TIC Estrutura do computador. Estrutura genérica O modelo geral de um sistema informático foi definido pela primeira vez pelo cientista Van Neumann e simplificadamente.

Apresentação em tema: "TIC Estrutura do computador. Estrutura genérica O modelo geral de um sistema informático foi definido pela primeira vez pelo cientista Van Neumann e simplificadamente."— Transcrição da apresentação:

1 TIC Estrutura do computador

2 Estrutura genérica O modelo geral de um sistema informático foi definido pela primeira vez pelo cientista Van Neumann e simplificadamente é:  Uma unidade de processamento central ou processador– CPU (central processing unit) que funciona em ligação directa com unidades de memória ou armazenamento de dados  Dispositivos de entrada (input) e dispositivos de saída(output) – também designados por periféricos

3 Hardware Hardware – dispositivos físicos que podem ser:  componentes centrais do computador – processador, memórias, etc  periféricos ou dispositivos de I/O – dispositivos que se podem ligar a um computador para entrada e saída de dados com: rato, teclado, monitor, impressora, modem, etc

4 Componentes Os componentes centrais estão encaixados numa placa principal, motherboard Entre estes destacam-se a CPU, as memórias primárias (RAM- random access memory; ROM – read only memory) e outros componentes (chips de controlo, etc) As memórias principais (memórias primárias) actuam directamente em ligação com a CPU, sendo por isso componentes centrais

5 Componentes As memórias secundárias, dispositivos de armazenamento ou armazenamento de massa – como discos, disquetes, leitores de CD, etc – devem ser considerados periféricos ou dispositivos de I/O Os periféricos, ou dispositivos de input e/ou output podem ser:  Dispositivos só de entrada – teclado, rato, scanner,…  Dispositivos só de saída – monitor, impressora, ….  De entrada e saída – discos, modems, placas de rede, placas de som, …

6

7 Interior de um PC Os componentes principais do interior de um PC são:  Placa principal (motherboard) – placa de circuito de maiores dimensões, na qual se encontra a CPU e à qual se vão ligar os periféricos através de conectores e placas de expansão  Placas de expansão – placas de circuito ligadas à motherboard através de encaixes próprios  Drives – unidades concebidas para funcionarem com dispositivos de armazenamento: discos, disquetes, CD  Fonte de alimentação – recebe a energia do exterior  Cabos eléctricos – interligam os diversos componentes entre si

8

9 Motherboard As principais secções de uma motherboard são:  CPU- componente fundamental, onde é feito o processamento de dados  Memória RAM – constituída por chips (pastilhas de circuitos integrados) que armazenam temporariamente as instruções do software com que o computador funciona, bem como os dados introduzidos ou manipulados. Uma parte da RAM é chamada de cache: este tipo de memória destina-se a acelerar a transmissão de informação da RAM para o processador

10

11  ROM – constituída por um ou mais chips que contêm instruções fixas para o desempenho de funções básicas do sistema  Chips de controlo – diversos chips destinados a controlar a circulação dos dados entre os diversos componentes da motherboard  Slots de expansão – conjunto de encaixes onde se inserem placas que controlam a ligação às componentes centrais de certos periféricos como por exemplo placas gráficas, placas de som, placas de rede,….

12 Slots de expansão

13  Bus ou barramento – sistema de fios condutores por onde circulam os dados entre a CPU, memória RAM, placas de expansão dos periféricos,…  Conectores – dispositivos de conexão para cabos internos e para dispositivos de I/O, como por exemplo: rato, teclado, ….

14 CPU É um circuito integrado que contém milhares ou milhões de componentes electrónicos organizados de modo a poderem efectuar as operações típicas de processamento A sua velocidade mede-se em Hertz

15 Memórias primárias – RAM e ROM Pode-se considerar duas categorias de memórias:  Memórias primárias, principias ou centrais – são indispensáveis ao funcionamento do sistema pois fornecem ao processador as instruções e dados com que este vai operar a cada momento. São chips que se integram na motherboard  Dispositivos de armazenamento secundário, auxiliar, externo ou de massa – suportes de armazenamento de informação que interessa guardar antes e/ou depois das actividades de processamento, tais como: disquetes, discos, CD,...

16 Memórias primárias Pode-se considerar dois tipos de memórias principais:  Memárias ROM (read-only memory) – só de leitura, contêm instruções fixas para o funcionamento do sistema  Memórias RAM (random access memory) –de acesso aleatório, em que são feitas operações de leitura e de escrita de dados em interacção directa com o processador

17 ROM As memórias do tipo ROM são utilizadas para incluir instruções de rotina para o funcionamento básico de um computador, como as operações de arranque ou de interacção com dispositivos I/O É o caso da ROM BIOS (basic Inpu/Output System) que contém instruções básicas para a CPU poder comunicar com os dispositivos de I/O

18 RAM Consiste num espaço electrónico por onde passam temporariamente os programas e os dados com que o processador vai ter de trabalhar em cada sessão Estes programas e dados podem estar guardados em suportes de armazenamento secundário como discos, mas para poderem correr no computador precisam de estar em memória RAM e daí serem chamados à CPU

19 RAM A principal característica que distingue as memórias do tipo RAM das memórias ROM é as RAM permitirem além de operações de leitura, também de escrita A designação de RAM tema a ver com o facto de o acesso ser feito sem ter nenhuma ordem fixa. Na verdade é feito segundo a posição indicada pela CPU Uma memória RAM é uma enorme pilha de agrupamentos de 8 células (bits) chamado Byte. Cada agrupamento tem um endereço Esse endereço representa a posição desse byte na sequência de bytes que constituem a RAM

20 Capacidade da RAM A capacidade ou quantidade de memória de um sistema é um dos factores importantes para a avaliação da capacidade desse sistema A quantidade de RAM não só condiciona o tamanho dos programas que o sistema pode correr, como também pode condicionar a velocidade de funcionamento do sistema ( pouca RAM pode implicar um maior número de leituras e escritas de dados no disco)

21 Capacidade da RAM A capacidade de memória primária de um computador avalia-se pelo número de bytes que constituem a sua RAM e mede-se em múltiplos de bytes: Kilobytes, MEgabytes, Gygabytes,...  1 byte – 8 bits  1 KB (Kilobyte) – 1024 bytes  1 MB (Megabyte) – 1024 KB  1 GB (Gigabyte) – 1024 MB  1 TB (Terabyte) – 1024 GB

22 Bus O bus é o conjunto de fios condutores situados na motherboard pelos quais circulam os dados entre a CPU, a memória RAM e as placas de expansão dos periféricos

23 MEIOS DE ARMAZENAMENTO SECUNDÁRIO E DISPOSITIVOS DE I/O

24 Memórias secundárias Destinadas a guardar os programas e a informação que os utilizadores necessitam de preservar para além dos processos em que decorrem as operaçãoes de processamento Exemplos: discos, disquetes, CD, DVD Também se designam de meios armazenamento de massa pois permitem guardar muita informação

25 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 (disco rígido) Os discos rígidos têm capacidade de armazenamento de muitos gigabytes e com velocidades de acesso mais rápidas comparativamente com todos os outros dispositivos de armazenamento secundário.

26

27 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 flexiveis (floppy discs)

28 Discos ópticos As unidades ou drives de discos ópticos lêem e nalguns casos também escrevem informação em suportes ópticos Pode-se considerar duas gerações principais de discos ópticos:  CD – compact disks  DVD – digital versatile disks

29 A tecnologia de gravação e leitura é a de lazer (feixes luminosos) A principal diferença entre os dois tipos é a maior capacidade ou densidade de informação dos DVD A estrutura de um disco óptico quanto à forma como a informação está distribuída atmabém é por sectores mas as pistas não são concentricas mas sim em espiral

30 As vantagens de CD e DVD são:  Permitem armazenar grandes quantidades de informação  Podem ser facilmente transportados para outros meios  A informação gravada tem durabilidade e fiabilidade, em princípio, superior à dos suportes magnéticos pois não têm interferências magnéticas

31 Tipos de CD  CD-ROM – (CD read only memory) – foram os primeiros a surgir, apenas permite leitura  CD-R – (CD recordable) – é apresentado sem qualquer informação e pode ser gravado num gravador de CD-R. Só pode ser gravado uma vez  CD-RW – (CD rewritable) – permite a gravação, apagamento e nova gravação. Qualquer porção pode ser apagada e regravada As unidades de CD e DVD podem ser consideradas de I/O pois permitem escrita e leitura

32 DISPOSITIVOS DE INPUT Iremos ver os principais dispositivos exclusivamente de input

33 Teclado É o meio principal de introdução de dados Liga-se ao computador através de conectores próprios existentes nas motherboard No seu interior existe um microship- controlador do teclado- que reconhece as teclas premidas e transmite à unidade central os sinais ou código correspondente a cada uma dessas teclas Na motherboard existe uma ROM para ajudar a interpretar os sinais provenientes do teclado e convertê-los em instruções ou dados a transmitir à CPU ou RAM

34 Ratos Os ratos mais vulgares têm dois botões. Alguns têm dois botões mais um botão de rodar Ligam-se ao computador através de um cado e uma porta série ou USB Também existem sem cabo que comunicam através de ondas (tecnologia wireless) Nos computadores portáteis há dispositivos, que substituem os ratos e podem ser so a forma de touch pad, pointing device, track ball,...

35

36

37 Ecrãns sensiveis ao toque São os ecrãs touch sensitive screen que funcionam como dispositivos de input São típicos de computadores de bolso e também de quiosques de informação Têm ecrã revestidos por superfícies especiais que detectam o toque transformando esses toques em acções previstas no contexto da aplicação que está a ser usada

38

39 Canetas ópticas Tem o formato de uma caneta mas tem no seu interior um mecanismo fotossensível que lhe permite captar e enviar sinais luminosos de e para o ecrã Como se liga ao computador através de um cabo torna-se possível enviar sinais de input para a unidade de processamento do sistema e interagir com os programas de aplicação a correr no momento

40

41 Leitores de códigos de barra São dirigidos à leitura de códigos de barras Saõ usados principalmente em estabelecimentos comerciais para captar a informação dos produtos para os sistemas informáticos

42 Scanner Um scanner ou digitalizador de imagem permite captar, através de processos ópticos, imagens e/ou texto contido em folhas,... A capatação faz-se convertendo a informação para um formato digital adequado à sua visualização no monitor do sistema informático Podem ligar-se ao computador através de porta paralela, USB,...

43 Câmaras digitais As câmaras digitais captam a imagem e convertem-na em formato digital Para guardar as imagens nesse formato usam suportes de armazenamento específicos : cartões de memória flash (parecido com RAM mas não volátil) As imagens podem depois ser transferidas para um computador e ser usadas como qualquer ficheiro de dados

44

45 Dispositivos de Output  Iremos agora ver os principais dispositivos de Output

46 Monitores Num sistema informático o subsistema gráfico é composto por: Placa gráfica – responsável pelo tratamento e trnaferência da informação da CPU/RAM para o monitor Monitor – apresenta a informação recebida da placa gráfica O que surge no ecrã provém do que está a ser processado a cada momento na CPU e RAM, que vai para a placa gráfica e daí para o ecrã

47 Projectores Os projectores de imagem de computador ou projectores de vídeo são dispositivos que se ligam ao computador através do mesmo conector a que se liga o monitor Assim permitem projectar o conteúdo do ecrã

48 Impressoras As impressoras são dispositivos de output indispensáveis sempre que se pretende passar para o papel determinada informação ou o resultado de um trabalho feito no computador Normalmente as impressoras ligam-se ao computador por um cabo próprio e uma porta paralela

49 Input/output Iremos agora falar de dispositivos que são simultaneamente de input e output Alguns deles são por exemplo as drives de disco e disquetes Outros exemplos:  Placas de som (subsistema de som)  Placas de rede e modems

50 Placa de som Uma placa de som tem as duas vertentes I/O uma vez que permite:  Digitalizar sons – recebe inputs sonoros (voz, música,...) do exterior e converte-os para um formato digital, podendo assim essa informação ser guardada em ficheiros informáticos  Reproduzir sons para equipamentos exteriores (colunas ou aparelhagens de som) – output – podendo a informação relativa a esses sons ser proveniente de ficheiros digitais, de CD de áudio, de equipamentos MIDI,....

51 Dispositivos de conectividade a redes de computadores As redes de computadores podem ser, quanto à sua abrangência geográfica, de dois tipos principais:  LAN – local area networks ou redes locais  WAN – wide area networks ou redes de abrangência alargada

52 Para as LAN, como dispositivo primário de conectividade tem-se as placas de rede ou interfaces de rede Para as WAN, como por exemplo a internet, as ligações passam por redes telefónicas ou de outro tipo de cabos Neste caso o principal dispositivo de ligação é o modem

53 Placas de rede É um dispositivo que se encaixa num slot da motherboard e que permite ligar um computador a uma rede local (LAN) Trata-se de um dispositivo de input/output pois permite enviar dados de um computador para outros bem como receber dados provenientes de outros computadores

54 Modem É um dispositivo que permite ligar um computador a outros computadores remotos ou a redes alargadas (WAN) como é o caso da internet através de linhas telefónicas convertendo:  Os sinais digitais do computador (os dados que o computador envia) em sinais analógicos das linhas telefónicas  Convertendo os sinais analógicos da linha telefónica (os dados que o computador recebe) em sinais digitais que podem ser operados pelo computador