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CONCEITOS BÁSICOS DE INFORMÁTICA, COMPUTADORES E OUTRAS TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO.

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1 CONCEITOS BÁSICOS DE INFORMÁTICA, COMPUTADORES E OUTRAS TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO

2 Objectivo Tecnologias de Informação e Sistemas Informáticos; Principais componentes de um Sistema Informático.

3 Informática e Tecnologias de Informação INFORMAÇÃO + AUTOMÁTICA INFORMÁTICA Tratamento da Informação por meios automáticos Dispositivos electrónicos Computadores Sistemas Informáticos

4 Tecnologias de Informação As Tecnologias de Informação dizem respeito a processos de Tratamento, controlo e comunicação de informação, baseados em meios electrónicos, portanto, computadores ou sistemas informáticos.

5 Sistemas Informáticos – sua constituição básica Hardware + Software = Sistemas Informáticos. SoftwareDe Aplicação Processadores de texto, Base de Dados, CAD, etc De Sistema Sistema Operativo Hardware Dispositivos CPU Dispositivos de Entrada de Saída Memória

6 Sistemas Informáticos – sua classificação genérica As sucessivas gerações de computadores; O tamanho ou a capacidade do computador: O número de utilizadores e de tarefas com que o sistema pode trabalhar em simultâneo.

7 Classificação segundo Gerações Geração de computado res Período aproximado Componentes mais características Unidade de medida das operações 1ª Geração1945 – 1955VálvulasMilissegundos 2ª Geração1955 – 1965TransístoresMicrosegundos 3ª Geração1965 – 1975Circuitos integrados – chips Nanosegundos 4ª Geração ?Microprocessado res picosegundos

8 Classificação segundo Gerações Escalas de integração dos circuitos integrados SiglasSignificadoN.º Componentes SSISmall Scale IntegrationMenos de 10 MSIMedium Scale IntegrationDe 10 a 100 LSILarge Scale IntegrationDe 100 a 5000 VLSIVery Large Scale IntegrationDe 5000 a ULSIUltra Large Scale IntegrationMais de

9 Modelo de um SI

10 Classificação dos Computadores por categoria Computadores De Grande Porte De Médio Porte De Pequeno Porte Supercomputadores Mainframes Minicomputadores Workstations Microcomputadores Ultramicrocomputadores

11 Classificação dos Sistemas Informáticos quanto ao n.º de utilizadores e de tarefas que permitem em simultâneo Sistemas Informáticos Sistemas Monoposto Sistemas Multiutilizador Monoposto - Monotarefa Monoposto - Multitarefa Sistemas Multiposto Redes de Computadores

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13 Principais Áreas da Informática SoftwareDe Aplicação Processadores de texto, Base de Dados, CAD, etc De Sistema Sistema Operativo HardwareComputadores e Periféricos Programação Engenharia de Software Operação utilização de sistemas Construção de equipamentos Hardware

14 Outras Áreas das Tecnologias de Informação Telemática = Telecomunicações + Informática Controlo e Automação; Domótica; Burótica; Etc.

15 A base digital do funcionamento dos sistemas informáticos Binary + Digit = BIT Os estados possíveis = 2 n.º bits. Com 1 bit, quantos estados possíveis existem? 2 1 = 2 A 0 1

16 E para 2 bits quantos estados existem? 2 2 = 4; E com 8 bits? Temos 2 8 = 256 AB

17 Conversão Digital - Analógico Para converter um n.º decimal num n.º binário deve-se fazer a divisão por dois. Faça a conversão do n.º 75. Faça o n.º 125.

18 Conversão binário - decimal Primeiro: saber os valores das potências Depois multiplica- se os valores pelo bit; Finalmente somam-se todos os valores

19 Principais Componentes de um Sistema Informático Unidade de Processamento Central (CPU) Memória ou dispositivos de armazenamento Dispositivos de entrada (input) Dispositivos de saída (output)

20 Os dispositivos de entrada: teclado, rato, scanner, etc.; Os dispositivos de saída: monitor de vídeo, impressoras etc.

21 O Computador Internamente

22 A Placa principal ou Motherboard

23 Os componentes de um PC são os seguintes: –Uma placa principal (motherboard) – a placa de um circuitos impresso de maiores dimensões no interior do PC, na qual se vão ligar os periféricos através de conectores e placas de expansão.

24 –Placas de expansão – outras placas de circuito impresso ligadas à mptherboard através de encaixes (slots) próprios. –Drives – unidades concebidas para funcionarem com discos, disquetes, CDs ou outros dispositivos de armazenamento. –Uma fonte de alimentação – que recebe a energia do exterior e a adapta ao funcionamento interno do PC. –Cabos internos – que interligam os diversos componentes entre si.

25 As principais secções de uma Motherboard Secções da motherboard: –CPU ou Processador; –Memória RAM (Random Access Memory): DRAM (Dynamic RAM) SRAM (Static RAM) –Memória ROM (Read Only Memory); –Chips de Controlo; –Slots de Expansão; –Bus ou Barramento; –Conectores;

26 A memória RAM está dividida: –DRAM (Dynamic RAM) – encaixa na motherboard sob a forma de módulos; –SRAM (Static RAM) – designada por cache, encontra-se usualmente na própria motherboard. Este tipo de memória destina-se a acelerar a transmissão de informação da DRAM para o processador.

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28 O Processador ou CPU Trata-se de um circuito integrado que contém milhares ou milhões de componentes electrónicos elementares. É composto pelas seguintes secções: –Secção de aquisição e descodificação de instrucções; –Secção de execução; –Unidade de controlo (UC); –Unidade Lógica e Aritmética (ALU); –Registos.

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30 AnoProcessadorTransístoresVelocidade (Megahertz) Bus de endereços Bus de dados Registers (tamanho) Caches mil4,7520 bits16 bits mil6 – 2524 bits16 bits mil16 – 4024 bits32 bits ,2 milhões25 – bits 1º nível 1993Pentium3,1 milhões60 – bits64 bits32 bits1º nível 1995Pentium Pro5,5 milhões150 – bits64 bits32 bits1.º e 2º nível 1997Pentium II7,5 milhões bits64 bits32 bits1.º e 2.º nível 1999Pentium III15 milhões bits64 bits32 bits1.º e 2.º nível

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32 Memórias RAM e ROM

33 Memória Primária – RAM e ROM

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35 Os sistemas informáticos são compostos por duas categorias principais: –Memórias primárias, principais ou centrais; –Suportes de armazenamento secundário, auxiliar, externo ou de massa.

36 Memórias Informáticas Memórias Primárias ROM PROM EPROM EEPROM RAM SRAM DRAM Suportes de Armazenamento Secundária Discos Disquetes Bandas Magnéticas CDs DVDs

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39 Memórias ROM Uma memória do tipo ROM consiste, basicamente, num chip que inclui um circuito integrado, onde são programadas (microprogramação) instruções de rotinas para o funcionamento básico do computador, como por exemplo, o arranque ou a interacção com dispositivos I/O.

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41 Memórias ROM: –PROM – Programable Read-Only Memory – memórias cujo modo de fabrico permite, por uma só vez, serem programadas (microprogramação), através de dispositivos apropriados ; –EPROM – Erasable and Programable ROM – memórias que podem ser apagadas e reprogramadas as vezes que forem necessárias ; –EEPROM – Electronic EPROM – memórias que podem ser reprogramadas electronicamente.

42 As memórias RÓM e ROM programável em geral não são usadas apenas nos computadores, mas também em dispositivos periféricos de computadores, tais como: teclados, impressoras, placas gráficas,etc.

43 Memórias do tipo RAM Considerada a memória principal dos sistema, consiste num espaço electrónico por onde passam temporariamente os programas e os dados com que o processador ou CPU vai ter de trabalhar em cada sessão. As diferenças entre a ROM e a RAM e que esta última permite leitura e escrita ao passo que a primeira só permite leitura.

44 Representação esquemática de um fragmento de RAM

45 A capacidade da memória RAM avalia- se em bytes, e mede-se em múltiplos de bytes: kilobytes, megabytes, gigabytes,etc. –1 bytes = 8 bits; –1 KB (quilobytes) = 1024 bytes; –1 MB (megabytes) = 1024 KB; –1 GB (gigabytes) = 1024 MB; –1 TB (terabytes) = 1024 GB.

46 Representação esquemática de uma memória cache

47 O BUS ou Barramento

48 Uma parte do Bus interliga o CPU e a RAM

49 A motherboard contém um sistema de canais ou fios condutores por onde circulam os dados entre o CPU, a memória RAM e as placas de expansão dos periféricos.

50 O barramento do sistema engloba três tipos de canais que se diferenciam entre si pelos diferentes tipos de sinais que circulam através deles: –Bus de dados; –Bus de endereços; –Bus de controlo.

51 BUS DE DADOS Canais por onde circulam os dados (mais exactamente, as instruções dos programas e os dados com que essas instruções operam) entre o processador e a memória principal (RAM) ou os dispositivos I/O;

52 BUS DE ENDEREÇOS Canais através dos quais são indicadas as posições de memória RAM ou dos dispositivos de I/O onde se encontram as instruções e os dados com destino ao CPU ou para onde são enviados os dados resultantes do processamento.

53 BUS DE CONTROLO Canais que sinalizam e controlam as operações em curso no sistema.

54 Arquitectura de BUS Ou barramento define o modo como o barramento está concebido para fazer a interligação entre o CPU e os dispositivos de I/O (através dos slots de expansão).

55 Siglas da Arquitectura de Barramento ISA – Industry Standard Architecture; MCA – Micro Channel Architecture; EISA – Extended ISA; VL-Bus – VESA Local Bus; PCI – Peripheral Component Interconnect; PC CARD ou PCMCIA – Personal Computer Module Cards International Association; USB – Universal Serial Bus; AGP – Accelerated Graphics Ports.

56 Características da Arquitectura BUS As características mais importantes são: –Largura do bus ou número de canais para a circulação dos dados (bit). –Velocidade a que esses mesmos dados podem circular no bus – medida em hertz (impulsos por segundo)ou bps (bit por segundo).

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58 Arquitectura ISA É uma arquitectura de 16 bits, ou seja 16 linhas ou canais para a circulação dos dados e uma velocidade de 8 MHz – o que dá uma taxa de transferência de cerca de 8 megabits/segundo. Apesar de ser das mais antigas, esta arquitectura tem-se mantido em muitas motherboards, se bem que usualmente combinada com uma outra das arquitecturas mais recentes, como, por exemplo, a arquitectura PCI.

59 Arquitectura PCI Tem uma largura de bus de 32 bits, a 33 MHz – o dá uma taxa de transferência de cerca de 132 MB/segundo. Nesta arquitectura, tem-se em conta uma deferenciação entre dois tipos de secções do bus:

60 PCI –As ligações com periféricos de baixa exigência ao nível da quantidade ou velocidade de transferência de dados; –As conexões com periféricos de elevada exigência na transferência de dados, como é o caso dos discos e das placas gráficas que asseguram a constituição das imagens dos monitores; logicamente, é dada especial atenção a estas secções de bus (com a placa gráfica e com as unidades de discos).

61 Representação da Arquitectura PCI

62 Representação da Arquitectura AGP

63 Outras siglas Normalmente não constituem arquitecturas substituitivas das anteriores, mas antes melhoramentos ou adaptações específicas a determinadas questões que se colocam ao nível do Bus. Por exemplo, ligações de expansão - memórias, modems, placas de rede, etc.

64 Ligações de Periféricos ou Dispositivos I/O


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