de programas, também designados de aplicações informáticas: Programas de processamento de texto; Ex.: Microsoft Word, Microsoft Works. Programas de folhas de cálculo e outros tipos de cálculos; Ex.: Microsoft Excel, FoxPro. programas de bases de dados; Ex.: Microsoft Access, SQLServer, Oracle. programas de desenho, sistemas de CAD (Computer Aided Design); Ex.: Paint Shop Pro, Corel Draw, AutoCAD. programas de acesso à Internet e utilização dos seus serviços; Ex.: Internet Explorer, Internet Navigator. etc... A palavra informática surge da concatenação das palavras: Informação + Automática. A informação é o tratamento de informação por meios automáticos (computadores). É a ciência de tratamento lógico de conjunto de dados utilizando um conjunto de técnicas e equipamentos que possibilitam a sua transformação em informações, consequentemente o armazenamento e transmissão dessas mesmas informações. Actualmente, a informática e imprescindível em todos os sectores da sociedade, desde a investigação cientifica, à medicina, educação, passando pela indústria e pelo comércio, até mesmo nos momentos de lazer se faz uso constante da informática. Ela faz parte integrante das nossas vidas, do nosso quotidiano. 10

11 Sistemas Informáticos O computador é um sistema capaz de receber dados, de os armazenar e de efectuar cálculos de forma automática. A informática assenta em três grandes áreas: Informática Hardware Software Firmware Um sistema informático ou sistema de informação é constituído por dois componentes principais: hardware; software. Hardware Hardware são todos os componentes físicos de um computador. Estes componentes apenas funcionam se forem comandados por programas especiais (Software). Exemplos: Software Software são todos os programas que permitem o funcionamento dos mecanismos electrónicos que constituem o computador (hardware). 11

12 No entanto, podemos dividir o software em duas partes: Software de Sistema é composto essencialmente pelo sistema operativo, ou seja, consiste num conjunto de instruções que transformam o hardware num sistema funcional com o qual o utilizador pode interactuar e fazer funcionar os seus programas. Exemplos: Software de Aplicação é composto pelos programas de computador com os quais o utilizador vai desempenhar determinadas operações, como por exemplo: programas de processamento de texto; programas de imagens, de apresentação gráfica; entre outros. Exemplos: 12

13 Firmware Firmware são todos os programas que se encontram permanentemente no interior do computador em circuitos integrados de memória, que são gravados para posteriormente serem instalados, e os que o computador apenas pode ler. Todas as instruções de procedimentos básicos que um computador realiza (por exemplo quando ligamos um computador e «ele toma consciência de si mesmo» - teste e controlo da memória, dos periféricos,...), bem como as instruções responsáveis pelo carregamento do sistema operativo encontram-se no firmware. Em forma de conclusão, podemos dizer que, num sistema informático, temos a considerar o hardware, software e o firmware. O Hardware, como um conjunto de todos os órgãos físicos de um computador. O software, como o conjunto de programas que controlam o computador (software de sistema) e ordenam a execução de tarefas práticas (software de aplicação). Por último, o firmware, como o conjunto de instruções que se encontram permanentemente no interior do computador circuitos integrados de memória. Classificação dos sistemas informáticos quanto ao número de utilizadores Sistemas informáticos Sistema monoposto Sistema multiutilizador Monoposto monotarefa Monoposto multitarefa Sistema multiposto Rede de cmputadores 13

14 Estrutura e funcionamento de um Sistema Informático Estrutura geral Os três pontos principais de um sistema informático são: Processador ou unidade central de processamento; Dispositivos de entrada (inpuf); Dispositivos de saída (output). Introdução às Tecnologias da Informação Bloco I Os dados são introduzidos através dos dispositivos de entrada (input) e enviados para a unidade central de processamento ou processador. Após esta ter efectuado todos os cálculos, estes são enviados para os periféricos de saída (output). Para que o sistema informático fique completo, é necessário considerar também os dispositivos de armazenamento de informação. O hardware ou dispositivos físicos de um sistema informático por si só são incapazes de comunicar, pelo que se toma necessário a intervenção de uma componente lógica - software. O software vai permitir a comunicação entre os diferentes dispositivos físicos, ficando o sistema informático apto a realizar um conjunto de tarefas que lhe foram destinadas. Computador Um computador é uma máquina de tratamento de informação, constituída por unidades ligadas entre si formando um sistema. Isto é, um computador é uma máquina que pode ser programada para aceitar dados, processá-los de modo a transformá-los em informação. A sua organização interna pode ser representada pelo seguinte esquema: Organização interna de um sistema de computação. 14

15 ORGANIZAÇÃO BÁSICA DE UM COMPUTADOR Principais componentes de um sistema informático. ESQUEMA DE VON NEUMANN Esquema de John Von Neumann 15

16 UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO ou MICROPROCESSADOR A Unidade Central de Processamento corresponde ao microprocessador nos computadores e constitui o coração do computador, à volta do qual tudo o resto funciona. É responsável pelo controlo e execução de todas as tarefas necessárias ao funcionamento do computador. Faz a manipulação dos dados de entrada e transforma-os na informação pretendida. Comunica com os dispositivos de input, output e de armazenamento. A estrutura do C.P.U. é algo muito complexo e variável consoante a marca ou versão, no entanto podem destacar-se as seguintes secções e componentes fundamentais: U.C. - Unidade de controlo, envia sinais aos diferentes componentes, controlando as operações a realizar pela C.P.U.. É uma espécie de sinaleiro, que controla não o transito mas sim a circulação dos dados dentro do computador. A.L.U. - Unidade Aritmética e Lógica, onde se efectuam as operações aritméticas e lógicas, isto é, aqui são realizados todos os cálculos e todas as comparações. Registos Internos - São componentes capazes de armazenar informação temporariamente, para depois a unidade aritmética e lógica poder efectuar as suas operações. Guardam os dados a serem processados e os resultados já processados. Microprocessador. Os dados ou informação são introduzidos na C.P.U., por via de um ou mais dispositivos (periféricos) de entrada (Inpuf), como teclado ou leitor de disquete, para serem assimilados pela memória interna que os irá enviar à U.C. para daí serem distribuídos quer para a A.L.U. quer de retorno à memória interna, que os receberá já com indicações precisas sobre o seu destino. Como é que a UCP executa as instruções dos programas Antes de que uma instrução possa ser executada, as instruções do programa e os dados devem ser colocados na memória a partir de um dispositivo de entrada de dados ou de um dispositivo de memória secundária. A unidade central de processamento executa os seguintes passos para cada instrução: 1. A UC obtém a instrução da memória. 16

17 2. A UC descodifica a instrução, isto é, decide o que ela significa, e dirige a colocação dos dados necessários da memória para a ALL). Estes dois passos são chamados tempo de instrução, instrution time ou I-Time. 3. A ALU executa a instrução aritmética ou lógica, isto é, a ALU toma o controlo e realiza a operação sobre os dados. 4. O resultado da operação é guardado na memória ou num registo. 5. A UC a seguir poderá dirigir a colocação do resultado da memória para um dispositivo de saída ou para um dispositivo de memória secundária. MOTHERBOARD ou PLACA PRINCIPAL Placa principal de um Computador Pessoal (PC). A constituição de uma motherboard pode variar bastante consoante o respectivo fabricante e o tipo de computador em causa. Apesar disso, as partes principais da motherboard de um PC são: Processador - É um circuito integrado formado por milhares de componentes electrónicos, cuja estrutura interna foi concebida para efectuar o processamento de dados. O processador é o componente fundamental de um sistema informático, uma vez que é ele que efectua as principais operações de processamento. Memória RAM (Random Access Memory) - Constituída por chips (pastilhas de circuitos integrados) que armazenam temporariamente as instruções de software com que o computador funciona, bem como os dados que o utilizador introduz ou manipula, etc.; Memória ROM (Read Only Memory) - Constituída por chips que contêm instruções fixas para o desempenho de funções básicas do sistemas; Chips de controlo - Diversos chips destinados a controlar a circulação dos dados entre os diversos componentes da motherboard; 17

18 Slots de expansão - Conjunto de encaixes de formato rectangular e relativamente alongado, onde se inserem placas que controlam a ligação dos periféricos ao processador, como placas gráficas, placas de som ou placas de rede; Bus ou barramento - Sistema de canais ou fios condutores por onde circulam 05 dados entre o UCP, memória RAM, placas de expansão dos periféricos, etc.; Conectores - Diversos conectores para cabos internos e para alguns dispositivos de I/O, como o teclado. As principais partes de uma motherboard. 18

19 TIPOS DE MEMÓRIA Memória primária Parte do computador que guarda as instruções e os dados para serem processados. Nela são armazenados os dados e as instruções que o C.P.U. necessita. Armazena dois tipos de dados: os que entram no sistema através dos dispositivos de input e que ainda não foram processados; os que já foram processados e que ainda não foram enviados para os dispositivos de output. Existem dois tipos de memória primária: Memória RAM (Random Acess Memory) - Constituída por chips (pastilhas de circuitos integrados) que armazenam temporariamente as instruções de software com que o computador funciona, bem como os dados que o utilizador introduz ou manipula, etc.; a parte principal da memória RAM, também conhecida por DRAM (Dynamic RAM), é constituída internamente por transístores e condensadores, que lhe conferem maior capacidade de armazenamento; uma outra parte da RAM é designada por cache, é do tipo SRAM (Static RAM), constituída internamente por circuitos flip-flop, conferindo-lhe maior rapidez de funcionamento, pois contém a informação mais utilizada no decorer do processamento. Evita que o C.P.U. aceda tantas vezes à memória primária cujo o tempo de acesso é superior. No entanto, tem menor capacidade de armazenamento. Memória ROM (Read Only Memory) - constituída por chips que contém instruções fixas para o desempenho de funções básicas do sistemas, como, por exemplo, a ROM BIOS (Basic Input Output System), que é responsável pelo arranque do computador e pela sua interacção básica com' os dispositivos de I/O. Dentro da memória ROM podemos encontrar as PROM (Programable Read Only Memory), são memórias que apenas podem ser programadas uma única vez. Esta programação é feita através de um dispositivo apropriado; EPROM (Erasable and Programable ROM) e EEPROM (Electronic EPROM), estas memórias podem ser apagadas e reprogramadas várias vezes. RAM ROM Memória de acesso aleatório. Memória temporária. Armazena os programas que se escrevem. Os.programas armazenados podem ser alterados. Memória de leitura. Memória permanente. Armazena os programas introduzidos na memória aquando a montagem do computador. Os programas armazenados não podem ser alterados. Quadro comparativo das memórias primárias. 19

20 Chip de memória RAM. Chip de memória ROM Memória Secundária Tendo em conta que as memórias secundárias têm como principal finalidade guardar grandes quantidades de informação com um carácter mais duradouro, isto é, podemos mudar de aplicação ou até mesmo desligar o computador que a informação não se perde. Os dados armazenados neste tipo de memória não podem ser acedidos directamente pelo computador, existindo necessidades de serem transferidos para a memória principal para assim poderem ser processados. As memórias secundárias mais utilizadas são: Discos rígidos; Disquetes; Discos compactos (CD's); Bandas magnéticas. Exemplos de memórias secundárias. Quando se fala em armazenamento secundário, existem dois pontos a ter em consideração: O próprio suporte de armazenamento: disquetes, disco, CD, banda magnética; O dispositivo que permite a comunicação entre o suporte da armazenamento e a memória principal. Este dispositivo é conhecido como drive. A maioria deste dispositivos são simultaneamente de I/O (input/outpuf), pois permitem a transferência de dados nos dois sentidos, do exterior para a UCP e desta para o exterior. Existem algumas excepções em relação aos CD- ROM ou DVD-ROM, que são apenas de entrada pois não permitem a escrita de informação. 20

21 Quanto à tecnologia utilizada para a gravação e leitura da informação nestes dispositivos e suportes de informação, podemos dividir nos seguintes grupos: Suportes magnéticos (discos, disquetes, bandas magnéticas) Caracterizam-se por terem superfícies revestidas de substâncias que podem sofrer alterações de orientação nos seus campos magnéticos, permitindo dessa maneira a codificação e o armazenamento da informação, sob a forma de zeros e uns (bits); Suportes ópticos (CD, DVD) Caracterizam-se por utilizarem a tecnologia laser para a gravação e leitura da informação; Suportes magneto-ópticos (DVD-RAM, DVD-RW) Utilizam a combinação das duas tecnologias anteriormente referidas. Outra distinção entre os suportes é: Suportes internos ou integrados Este tipo de suporte é fixo no interior do computador. Ex: discos rígidos. Suportes amovíveis Este suporte permite ser facilmente removível e reinseridos. Ex: disquetes, cassetes, CD's. Unidades de discos rígidos As unidades ou drives de discos rígidos são dispositivos de I/O que lêem e escrevem informação em suportes magnéticos com a forma de pequenos discos feitos de um material rígido. Um disco rígido é constituído por um conjunto de pratos metálicos sobrepostos. Cada um dos pratos tem duas faces revestidas de uma substância magnética que permite a gravação de informação. Depois de formatado o disco, cada face do disco fica dividido em pistas concêntricas e estas em sectores. Para cada prato existe um braço com duas cabeças de leitura e escrita, uma para cada face do prato. Este braço desloca-se como uma peça única sobre as superfícies do disco. Os discos rígidos são indispensáveis num computador pois têm uma capacidade de armazenamento na ordem dos gigabytes e são o meio de armazenamento secundário com velocidade de acesso mais rápido. É no disco rígido que normalmente se instala o sistema operativo e os principais programas de aplicação com que se pretende trabalhar. 21

22 Unidades de disquetes As unidades ou drives de disquetes são dispositivos de I/O que lêem e escrevem informação em suportes magnéticos com a forma de pequenos discos flexíveis. As disquetes mais conhecidas são as de 3 1 / 2 polegadas, com capacidade de 1.44 MB. Também as disquetes necessitam de ser formatadas e depois desta operação ficam igualmente como os discos rígidos divididas em pistas e sectores. Hoje em dia, já se começam a vulgarizar as disquetes zip com a capacidade de 100MB e 250MB, permitindo assim o armazenamento de maiores programas e trabalhos. Estrutura de uma disquete. 22

23 Drive de disquetes zip (externa - 100MB) e disquetes zip. Unidades de bandas magnéticas As unidades de bandas magnéticas são dispositivos de leitura e escrita em suportes magnéticos com a forma de fitas ou bandas usadas em grandes sistemas. As fitas magnéticas eram muito utilizadas para efectuar backups de grandes quantidades de informação, mas estão a cair em desuso para serem substituídos pêlos discos ópticos como os CD's e DVD's. Unidades de discos ópticos As unidades ou dríves de discos ópticos são dispositivos que lêem e em alguns casos permitem a escrita. Existem dois tipos de discos ópticos: CD's (compact disks); DVD's (digital versatile disks). Em ambos os discos ópticos a leitura e a gravação da informação é feita por laser. A informação nestes discos encontra-se organizada num pista em forma de espiral. A principal diferença entre estes discos ópticos é que o DVD permite armazenar uma maior quantidade de informação em relação ao CD. 23

24 Este último permite armazenar uma capacidade até 700 MB enquanto que o DVD permite uma capacidade de 4 a 6 GB. Existem vários tipos de CD's e DVD's: Tipos de acesso Tipos de Acesso Acesso Sequencial Acesso directo Descrição O acesso sequencial é feito seguindo uma determinada sequência, ou seja, para se aceder a uma determinada informação tem de se percorrer toda a que está antes da informação. O acesso aos dados é feito directamente sem a necessidade de se seguir uma sequência. Exemplos Bandas magnéticas ou tapes Discos rígidos; Disquetes; CD s... 24

25 PERIFÉRICOS OU DISPOSITIVOS Existem vários periféricos que permitem a comunicação entre o computador e o mundo que o rodeia. Este periféricos podem ser agrupados em três grupos: Periféricos de entrada (input); Periféricos de saída (output), Periféricos de entrada/saída (input/output). Periféricos de entrada (Input) Conjunto de componentes responsáveis pela introdução de dados no computador. Teclado O teclado é um periférico de entrada e é utilizado para escrita de instruções que o computador vai usar ou para instrução de dados que o computador vai processar. É o meio mais comum de introdução de dados no computador. Actualmente, o teclado liga-se à placa-mãe ou motherboard através de um conector do tipo PS2. Teclado. Um teclado é constituído por diversas partes ou grupos de teclas com finalidades distintas: Teclas de função (de F1 a F12); Teclas alfanuméricas; Teclas numéricas; Teclas de movimento do cursor; Teclas especiais. 25

26 Descrição das teclas constituintes do teclado. Teclas de função Teclas alfanuméricas Teclas numéricas Teclas de movimento do cursor Teclas especiais São utilizadas para funções específicas, consoante aquilo para que foram programadas ao nível do sistema operativo ou dos ambientes de trabalho dos programas Corresponde aos caracteres alfanuméricos (letras e algarismos), sinais de pontuação, barra de espaços, etc. Permitem a introdução de valores numéricos. Movimentam o cursor no ecrã de acordo com a posição que desejarmos. Este grupo de tecias contêm a tecla de Enter, Esc, Shift, Alt, Ctrl. Rato O rato, tal como o teclado, é um periférico de input fundamental no trabalho com o computador. O rato foi concebido para a introdução de dados em ambientes gráficos e é um dispositivo do tipo apontador. A movimentação do rato faz aparecer um cursor no écran, permitindo actuar sobre porções ou objectos do écran dando entrada de instruções a executar mediante os botões. Os ratos mais vulgares têm dois botões, mas existem actualmente ratos com apenas um botão e ratos com três botões. Os ratos de um botão são usados essencialmente em equipamentos Macintosh e os de três botões em sistemas operativos como o Linux. Recentemente surgiram ratos com dois botões normais e mais um botão de rodar, que se destina a movimentar mais facilmente janelas ou páginas de texto com barras de rolamento, como é o caso de muitas das páginas web da Internet. 26

27 A utilização de um rato está dependente da utilização de um programa que permita o seu uso e de um conjunto de programas que indicam ao computador como receber dados do rato. Esses programas designam-so por mouse driver. Para um funcionamento adequado do rato será importante proceder regularmente à limpeza dos rolamentos onde gira a esfera, assim como possuir um tapete próprio para deslocar o rato. Os computadores portáteis contêm um dispositivo de apontar que executa as mesmas funções que um rato, encontrando-se este incorporado nos próprio portátil. Este dispositivos assumem formas como pointing device, track ball, touch pad. Dispositivo alternativo ao rato - Touch pad. Dispositivo alternativo ao rato - Trackball. Dispositivo alternativo ao rato - Pointing device. 27

28 Joystick O joystick normalmente utilizado em jogos dos mais variados tipos, mas pode ser muito útil para desenho técnico. Consiste numa alavanca que ao girar transmite ao computador um conjunto de sinais que possibilitam c controlo de urna imagem no écran. No computador deverá estar em execução um programa que 'sente' a posição dessa alavanca, ou o sentido do seu deslocamento e actua no cursor gráfico de forma correspondente. A alavanca normalmente tem um retorno automático à posição central, sendo nestes casos feita uma detecção do sentido do deslocamento. Normalmente existe no joystick um conjunto de botões que permitem desencadear programaticamente algumas funções frequentes. A instalação de um joystick num computador pessoal poderá exigir a sua ligação a uma placa especial, no entanto, na maioria dos equipamentos mais recentes essa ligação é feita directamente na placa de som. Joystick. Écran de toque (Touchscreen) Os écran sensíveis ao toque são écrans especiais, envolvidos por uma película plástica que consegue identificar a posição em que recebe o toque, normalmente através dos dedos do próprio utilizador. Ao toque em zonas específicas do écran, irá responder o computador com uma ou várias acções, de acordo com o programa. Neste momento, em Portugal, está a ser desenvolvido um projecto de implementação de terminais de informação turística, a serem colocados no exterior, que funcionam segundo estes processos, com imagens e som estereofónico. A estes terminais de informação turística, dá-mos o nome de "quiosques multimédia". 28

29 Digitalizador imagens (Scanner) Um scanner ou digitalizador de imagens representam um tipo de periféricos de input extremamente útil, pois permite captar imagens e/ou texto contidos em folhas de papel ou livros, etc. através de processos ópticos A captação faz-se convertendo a informação para um formato digital adequado para se poder visualizar no monitor do sistema informático, gravar no disco ou imprimir na impressora. Existem vários tipos de scanners: Scanner de mesa (flatbed scanner) É o forma mais vulgar de scanners. Este tipo de scanner possui uma tampa que se levanta, permitindo que se coloque uma folha de pape! solta ou um livro sobre a superfície de vidro, onde é captada a imagem Scanner 'folha a folha' Este tipo de scanner permite apenas que se coloque uma folha de papel solta de cada numa ranhura do dispositivo, a qual é introduzida no interior do scanner e lida opticamente. Scanner de mão Neste tipo de scanner, o utilizador terá de segurar no próprio scanner e percorrer a superfície que pretende captar para digitalizar. Scanner de mesa. Os scanners podem ser ligados ao computador através de uma porta paralela, uma placa SCSI ou por uma porta USB. Caneta óptica Uma caneta óptica é um dispositivo que tem a forma de urna caneta ou lápis, mas que possui, no seu interior, um mecanismo fotossensível que lhe permite captar e enviar sinais luminosos de e para o écran. 29

30 O principio de funcionamento é muito simples. A caneta óptica é constituída por um tubo foto sensível que apanha a luz do visor, e converte a luz num sinal digital, através de um sistema de conversão. A caneta óptica funciona alternativamente de dois modos, quando é feita a activação de um ponto no visor, é verificado se chegou alguma luz peia caneta. Quando chega a luz pela canela vai verificar-se qual o ponto que estava a ser activado. Leitores óptico de códigos de barras Os feitores óptico de códigos de barras são normalmente utilizados um funções que exigem uma grande rapidez de introdução de dados por parte do utilizador ou uma grande precisão na sua inserção. Um dos exemplos é o leitor de código de barras que normalmente é utilizado para descodificar produtos em actividades comerciais do tipo hipermercado, farmácias, vídeo clubes, etc. A passagem do leitor sobre o código de barras retém toda a informação relativa ao produto. Os leitores de códigos de barras mais utilizados têm a forma de uma caneta ou uma forma rectangular, normalmente fixos a um suporte. Câmaras digitais - fotográficas e de vídeo Uma câmara fotográfica digital procede da mesma forma que uma câmara fotográfica tradicional, capta as imagens através de processos ópticos. Mas a câmara fotográfica digital ao reter a imagem na película, procede de imediato à sua conversão para formato digital, sendo estas guardadas num suporte de armazenamento como as disquetes ou cartões de memória flash (tipo de memória RAM não volátil). Estas imagens podem depois ser transferidas para o computador e tratadas como qualquer tipo de ficheiro de imagens. O funcionamento interno de uma câmara digital é algo semelhante ao de um scanner. O CCD (Charge Coupled Device) capta os sinais luminosos do. exterior através de sensores próprios e converte-os em dados digitais. 30

31 As câmaras de vídeo digitais permitem a captação de imagens com movimento. Para tratar as imagens captadas pelas câmaras de vídeo no computador pode-se ter uma placa de captura ou digitalizacão de vídeo mas também existem câmaras que podem ser ligadas a uma porta USB. As câmaras de vídeo digital podem também ser usadas para comunicar em directo através da Internet, usando software especifico e um canal de conversação da Web. Máquina fotográfica digital. Periféricos de saída (Output) Os periféricos de saída são conjunto de componentes responsáveis pela saída de informação, do computador. Monitor e placas gráficas O monitor é um periférico que permite visualizar o resultado do processamento dos dados introduzidos no computador, isto é, visualizamos nele os trabalhos que realizamos. Os écrans dos monitores podem ser monocromáticos e policromáticos. A dimensão dos écrans, a qual é medida na diagonal, pode ser de 14" (polegadas), 15", 17", 19" e 21". Existem monitores de dois tipos: Monitores do tipo CRT (Cathod Ray Tube) ou tubo de raios catódicos; Monitores do tipo LCD (Liquid Cristal Display) ou écans de cristais líquidos. Monitor CRT. Monitor LCD. 31

32 A placa gráfica desempenha um papel fundamental na parte gráfica de um sistema informático, pois a resolução de um monitor depende também da capacidade da placa gráfica que estiver instalada no sistema informático. Vídeo projector e Data Show (projector de imagem de computador) Os projectores de imagem de computador ou projectores de imagem de vídeo são periféricos que se ligam ao computador através de um conector igual ao dos monitores. Existem modelos que consistem numa placa de cristais líquidos que necessita da luz de um retroprojector (data show), mas existem outros modelos que possuem uma fonte luminosa própria que projectam directamente num écran externo (vídeo projector). Os vídeos projectores têm bastante utilidade pois permitem fazer apresentações de um tema para uma audiência como uma conferência, uma aula, etc. Impressoras Permite passar para o papel o resultado de uma trabalho que foi feito no computador, uma imagem, um conteúdo de écran, etc. analisemos ires tipos de impressoras: A impressora é um periférico de saída que permite passar para o papel ou acetato o resultado de uma trabalho que foi feito no computador, uma imagem, um conteúdo de écran, etc.. A impressão assegura a conservação dos trabalhos que se realiza no computador e a sua transmissão e reprodução na quantidade que se deseja. Normalmente a impressora é ligada ao computador por urna paralela ou por uma porta USB. 32

33 Existem diferentes tipos de impressora: Impressoras matriciais ou de agulhas As impressoras matriciais ou de agulhas possuem uma cabeça de impressão composta por um conjunto de 9 ou 24 agulhas formando uma matriz de impressão rectangular. Estas agulhas batam sobre uma fita impregnada em tinta e passam os pontos para o papel formando os caracteres. A qualidade de impressão aumenta proporcionalmente em relação ao número de agulhas. Estas impressoras são bastante barulhentas, lentas e apresentam uma qualidade inferior de impressão. Actualmente, são pouco utilizadas. Impressora matricial ou de agulhas Impressoras de jactos de tinta As impressoras de jactos de tinta têm um funcionamento interno bastante diferente das impressoras matriciais. Nestas existe um recipiente com tinta e através de um circuito electrónico é projectado um jacto de tinta sobre a folha de papel. Estas impressoras podem ser monocromáticas ou policromáticas. As primeiras possuem apenas um tinteiro de tinta preta. As impressoras policromáticas possuem um tinteiro preto e outro com três cores, vermelho, azul e verde. Estas impressoras são mais silenciosas, rápidas e com uma qualidade de impressão superior às impressoras matriciais. Mas têm uma desvantagem que é não permitem imprimir em papel contínuo. Impressora a jactos de tinta Impressoras laser Este tipo de impressora funciona através da tecnologia laser. Os grafismos a imprimir são transmitidos à impressora, que os processa através de circuitos integrados próprios e envia-os resultados através de feixes luminosos para um tambor que é sensível aos sinais laser. Este tambor ao rodar em torno de si próprio, recebe uma tinta em pó que transmite ao papel os grafismos a imprimir. A tinta é fixada através de um jogo de cilindros rotativos. 33

34 São muito rápidas e a qualidade de impressão é boa, só que o preço é bastante elevado. Impressora a laser. Plotters São impressoras especiais que utilizam canetas para o desenho cie figuras muito pormenorizadas, são usadas para trabalhos que exigem grande superfície e qualidade, como é o caso das áreas de CAD/CAM, da arquitectura e da engenharia. Plotter. Periféricos de entrada/saída (Input/Output) Os periféricos de entrada/saída permitem a comunicação entre o computador e o mundo que o rodeia, isto é, permitem a entrada de dados para a C.P.U. e a saída da informação da C.P.U. para as unidades externas ao sistema informático. Drives São periféricos que permitem a entrada ou leitura dos dados dos suportes de armazenamento para o C.P.U., bem como a saída ou escrita de informação do C.P.U. para os suportes de armazenamento. Exemplo: Drives de disquete, drives de CD's, drives de discos magnéticos, etc... 34

35 Placa de som A placa de som é uma placas que permite transformar os sinais digitais do computador em sinais analógicos os quais fazem vibrar E membrana das colunas, produzindo uma frequência audível. Este dispositivo tornou-se indispensável para o sistema informático devido ao desenvolvimento das aplicações multimédia. Uma placa de som é um dispositivo de entrada / saída pois permite digitalizar sons, isto é, recebe sons do exterior e converte-os num formato digital, mas também permite reproduzir sons para equipamento exteriores através de simples colunas ou aparelhagens de som. Colunas e placa de som. Modems Para que a comunicação entre dois computadores separados geograficamente seja possível é necessário a utilização de um modem. Este dispositivo permita que os sinais do computador sejam transformados em sinais que podem ser transmitidos pelas linhas de telefone normais. Os modems podem ser de dois tipos: Internos - Os modems internos são normalmente designado por placa modem. São mais baratos do que os modems externos e ocupam menos espaço, pois fica no interior da unidade de sistema, utilizando um slot de expansão livre. Externos - Com a forma de caixa e conectado a uma fonte de energia, a uma linha telefónica normal e ao próprio computador. Este tipo de modem tem a vantagem de possuir um conjunto de luzes que facilitam a verificação da transmissão. São ligados só computador através de uma porta série. Modem interno (placa modem). Modem externo. 35

36 Placa ou adaptador de rede Uma placa de rede é um periférico que se encaixa num slot da placa mãe e que permite ligar um computador a uma rede local. Trata-se de um periférico de entrada/saída pois permite enviar dados de um computador para outros e também receber dados provenientes de outros computadores. Placa de rede. Periféricos de entrada (Input) Teclado; Rato; Joystick; Écran de toque; Scanner; Caneta óptica; Leitores ópticos de códigos de barras; Câmaras digitais - fotográficas e de vídeo. Periféricos de saída (Output) Monitor e placas gráficas; Vídeo projector date show; Impressoras. Periféricos de entrada/saída (I/O) Drives; Placa de som; Modems; Placa de rede. Resumo geral dos periféricos. 36

37 Unidades de informação de Informação Os dados que se introduzem no computador, tenham eles forma de um texto, de um gráfico, em desenho ou uma expressão aritmética, estão num formato no qual o computador é incapaz de entender. Por esta razão é necessário traduzi-los ou codificá-los numa linguagem própria. Essa linguagem é composta apenas por dois símbolos, O e 1. É extremamente simples para o computador entender uma linguagem deste tipo, devido ao facto de toda a informação ser composta por conjuntos destes dois algarismos. A esta linguagem dá-se o nome de código binário e é com base nele que o computador transforma e codifica toda a informação. Sistema Binário: Bit: unidade básica de armazenamento na memória do computador (O ou 1). Byte: conjunto de 8 bits. Unidades de medida de informação Unidade Equivalência E a mais pequena unidade de medida, que corresponde ao digito 0 ou 1 do código binário. Bit Assim; O (ou 1) = 1 bit 1001 =4 bits Conjunto de 8 bits, ou seja, de qualquer combinação de 8 zeros e uns. Byte Assim: = 1 byte Representado por Kb Kilobyte 1 Kb = 1024 bytes Representado por Mb Megabyte 1 Mb = 1024 Kilobytes Representado por Gb Gigabyte 1 Gb = 1024 Megabytes As unidades anteriores são as mais utilizadas em relação à capacidade dos computadores actuais. Só entanto, existem muitas outras unidades normalmente utilizadas para caracterizar sistemas de grande capacidade. Representado por Tb Terabyte 1 Tb = 1024 Gigabytes Representado por Pb Petabyte 1 Pb = 1024 Terabytes Representado por Eb Exabyte 1 Eb = 1024 Petabytes 37

38 Medidas de velocidade Introdução às Tecnologias da Informação Bloco I No interior da unidade de sistema um componente é o responsável peia gestão do próprio computador o microprocessador também designado por C.P.U.. Este, determina a velocidade de execução das ordens, ou seja, a rapidez com que o computador recebe e trata os dados e transmite a informação. A velocidade de processamento é determinada por um relógio interno que todos os computadores possuem, é medida em megaciclos (milhões de ciclos por segundo). Por esta razão se pode dizer: O meu computador é um PENTIUM III a 800 Mhz Isto significa dizer, que o tipo do microprocessador é um PENTIUM e que funciona a 800 milhões de ciclos por segundo. A velocidade de um computador pode ser medida de várias formas. Para os computadores pessoais o método mais utilizado é feito através de velocidade de relógio, cock speed. A velocidade de relógio é geralmente expressa em megahertz (MHZ), que representa um milhão de impulsos de relógio por segundo. O relógio sincroniza o funcionamento do computador de forma que quanto mais rápido for o relógio mais rápido será o computador. Unidade de tempo Fracção de segundo Notação Matemática Interpretação Milissegundo ms Microssegundo µs Nanossegundo ns Pisossegundo ps Um milhar 1/1 000 Um milhão 1/ Um bilião 1/ Um trilião 1/ Uma bofa atirada a uma velocidade de 95 milhas por hora (mph) deslocar-se-ia menos de duas polegadas nesta fracção de tempo Uma nave espacial viajando a (mph) deslocar-se-ia menos de duas polegadas Existem tantos nano-segundos num segundo como segundos em 30 anos O pisossegundo está para o segundo como c segundo está para anos. Unidades de tempo para medir a velocidade dos computadores. 38

39 Sistemas de numeração binário e decimal Os sistemas informáticos processam a informação de muitos tipos como textos, imagens, sons, etc., sendo isto possível porque o software que possuem converte a linguagem máquina de forma a que o utilizador a possa entender. Os computadores são formados por circuitos digitais, sendo a informação e os dados codificados em zeros e uns (linguagem máquina). Desta forma, nasceu o bit, que repressenta a unidade mais pequena que se pode armazenar na memória de um computador - 0 significa Off, 1 significa On. Uma vez que um único bit não é capaz de representar todos os número, letras e caracteres especiais que é necessário processar através do computador, os bits são agrupados num grupo chamado byte. Um byte é constituído por 8 bits. Cada bit só pode conter um dos seguintes estados, O ou 1. Mas se agruparmos dois bits já teremos 4 combinações, etc. 1 bit 2 combinação 0 ou 1 2 bits 4 combinações 00; 01; 10; 11 3 bits 8 combinações 000; 001; 010; 011; 100; 101; 110 ; bits 256 combinações a Regra: Numero de combinações possíveis = 2 n Com n igual ao número de dígitos ou espaços para dígitos binários. A palavra do computador, word, è definida como sendo o número de bits que constituem a unidade de armazenamento da dados, sendo uma característica própria do computador. O comprimento da palavra varia de computador para computador. As mais comuns são de 16 bits para os microcomputadores, 32 bits para minicomputadores e 64 bits para supercomputadores. 39

40 1. Converter um número decimal em binário Para se converter um número decimal para binário, basta efectuar divisões sucessivas por 2, até que o quociente seja inferior ao divisor. O número binário resulta do agrupar do último quociente e dos restos da divisão por ordem inversa àquela pela qual foram encontrados. Exemplo 1: Exemplo 2: Decima! Binário Número decimal e a respectiva representação em binário. 40

41 2. Converter um numero binário para decimal Para se efectuar a conversas inversa, ou, seja pensar ti e binário para decimal, podemos utilizar o seguinte processo. Começando a ler o número da direita para a esquerda temos: O primeiro dígito representa a potência de base 2 e expoente 0; O primeiro dígito representa a potência de base 2 e expoente 1; O primeiro dígito representa a potência de base 2 e expoente 2; O n ésimo digito representa a potência de base 2 e expoente n-1; Depois de encontradas as potências atribuídas a cada dígito do número binário a converter, basta somar as multiplicações parciais efectuadas entre o digito e a potência a ele atribuída. Exemplo: Podemos também utilizar a seguinte formula: 41