Introdução à computação

Aula 01 Introdução à computação Vamos iniciar nossos estudos tendo uma introdução à computação. Durante esta apostila, iremos aprender mais sobre a parte física do computador, ou seja, sobre hardware da máquina. E também iremos abordar a parte lógica do computador, conhecida também somo software. Podemos classificar o computador conforme o que foi dito anteriormente, onde o hardware é a parte física do computador e o software sua parte lógica. Podemos observar que nos últimos anos, os computadores tiveram um avanço muito grande, tanto em relação ao hardware quanto em relação ao software do mesmo. Esse avanço permitiu que o surgimento de uma grande quantidade de computadores. Essa diferença existe tanto no preço, quando no desempenho do mesmo. Isso permite que cada pessoa consiga achar um computador compatível com sua necessidade. Gerações dos computadores Antes de começarmos a conhecer mais sobre os computadores modernos, vamos rever um pouco a história do computador, que é dividida em cinco gerações. A primeira geração foi marcada por computadores constituídos de válvulas eletrônicas. Essas válvulas eram grandes, caras, lentas e queimavam com grande facilidade. Os computadores utilizados essa época tinham apenas uso científico e estavam instalados nos grandes centros de pesquisa. A primeira geração de computadores se iniciou em 1945 e durou até 1959. Em 1959, se iniciou a segunda geração de computadores. A principal característica dessa geração foi à substituição das válvulas pelos transistores. Os transistors substituíam dezenas de válvulas e, além disso, não precisavam aquecer, reduzindo o consumo de energia. Outro fato importante que ocorreu nessa geração foi a substituição dos fios de ligação por circuitos impressos. A partir da segunda geração os computadores começaram a ser utilizados para fins comerciais. O representante dessa geração foi o IBM 1401. A terceira geração foi marcada pela substituição dos transistores por uma placa de silício. Essa placa era menor que uma unha, por isso recebeu o nome de microprocessador. Desta maneira, as máquinas se tornaram mais velozes e com um número maior de funcionalidades. O preço também diminuiu 2

consideravelmente. A linguagem de programação foi simplificada e já se podia programar através de mnemônicos (comandos abreviados). Esta linguagem denomina-se ASSEMBLER. A quarta geração é conhecida pelo advento dos microprocessadores e computadores pessoais, com a redução drástica do tamanho e preço das máquinas. As CPU s atingiram o incrível patamar de bilhões de operações por segundo. Na quarta temporada, foi criado o primeiro microprocessador Intel 4004 em 1971. Em 1975, foi criado um computador compacto chamado Altair 8800. Ao ver o sucesso que ele estava fazendo, um programador chamado Bill Gates lançou a linguagem Altair Basic, baseada em cartões, sem uma interface visual. Ao perceber que essa falta de interface era prejudicial para o uso de pessoas comuns, Steve Jobs projetou um computador semelhante com o que possuímos hoje, com teclado e mouse. Para finalizar, temos o termo "quinta geração" que foi designado pelos japoneses para caracterizar computadores "inteligentes, nos anos 80. Mais tarde, este termo passou a ter relação com a inteligência computadorizada. A quinta geração tem como foco principal a conectividade, que é a conexão entre computadores outros usuários. Modelos de computador É importante conhecermos também os diferentes tipos de modelos de computador, como microcomputadores e desktops. Vamos começar abordando os microcomputadores. São máquinas eletrônicas capazes de manipular informações e processar os dados emitidos pelo usuário. Podem ser classificadas em mainframes, que possuem alto poder de processamento e maior capacidade de memória ou microcomputadores que são os mais utilizados pelo seu baixo custo e empregabilidade. Outra modelo é o desktop, que é um microcomputador feito para ser utilizado sobre uma mesa, não sendo portátil. Temos também o Laptop, que é um computador criado para ser transportado. Atualmente, o Laptop é conhecido como notebook. Semelhante ao notebook, temos o netbook. O netbook nada mais é do que uma versão menor do notebook, pois o mesmo possui uma tela menor que um notebook, tornando-o mais prático de ser carregado, porém seus recursos também são menores, limitando seu uso para atividades que necessitem poucos recursos do computador. 3

Atualmente, podemos ver diversos celulares com recursos parecidos com os do computador, como o IPHONE. E, também vem surgindo uma nova linha de aparelhos, chamados de Tablets, como o IPAD. Componentes do computador Vamos conhecer basicamente suas peças padrões para que o mesmo funcione de forma correta. A Placa Mãe é essencial para o computador, pois é nela que são conectados todos os dispositivos necessários para o computador. Aprenderemos mais sobre ela em outra aula. O processador tem por finalidade ser a central única de processamento, ou seja, é responsável pelo processamento de qualquer tipo de dados. É ele quem interpreta e executa as instruções fornecidas pelos aplicativos. Em outra aula, nós aprenderemos mais sobre ele. Existem também outras peças fundamentais para os computadores, como o disco rígido, a memória RAM e a fonte de alimentação. Também existem os periféricos no computador, que são dispositivos conectados ao gabinete para desenvolver alguma função, como o teclado, a impressora ou o monitor. Funcionamento do computador Para entendermos o comportamento do computador, precisamos entender a forma como o mesmo interpreta as informações. O computador trabalha reconhecendo apenas o zero e o um, onde o zero significa falta de energia e o um significa existência de corrente. Essa maneira de se manipular os dados, reconhecendo apenas dois dígitos, recebe o nome de sistema binário. Com isso, todo o processamento do computador é baseado em intervalos de carga elétrica. Explicaremos melhor para você como esses intervalos funcionam no capítulo que fala sobre o processador. Para entendermos melhor a dimensão de um computador, precisamos entender as suas unidades de medida. Basicamente, toda informação fica armazenada no computador em forma e número binário, ou seja, um ou zero. Um único número desses corresponde a um bit. Essa é a menor unidade que forma um computador. A próxima 4

unidade de medida é o byte, que é um conjunto de 8 bits. Depois vem o Kilobyte, que é um conjunto de 1024 bytes. Essa escala continua, sendo que atualmente, os computadores possuem discos rígidos com Terabytes de capacidade de armazenamento. Com o avanço da informática, podemos notar que os padrões de armazenamento estão mudando. Por exemplo, a maioria dos discos rígidos, está sendo classificada por sua capacidade de armazenamento em Terabytes, sendo que antes, eles eram classificados por Gigabytes! Outro caso é o Pen Drive, que atualmente, está sendo classificado por sua capacidade de armazenamento de Gigabytes, sendo que antes, a sua classificação ocorria em Megabytes. O mesmo que ocorreu com o pen drive, ocorreu com a memória RAM. Portas de comunicação Agora que conhecemos mais sobre o computador, vamos aprender um pouco sobre as portas de comunicação. As portas podem ser físicas ou lógicas, no qual podem ser feitas conexões, ou seja, um canal através do qual os dados são transferidos entre um dispositivo de entrada e o processador ou entre o processador e um dispositivo de saída. As portas lógicas são, por exemplo, a conexões do computador com a internet e a porta física e o meio de conexão do computador com os seus periféricos. As portas físicas são plugs, que permitem que dispositivos externos se conectem ao computador, para exercer diversas funções. Temos como exemplo o mouse, o monitor, a impressora e a webcam. Essas funções que os dispositivos exercem são classificadas em duas formas: dispositivos de entrada ou de saída. Os dispositivos de entrada são aqueles que recebem uma ação e enviam para o computador, como o teclado. Que quando tem sua tecla pressionada envia um sinal ao computador indicando isso. Os dispositivos de saída são aqueles que mostram o que o computador está fazendo. Como o monitor, ou a caixa de som. 5

E também há os dispositivos de entrada e saída, como a impressora. Que funciona como um dispositivo de entrada quando scaneia um arquivo e como dispositivo de saída quando imprimi uma foto. Existem basicamente as seguintes portas de comunicação: porta serial, paralela, USB e Firewire. A porta serial é uma das conexões mais básicas para o computador, porém, ela vem sendo substituída pela porta USB. Ela transmite as informações de forma serial, ou seja, ou bit por vez. Semelhante à porta serial, tem a porta paralela. Porém, ela transmite os 8 bits por vez. Em 1995, um conjunto de empresas - entre elas, Microsoft, Intel, NEC, IBM e Apple - formaram um consórcio para estabelecer um padrão. Foi com isso que surgiu o USB Implementers Forum. Na verdade, a tecnologia já vinha sendo trabalhada antes mesma da definição do consórcio como USB Implementers Forum. As primeiras versões estabelecidas datam de 1994. USB é a sigla para Universal Serial Bus. Existem diversas versões USB, porém as utilizadas em larga escala são a 1.1, 2.0 e, atualmente, a 3.0. O padrão USB tem crescido muito, devido o mesmo possuir diversas funcionalidades que tornam mais prática a instalação de dispositivos ao computador. Um exemplo disso é a enorme compatibilidade com os dispositivos, visto que atualmente, a maioria dos dispositivos utiliza a conexão USB, ou também, a compatibilidade do recurso Plug N Play, que permite que um dispositivo seja instalado automaticamente no computador. E por último, temos o Firewire. Foi criado originalmente pela Apple e padronizado em 1995 como Barramento Serial de Alto Desempenho IEEE 1394, o FireWire é muito similar ao Barramento Serial Universal (USB). É um método de transferência de informações entre dispositivos digitais, em especial, equipamentos de áudio e vídeo. Os fabricantes esperam atingir 3.2 Gigabits/s de velocidade de transmissão na próxima versão dos cabos firewire! Atualmente, a velocidade de transmissão está em 800 Megabits/s. 6

Exercícios 1. O que são as portas físicas? 2. Cite dois modelos de porta de comunicação: 3. Cite dois exemplos de dispositivos de saída e dois de entrada: 4. 2048 bytes correspondem a quantos kilobytes? 7