Aplicativos Informatizados. Introdução à Informática. Como os computadores funcionam

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1 Aplicativos Informatizados Introdução à Informática Como os computadores funcionam

2 Por dentro da máquina As várias maneiras de usar os computadores mostram como essas máquinas podem ser poderosas. Você pode estar querendo saber como o computador armazena e organiza tantas informações de forma tão rápida e precisa. Como qualquer máquina, o computador tem muitas partes. Nesta etapa, examinaremos os componentes principais de um computador.

3 Por dentro da máquina Independentemente de sua forma ou tamanho, todo computador que as pessoas usam diretamente tem cinco componentes básicos: 1. Processador 2. Memória 3. Dispositivos de Entrada/Saída 4. Armazenamento em Disco 5. Programas

4 Hardware e Software Os quatro primeiros itens são os componentes físicos da máquina, conhecidos coletivamente como HARDWARE 1. Processador 2. Memória 3. Dispositivos de Entrada/Saída 4. Armazenamento em Disco O item 5 consiste no, SOFTWARE instruções eletrônicas que as pessoas escrevem para dizer ao hardware o que fazer.

5 Hardware + Software Apesar de o hardware de um computador ser capaz de executar tarefas maravilhosas, ele não consegue realmente realizar nenhuma delas sem as instruções vitais fornecidas pelo software. software Hardware

6 Processador O procedimento complexo que transforma dados brutos em informações úteis chama-se processamento. Para efetuar essa transformação, o computador usa dois componentes: Processador Memória Para processar o computador usa Processador + Memória Resultado Final

7 O processador é o cérebro do computador, a parte que interpreta e executa as instruções. Nos computadores grandes, o processador normalmente possui vários chips. Nos pequenos computadores, chamados microcomputadores ou computadores pessoais, o processador é um único chip. Os chips são conectados às placas de circuito. Processador Chip Placa de circuito

8 Processador O termo CPU (Central Processing Unit Unidade Central de Processamento) é usado genericamente para se referir ao processador de um computador. Seja ele um conjunto de chips ou um único chip (microprocessador). A CPU de um computador contém a inteligência da máquina; é lá que os cálculos são feitos e as decisões tomadas. Esse cérebro ocupa um espaço incrivelmente pequeno. = Processador ou CPU

9 Atenção para a terminologia correta: Processador = Processador ou CPU = Gabinete

10 Processador Gabinete não é Processador = Gabinete Mini-Torre = Gabinete Horizontal

11 Processador Com a expansão da informática na sociedade moderna, alguns termos passaram a ser utilizados erroneamente. Um deles é o termo CPU. CPU é um chip acoplado em uma placa de circuito. Esta placa de circuito é fixada dentro do gabinete do computador.

12 Processador Os processadores executam os cálculos matemáticos e tomam as decisões. Podemos entender cada cálculo ou cada decisão como sendo uma operação. Como máquinas, os computadores têm uma capacidade máxima de execução de operações em um determinado período. A capacidade de execução de operações de um processador é medida em hertz. HERTZ = Operação por segundo

13 Processador Os microcomputadores, ou computadores pessoais, começaram a ser desenvolvidos no início da década de 70. O primeiro microcomputador era conhecido simplesmente como PC e seu processador tinha a capacidade de hertz O PC era capaz de realizar operações por segundo. A princípio, este valor parece incrivelmente grande.

14 Processador No entanto, observe alguns exemplos de microcomputadores fabricados desde o PC, em 1970, até os dias de hoje: 1970 Processador PC Hertz (Operações por segundo) PC-XT Pentium Pentium Pentium K6 II Duron Hoje Atlhon Core i

15 Processador Para facilitar a representação de números tão grandes são usados na informática alguns termos. São eles: Kilo (K) = Mega (M) = Giga (G) = Tera (T) =

16 Processador Vejamos agora como ficam descritas as capacidades dos processadores: 1970 Processador Hertz (Operações por segundo) PC = 1.77 Mhz PC-XT = 4.77 Mhz = 20 Mhz = 33 Mhz = 66 Mhz = 133 Mhz Pentium = 100 Mhz Pentium = 166 Mhz Pentium = 300 Mhz K6 II = 500 Mhz Duron = 800 Mhz Atlhon = 900 Mhz.. Hoje Core i = 2.6 GHz

17 Processador Normalmente no chip do processador ficam gravados o fabricante e o modelo do processador. A figura apresenta um processador Pentium, fabricado pela Intel.

18 Memória A CPU usa a memória do computador para guardar as informações com as quais trabalha e como bloco de anotações para seus cálculos. Essas informações são representadas eletronicamente no chip da memória, e enquanto estão na memória, o computador pode acessálas diretamente. A memória à qual nos referimos aqui não é o tipo de armazenamento de longo prazo que lhe permite salvar seu trabalho em um pen drive e depois usá-lo, mas, sim, uma área de armazenamento de curto prazo, incorporada ao hardware do computador.

19 CPU Memória Fisicamente, essa memória consiste em alguns chips na placa-mãe ou em outra pequena placa de circuitos ligada à placa-mãe. Essa memória interna permite que a CPU armazene e recupere dados muito rapidamente. Memória

20 Memória Há dois tipos de memória interna: ROM e RAM. ROM RAM

21 Memória ROM ROM Alguns chips de memória sempre guardamos mesmos dados. Eles podem armazenar informações mesmo com o computador desligado, por isso são chamados NÃO-VOLÁTEIS. Além disso, os dados nele contidos não podem ser alterados. Os dados nesses chips só podem ser lidos e usados não podem ser alterados, portanto, a memória é chamada de ROM (Read-Only Memory Memória Apenas de Leitura). Um do principais motivos pelos quais o computador precisa da ROM é para saber o que fazer quando a energia elétrica é ligada, inicialmente. Entre outras coisas, a ROM contém um conjunto de instruções de inicialização que verificam se o resto da memória está funcionando adequadamente e procuram por dispositivos de hardware e um sistema operacional..

22 A memória que pode ser alterada chama-se RAM (Random- Access Memory, Memória de Acesso Aleatório). Quando as pessoas falam sobre a memória em relação a microcomputadores, normalmente estão se referindo à memória RAM, que é volátil, pois só armazena informações enquanto o computador estiver ligado. Toda vez que o equipamento é desligado as informações da RAM são perdidas. Memória RAM RAM

23 Processamento de dados envolve: Processamento Entrada De Dados Processamento Saída De Resultados O computador recebe dados, como números, por exemplo que são processados pela CPU e RAM. Depois de executados os cálculos, os resultados são apresentados.

24 Como é o Processamento Entrada De Dados RAM CPU Os dados enviados para o computador são armazenados na memória RAM.

25 Como é o Processamento RAM O computador envia os dados da RAM para a CPU, para a realização dos cálculos. CPU

26 Como é o Processamento RAM Os resultados são enviados para a RAM e lá ficam armazenados temporariamente. CPU

27 Como é o Processamento RAM Temporariamente? Sim, pois a RAM armazena informações somente enquanto o computador estiver ligado.

28 Processamento Finalizado o processamento, os dados são apresentados para o usuário. Processamento Saída De Resultados

29 Processamento e o Raciocínio O Processamento pode ser entendido como o raciocínio dos computadores. Nos seres humanos, o órgão responsável pelo raciocínio é o cérebro. Nós recebemos informações, processamos (ou melhor, raciocinamos) e falamos ou escrevemos o resultado.

30 Processamento e o Raciocínio O Processamento pode ser entendido como o raciocínio dos computadores. Os computadores recebem informações. Estas são armazenadas na memória RAM. Os dados são enviados para a CPU, que efetua os cálculos. Os resultados são enviados para a RAM e apresentados para o usuário.

31 Raciocínio e Processamento A CPU e a RAM são o cérebro do computador. CPU RAM

32 Quantidade de Informações Diferentemente da memória do ser humano, a memória do computador tem capacidade limitada de armazenamento de informações. A memória RAM armazena as informações que estão sendo processadas. Qual a quantidade de informações que pode-se armazenar na memória RAM?

33 Quantidade de Informações Imagine que o usuário estivesse digitando um texto. O texto será armazenado inicialmente na memória RAM. RAM Qual a quantidade de texto que a memória RAM suporta armazenar?

34 Quantidade de Informações A quantidade de informações é medida em BYTES. De maneira simplificada, pode-se entender um byte como sendo um caractere (uma letra, um número, um símbolo, por exemplo) Portanto, se o texto digitado for composto por 300 caracteres, na informática pode-se dizer que ele tem 300 bytes. RAM

35 Quantidade de Informações Com a evolução dos computadores a memória RAM passou a armazenar quantidade cada vez maior de informações. O primeiro microcomputador, o PC (Personal Computer), tinha um processador chamado XT com 1,77MHz. A memória RAM do XT era capaz de armazenar bytes. XT

36 Quantidade de Informações Assim como nos processadores, ao nos referirmos às memórias falaremos de números grandes: mil, milhões, bilhões de bytes. Aqui também serão utilizados os múltiplos. São eles: Kilo (K) = Mega (M) = Giga (G) = Tera (T) =

37 Vejamos agora alguns exemplos de computadores com processadores e RAM: 1970 Hoje Quantidade de Informações Processador Hertz (Operações por segundo) RAM PC = 1.77 Mhz 640Kb PC-XT = 4.77 Mhz 640Kb = 20 Mhz 1Mb = 33 Mhz 4Mb = 66 Mhz 16Mb = 133 Mhz 32Mb Pentium = 100 Mhz 32Mb Pentium = 166 Mhz 32Mb Pentium = 300 Mhz 32Mb K6 II = 500 Mhz 64Mb Duron = 800 Mhz 64Mb Atlhon = 900 Mhz 128Mb. Core i = 3.2 GHz 4 Gb

38 Quantidade de Informações É importante observar que as descrições apresentadas são exemplos e que provavelmente, no seu dia a dia, você encontrará computadores que possuem o processador especificado no exemplo e memória RAM com capacidade diferente da apresentada. CPU RAM A CPU e a RAM trabalham em parceria no processamento dos dados. Dessa forma, quanto mais moderno for o processador maior deverá ser a capacidade de armazenamento da RAM.

39 Quantidade de Informações Se um determinado computador tiver uma CPU super moderna, por exemplo, um Core i5 3,2GHz e a memória RAM for pequena, por exemplo, 1 Gb, o processamento não será executado com a velocidade máxima que poderia ser utilizada. É como colocar uma Ferrari com um tanque de gasolina muito pequeno. Numa viagem de Ribeirão Preto à São Paulo o motorista teria que parar inúmeras vezes para abastecer o carro. O tempo da viagem se estenderia e de nada adiantaria o potente motor da Ferrari. O inverso também é verdadeiro. Um Fusquinha 69 com um tanque de gasolina de caminhão. O Fusquinha poderia seguir sem parar até a Bahia, partindo de Ribeirão Preto, mas o tempo de viagem também seria muito grande.

40 Armazenando informações em um computador Entre as partes mais importantes de um sistema computacional estão os dispositivos que lhe permitem salvar seus trabalhos. Os componentes físicos, ou materiais, onde os dados são armazenados chamam-se meios de armazenamento. Os meios de armazenamento evoluíram drasticamente desde a infância dos computadores, e esse ritmo vem sofrendo aceleração desde a entrada em cena dos micros. Os primeiros PC vinham equipados com 2 unidades de disquete. Além dessas, eles tinham um conector interno que podia ser ligado a um gravador para armazenar dados em fitas cassete comuns. O XT trouxe os discos rígidos aos microcomputadores. Comparados com as unidades de disquete da época, esses primeiros discos rígidos eram velozes como um raio e eram capazes de armazenar quantidades impressionantes de dados.

41 Tipos de dispositivos de armazenamento Duas tecnologias importantes são usadas para armazenar dados hoje em dia: o armazenamento óptico e o armazenamento magnético. Os principais tipos de armazenamento magnético são: Disquetes Discos Rígidos (hard disk) CD Os principais tipos de armazenamento ópticos são: DVD

42 Dispositivos de armazenamento Magnéticos Os discos rígidos normalmente não são removíveis. São discos permanentes, muito mais velozes e capazes de armazenar muito mais informações do que os disquetes. Os discos rígidos são instalados dentro dos gabinetes.

43 Dispositivos de armazenamento ópticos Os dispositivos ópticos estão ganhando popularidade rapidamente. O mais conhecido deles é o CD, uma unidade que usa a mesma tecnologia dos CD players que ligamos no aparelho de som.

44 Dispositivos de armazenamento ópticos A sigla DVD significa Digital Variable Versatile Vídeo Disk, ou simplesmente Disco Digital Virtual e vem sendo utilizado cada vez com mais freqüência nos microcomputadores.

45 Unidade de discos ópticos O local onde são inseridos os CDs e os DVDs também se chama unidade.

46 Capacidade de Armazenamento Assim como a memória RAM, os meios de armazenamento também possuem capacidade determinada para armazenar informações. A quantidade de informações que cada dispositivo de armazenamento possui é medida em Bytes. Aqui também serão utilizados os múltiplos. São eles: Kilo (K) = Mega (M) = Giga (G) = Tera (T) =

47 Capacidade de Armazenamento Os principais tipos de armazenamento magnético são: Os principais tipos de armazenamento ópticos são: Disquetes 1,44Mb Discos Rígidos CD 700Mb DVD 4,7Gb 40Gb 80Gb 120Gb 320Gb 500Gb 1Tb Blu Ray 25Gb

48 Interagindo com o computador Há algum tempo, a interface (comunicação) homem-computador consistia em chaves de inversão e luzes piscantes as primeiras para programar o computador e as últimas para exibir os resultados. Mas, assim como os próprios computadores, os dispositivos de entrada/saída (E/S) mudaram muito; hoje, teclados, mouse e canetas ópticas, scanners e monitores e impressoras de alta resolução são a norma. Aqui, ou ali na esquina, há um leque de outros dispositivos e tecnologias fascinantes, incluindo o reconhecimento de voz e a fotografia digital. Entrada Saída

49 Dispositivos de Entrada e Saída São os equipamentos utilizados pelo usuário para enviar informações para o computador. Por exemplo, teclado, mouse, microfone, webcam, scanner, etc. Dispositivos de Entrada Dispositivos de Saída São os equipamentos utilizados pelo usuário para receber informações do computador. Por exemplo, monitor, impressora, caixas de som.

50 Teclado e mouse Ironicamente, o teclado de um computador ainda é apenas um conjunto de interruptores, embora muito bem escondidos sob as teclas que os revestem. Igualmente, o mouse é apenas um grupo de botões, interruptores e outros dispositivos eletrônicos simples. O que mudou desde os dias das chaves de inversão é a forma e a organização desses dispositivos, como os usamos e como o computador reage a eles.

51 Tratamento de Imagens com Scanner A leitora de código de barra é na verdade apenas um tipo especial de scanner de imagem. Os scanners de imagem convertem qualquer imagem em formato eletrônico eles emitem uma luz sobre a imagem e detectam a intensidade do reflexo de cada ponto. Os scanners usam filtros para separar os componentes de cada cor nas cores primárias (vermelho, verde e azul) de cada ponto. O interessante do scanner de imagem é que ele converte imagens impressas para um formato eletrônico que pode ser armazenado na memória do comutador e, com o software adequado, você pode alterar a imagem armazenada para produzir resultados surpreendentes. Na verdade, há toda uma família de software de processamento de imagens.

52 O monitor de vídeo Os três tipos mais comuns de dispositivos de saída são: monitores de vídeo, impressoras e sistemas de som. Desses três, os monitores de vídeo são os mais importantes, porque são os dispositivos de saída com os quais as pessoas interagem mais intensamente.

53 Impressoras Além dos monitores de vídeo, o outro dispositivo de saída importante é a impressora. Três tipos principais de impressoras em são usados com microcomputadores: matriciais, impressoras a laser e impressoras a jato de tinta. Quatro critérios são importantes na avaliação destes tipos: 1. Qualidade da imagem; 2. Velocidade; 3. Nível de Ruído; 4. Custo de operação.

54 Esquema básico de funcionamento de um computador RAM CPU

55 Atividades

56 Parabéns! Finalizamos a primeira parte do estudo do hardware da Introdução à Informática. Referências Slide elaborado pelo Prof. Wagner Fernandes, adaptado pela Profª Giulliana P. Sobral Encerrar Atividades