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HW-1 ELEMENTOSDAINFORMÁTICA. HW-2 COMPONENTES DE HARDWARE DO COMPUTADOR.

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Apresentação em tema: "HW-1 ELEMENTOSDAINFORMÁTICA. HW-2 COMPONENTES DE HARDWARE DO COMPUTADOR."— Transcrição da apresentação:

1 HW-1 ELEMENTOSDAINFORMÁTICA

2 HW-2 COMPONENTES DE HARDWARE DO COMPUTADOR

3 HW-3 Memória Unidade de Controle Unidade Aritmética / Lógica Área de Armazenamento de Registro Dispositivos de Processamento Dispositivos de Comunicação Dispositivos de Entrada Dispositivos de Saída Armazenamento Secundário Componentes de Hardware do Computador

4 HW-4 UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO Responsável pelo gerenciamento de todas as funções do sistema É o cérebro da máquina

5 HW-5 MEMÓRIA Armazena dados que foram ou serão processados na UCP

6 HW-6 MEMÓRIA DO COMPUTADOR

7 HW-7 Necessita de energia elétrica p/manter as inform. armazenadas Conteúdo permanente gravado pelo fabricante do computador (Secundária, Externa ou de Massa) Memória Útil = RAM - { (Espaço do S.O) + (Utilitários) + + (Linguagem*) } (*) P/programa não compilado O saldo é utilizado pelo aplicativo e/ou dados CARACTERÍSTICAS : Capacidade de rearmazenamento Quantidade armazenável Tamanho Tempo de acesso Taxa de transferência MEMÓRIA DO COMPUTADOR

8 HW-8 REPRESENTAÇÃO DE DADOS BIT (BInary digiT) 0 1 Desligado Ligado OFF ON BIT é a menor unidade de dados física e-ou sua representação lógica em computadores digitais BYTE é um conjunto de bits - por convenção é um grupo de 8 bits (2 8 = 256 combinações). Equivale a um caractere, ou seja, uma unidade básica de representação/armazenamento de informação. PALAVRA (WORD) da UCP é a quantidade de bits que ela processa por vez (operação ou ciclo)

9 HW-9 PADRÕES DE REPRESENTAÇÃO DE DADOS BCD (Binary Coded Decimal) - Código antigo de representação de caracteres de 6 bits (64 combinações) EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) - Código de 8 bits (256 combinações) utilizado em sistemas maiores ASCII (American Standard Code for Information Interchange) - Código utilizado por praticamente todos os pequenos sistemas No Brasil, a ABNT e a ABICOMP (Associação Brasileira da Indústria de Computadores e Periféricos) recomendam como padrão o ASCII com pequena adaptação para caracteres acentuados em português No ASCII, o Caractere que corresponde a cada código varia dependendo da fonte de letra e do software utilizado

10 HW-10 ARMAZENAMENTO DE DADOS Para quantificar a memória principal / auxiliar do equipamento e medir a capacidade de armazenamento são utilizados múltiplos de Bytes UNIDADES DE MEDIDA

11 HW-11 TIPOS DE MEMÓRIA PRINCIPAL

12 HW-12 TIPOS DE MEMÓRIA AUXILIAR

13 HW-13 PERIFÉRICOS São as unidades de entrada e saída do computador

14 HW-14 ENTRADAS DO COMPUTADOR

15 HW-15 SAÍDAS DO COMPUTADOR

16 HW-16 TIPOS DE IMPRESSORAS

17 HW-17 PADRÕES DE VÍDEO

18 HW-18 PORTA SERIAL Conexão entre periféricos e UCP (lenta)

19 HW-19 PORTA PARALELA Conexão entre periféricos e UCP (rápida)

20 HW-20 Unidade de ControleUnidade Aritmética e Lógica (ALU) Registros Memória Tempo-ITempo-E (1) Busca (2) Decodifica (4) Armazena- mento (3) Executa Dispositivo de Processamento EXECUÇÃO DE UMA INSTRUÇÃO Tempo-I é Tempo de Instrução Tempo-R é Tempo de Execução Ciclo de Máquina = (Tempo-I) + (Tempo-R)

21 HW-21 Como a Informação é Processada Via (Bus) Via de Dados (Data Bus) Via de Endereços (Address Bus)

22 HW-22 Como a Informação é Processada Address Bus 32 Fios 20 ou 24 Fios 16 Fios Via de Endereços)

23 HW-23 Arquitetura do PC antigo Memória UCP 32 bits VídeoIDE Via de dados (Data Bus) : Padrão ISA (16 bits) Portas Serial / Paralela Expansões (modems, SCSI, etc.) 8 bits Clock

24 HW-24 Arquitetura do PC moderno Memória 32 ou 64 bits UCP 32 ou 64 bits Local Bus Acelerador Gráfico IDE ou SCSI Via de dados (Data Bus) : Padrão ISA (16 bits) ou EISA / MCA (32 bits) Portas Serial / Paralela Expansões (modems, placas de multimídia, etc.) 8 bits

25 HW-25 CONFIGURAÇÃO BÁSICA DO COMPUTADOR

26 HW-26 HARDWARE DO COMPUTADOR Unidade Aritmética e Lógica Unidade de Controle Unidade de Contr. de Processam.

27 HW-27 Configurações e Expansões

28 HW-28 TIPOS DE SISTEMAS DE COMPUTADORES Microcomputadores: (PCs) são sistemas de computadores relativamente pequenos e baratos. São projetados principalmente para usuários individuais, e são freqüentemente conectados a grandes sistemas de computadores. Tipos: Computadores de mesa (desktops) Laptop Notebooks / subnotebooks Palmtops

29 HW-29 Mouse Falantes (áudio) Modem Teclado Impressora Vídeo (display) CPU Drive de disco (Winchester)Microcomputador

30 HW-30 TIPOS DE SISTEMAS DE COMPUTADORES Workstations: microcomputadores avançados que têm memória, capacidade de processamento e gráficas adicionais. Minicomputadores: são sistemas que podem trabalhar com vários usuários ao mesmo tempo, têm freqüentemente dispositivos de armazenamento secundário com mais capacidade que os micros, e podem dar suporte a uma variedade de atividades de processamento de transações. Computadores de grande porte ou Mainframes: computadores potentes com uma capacidade de processamento superior. Podem ser ligados para formar sistemas potentes e flexíveis. Supercomputador: tipo de sistema de computação com velocidade mais rápida de processamento e de grande capacidade. São usados para aplicações muito complexas em pesquisas ou empresas de alta tecnologia.

31 HW-31 CaracterísticaMicrocomput.*WorkstationMinicomput.MainframeSupercomput. Velocidade do Processamento 5 MIPS10 MIPS25 MIPS20-60 MIPS1-10 GFLOPS Tamanho da Memória RAM MB MB MB> 256 MB Tamanho físicoDe mesa Armário de arquivoRefrigeradorAutomóvel Custo$ 100 a $ a mais de $ a mais de $ a mais de $ 2 milhões a mais de 5 milhões * Os microcomputadores, principalmente, tiveram uma evolução muito grande nos últimos anos TIPOS DE SISTEMAS DE COMPUTADORES

32 HW-32 EVOLUÇÃO DOS MICROPROCESSADORES Processador Clock (MHz)TransistoresData Lançto a 855 K ,2 a 1,6 M PENTIUM ,1 a 3,3 M PENTIUM MMX ,5 M1997 PENTIUM PRO ,5 M (64 bits)1995 PENTIUM II ,5 M PENTIUM III500 e PENTIUM III 650 MHz a 1GHz 2000 PENTIUM 41,4 a 2,5 GHz 2001 / 2002

33 HW-33 Intel Pentium 4 Velocidades Disponíveis (JUN/2002) 533MHz system bus: 2.53 GHz, 2.40B GHz, 2.26 GHz 400MHz system bus: 2.40 GHz, 2.20 GHz, 2A GHz, 2 GHz, 1.90 GHz, 1.80 GHz, 1.70 GHz, 1.60 GHz O processador Intel Pentium 4 foi projetado para dar uma performance superior à música digital, jogos 2-D, imagens e vídeos digitais. Proporciona também potência suficiente para dar suporte às tecnologias inovadoras de DVD e vídeo MPEG4. EVOLUÇÃO DOS PROCESSADORES DE MICROS

34 HW-34 GeraçãoÉpoca Tecnologia BásicaOutras Características Primeira Válvulas Memória típica de 2 Kb 0,01 MIPS** Ex : UNIVAC I, IBM 650, ENIAC Segunda Transistores Memória típica de 32 Kb 0,1 MIPS** Ex : IBM 1401, IBM 1130 Terceira * Circuitos Integrados (CI) Memória de anéis de ferrite Memória típica de 128 Kb 1 MIPS** Ex : IBM/360, IBM/370 Quarta ???* CI – VLSI / CI de menores dimensões e maior concentração de chips / Memória monolítica Memória > 1 Mb >10 MIPS** Ex : IBM/3090, Cray, Micros Quinta 199? - * CI - ULSI CI muito mais concentrado e menor Arquitetura cliente- servidor, Inteligência Artificial (IA), Redes Neurais, Realidade Virtual... Capacidade em Gigaflops GERAÇÕES DE COMPUTADORES (*) Não existe consenso na data de passagem da 3 a para a 4 a e da 4 a para a 5 a geração (**) Milhões de Instruções por Segundo (MIPS), mede a capacidade de processamento do computador

35 HW-35 GeraçãoPeríodoComponentesPrincipais Características 1ª1946– 1957Válvulas eletrônicas Armazenamento interno e surgem os primeiros meios de armazenamento das informações 2ª1957– 1964TransistoresLinguagens de programação para não especialistas Utilização dos primeiros discos magnéticos 3ª1964– 1974Circuitos integrados Preocupação com a compatibilidade dos equipamentos Desenvolvimento e tratamento de dados à distância e das comunicações 4ª1974– 1985Microprocessador circuitos LSI Linguagens de programação mais modernas Adaptação da máquina ao usuário (mais amigável) Maior capacidade de armazenamento interno e externo 5ª Circuitos VLSISistemas multimídia Bancos de dados relacionais Processamento de imagem Internet GERAÇÕES DE COMPUTADORES

36 HW-36 GERAÇÕES DE COMPUTADORES Primeira Geração Segunda Geração Terceira Geração Quarta Geração Quinta Geração TAMANHO (Computadores típicos) Mainframe do tamanho da sala Mainframe do tamanho do armário Microcomputador do tamanho da mesa Microcomputad ores de mesa e Laptops Computadores em rede e de todos os tamanhos REDE Nenhuma Redes de terminais de vídeo com base no mainframe Redes baseadas em mainframe e minicomputadores Redes de área local e cliente/servidor Internet, Intranet e Extranet CIRCUITO Válvulas eletrônicas Transistores Circuitos integrados semicondutores Circuitos integrados semicondutores de grande escala (LSI) Circuitos integrados semicondutores de escala muito grande (VLSI) DENSIDADE (Circuitos por componente) UmCentenasMilhares Centenas de milhares Milhões VELOCIDADE Instruções por segundo) CentenasMilharesMilhões Dezenas de milhões Bilhões CONFIABILIDADE (Falha de circuitos) HorasDiasSemanasMesesAnos MEMÓRIA (Capacidade em caracteres) Milhares Dezenas de milhares Centenas de milhares MilhõesBilhões CUSTO (por milhões de instruções) US$ 10,00US$ 1,00US$ 0,10US$ 0,001US$ 0,0001

37 HW-37 FasesPrimeira ( ) Segunda ( ) Terceira ( ) Quarta ( ) Quinta (1991- ) Compu- tador ENIAC EDVAC UNIVAC NCR IBM 7084 CDC 6600 IBM 360 / 370 PDP-11 CRAY I CYBER 205 CRAY XMP IBM 3080 AMDAHL 580 IBM-PC HardwareVálvulas Tambor magn. Tubo de raios catódicos Transistor Memória magnética Circuito integrado Disco magnético Minicomputador Microprocessador Proc. Distribuído LSI ou VLSI Disco óptico Microcomputad. Ultra LSI Arquiteturas paralelas Circ. Integrados 3D SoftwareLinguagem de máquina Assembler Ling. alto nível Prtocessam. Batch Ling. estruturadas Multiprogram. Time-sharing Comp. Gráfica Multiprocessam. Sistema Especialista Ling. orientadas a objeto Ling. concor- rentes Program. funcional Ling. naturais Telecomu- nicações Telefone Teletipo Transmissão digital Comum. via satélite Microondas Redes Fibras óticas Redes distribuídas Perfor- mance IPS IPS5 MIPS30 MIPS1 TFLOPS 1 GFLOPS

38 HW-38 TecnologiaNúmero de TransistoresÉpoca de Desenvolvimento SSI Small Scale Integration 1 a 100Anos 60 MSI Medium Scale Integration 100 a 1.000Anos 70 LSI Large Scale Integration 1000 a Anos 80 VLSI Very Large Scale Integration a Início dos anos 90 UHSI Ultra High Scale Integration a Final década de 90 CLASSIFICAÇÃO DOS CIRCUITOS INTEGRADOS (CHIPS)


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