ELEMENTOS DA INFORMÁTICA

Apresentação em tema: "ELEMENTOS DA INFORMÁTICA"— Transcrição da apresentação:

1 ELEMENTOS DA INFORMÁTICA
HARDWARE ELEMENTOS DA INFORMÁTICA SOFTWARE PEOPLEWARE

2 COMPONENTES DE HARDWARE DO COMPUTADOR

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

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

5 MEMÓRIA Armazena dados que foram ou serão processados na UCP

6 MEMÓRIA DO COMPUTADOR

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

8 REPRESENTAÇÃO DE DADOS
BIT (BInary digiT) 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 (28 = 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 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 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 TIPOS DE MEMÓRIA PRINCIPAL

12 TIPOS DE MEMÓRIA AUXILIAR

13 PERIFÉRICOS São as unidades de entrada e saída do computador

14 ENTRADAS DO COMPUTADOR

15 SAÍDAS DO COMPUTADOR

16 TIPOS DE IMPRESSORAS

17 PADRÕES DE VÍDEO

18 PORTA SERIAL Conexão entre periféricos e UCP (lenta)

19 PORTA PARALELA Conexão entre periféricos e UCP (rápida)

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

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

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

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

24 (modems, placas de multimídia, etc.)
Arquitetura do PC moderno Memória UCP Local Bus 32 ou 64 bits 32 ou 64 bits 8 bits 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.)

25 CONFIGURAÇÃO BÁSICA DO COMPUTADOR

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

27 Configurações e Expansões

28 TIPOS DE SISTEMAS DE COMPUTADORES
Microcomputadores: (PC’s) 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 Microcomputador Impressora Modem Vídeo (display) Drive de disco
(Winchester) CPU Mouse Teclado Falantes (áudio)

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 TIPOS DE SISTEMAS DE COMPUTADORES
Característica Microcomput.* Workstation Minicomput. Mainframe Supercomput. Velocidade do Processamento 5 MIPS 10 MIPS 25 MIPS 20-60 MIPS 1-10 GFLOPS Tamanho da Memória RAM 16-64 MB MB MB > 256 MB Tamanho físico De mesa Armário de arquivo Refrigerador Automóvel Custo $ 100 a 5.000 $ 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

32 EVOLUÇÃO DOS MICROPROCESSADORES
Clock (MHz) Transistores Data Lançto. 386 275 a 855 K 486 1,2 a 1,6 M PENTIUM 3,1 a 3,3 M PENTIUM MMX 4,5 M 1997 PENTIUM PRO 5,5 M (64 bits) 1995 PENTIUM II 7,5 M PENTIUM III 500 e 600 1999 650 MHz a 1GHz 2000 PENTIUM 4 1,4 a 2,5 GHz 2001 / 2002

33 Intel Pentium 4 EVOLUÇÃO DOS PROCESSADORES DE MICROS
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.

34 Outras Características
GERAÇÕES DE COMPUTADORES Geração Época Tecnologia Básica Outras 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 (*) Não existe consenso na data de passagem da 3a para a 4a e da 4a para a 5a geração (**) Milhões de Instruções por Segundo (MIPS), mede a capacidade de processamento do computador

35 Principais Características
GERAÇÕES DE COMPUTADORES Geração Período Componentes Principais Características 1ª 1946– 1957 Válvulas eletrônicas Armazenamento interno e surgem os primeiros meios de armazenamento das informações 2ª 1957– 1964 Transistores Linguagens de programação para não especialistas Utilização dos primeiros discos magnéticos 3ª 1964– 1974 Circuitos integrados Preocupação com a compatibilidade dos equipamentos Desenvolvimento e tratamento de dados à distância e das comunicações 4ª 1974– 1985 Microprocessador circuitos LSI Linguagens de programação mais modernas Adaptação da máquina ao usuário (mais amigável) Maior capacidade de armazenamento interno e externo 5ª Circuitos VLSI Sistemas multimídia Bancos de dados relacionais Processamento de imagem Internet

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 Microcomputadores 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) Um Centenas Milhares Centenas de milhares Milhões VELOCIDADE Instruções por segundo) Dezenas de milhões Bilhões CONFIABILIDADE (Falha de circuitos) Horas Dias Semanas Meses Anos MEMÓRIA (Capacidade em caracteres) Dezenas de milhares CUSTO (por milhões de instruções) US$ 10,00 US$ 1,00 US$ 0,10 US$ 0,001 US$ 0,0001

37 Fases Primeira ( ) Segunda ( ) Terceira ( ) Quarta ( ) Quinta ( ) 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 Hardware Válvulas 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 Software Linguagem 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 IPS 5 MIPS 30 MIPS 1 TFLOPS 1 GFLOPS

38 Número de Transistores Época de Desenvolvimento
CLASSIFICAÇÃO DOS CIRCUITOS INTEGRADOS (CHIPS) Tecnologia Número de Transistores Época de Desenvolvimento SSI Small Scale Integration 1 a 100 Anos 60 MSI Medium Scale Integration 100 a 1.000 Anos 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