Introdução à Informática Representação de dados

Objetivos Identificar os componentes da unidade central de processamento e explicar como eles funcionam em conjunto e como interagem com a memória. Descrever como as instruções de programa são executadas pelo computador. Explicar como os dados são representados no computador. Descrever como o computador localiza instruções e dados. Descrever os componentes da placa-mãe da unidade de sistema de um microcomputador. Relacionar as medidas de velocidade de processamento do computador e explicar as abordagens que aumentam a velocidade.

Representação de Dados Os computadores entendem duas coisas: ligado e desligado. Dados são representados na forma binária: Sistema numérico binário (base 2). Contém somente 2 dígitos: 0 e 1. Corresponde a dois estados: ligado e desligado.

Representando Dados Bit Byte Palavra

Bit Abreviação de binary digit (dígito binário). Dois valores possíveis: 0 e 1. Nunca pode estar vazio. Unidade básica para armazenar dados: 0 significa desligado; 1 significa ligado. Voltar

Byte Um grupo de 8 bits. Para texto, armazena um caractere: Cada byte tem 256 (28) valores possíveis. Para texto, armazena um caractere: Pode ser letra, dígito ou caractere especial. Dispositivos de memória e armazenamento são medidos em número de bytes. Voltar

Palavra O número de bits que a CPU processa como uma unidade. Tipicamente, um número inteiro de bytes. Quanto maior a palavra, mais potente é o computador. Computadores pessoais tipicamente têm 32 ou 64 bits de extensão de palavras. Voltar

Capacidades de Armazenamento Kilobyte: 1024 (210) bytes. Capacidade de memória dos computadores pessoais mais antigos. Megabyte: aproximadamente, um milhão (220) de bytes. Memória de computadores pessoais. Dispositivos de armazenamento portáteis (disquetes, CD-ROMs). Gigabyte: aproximadamente, um bilhão (230) de bytes. Dispositivos de armazenamento (discos rígidos). Memória de mainframes e servidores de rede. Terabyte: aproximadamente, um trilhão (240) de bytes. Dispositivos de armazenamento para sistemas muito grandes. PetaByte: aproximadamente, um trilhão (250) de bytes. Voltar

Exemplos de grandeza Equipamento Medida Utilizada Exemplo Memoria RAM Mega Byte(MB) 128MB a 4G Disquete 3,5 1,44MB HD Hard Disk Giga Byte 20GB a 500GB CD Rom 500MB DVD Rom 4.7 GB PendDrive 1G a 8GB MP3 Players 128 MB a 1GB Blue Ray Giga Byte (GB) 25GB

Esquemas de Codificação Provêem uma maneira comum para representar um caractere de dados. Necessários para os computadores poderem intercambiar dados. Esquemas comuns: ASCII Unicode UTF-8 (8-bit Unicode Transformation Format)

ASCII Sigla de American Standard Code for Information Interchange. O padrão mais amplamente usado. Usado virtualmente em todos os computadores pessoais. Voltar

Unicode Projetado para acomodar alfabetos com mais de 256 caracteres. Usa 16 bits para representar um caractere. 65.536 valores possíveis. Exige duas vezes mais espaço para armazenar dados. Voltar

UTF-8 Pode representar qualquer caracter universal padrão do Unicode, sendo também compatível com o ASCII Está sendo lentamente adotado como tipo de codificação padrão para email, páginas web, e outros locais onde os caracteres são armazenados.

Processador O processador controla todas as funções de cálculos e tomadas de decisões de um computador Trabalham apenas com linguagem de máquina. E realizam as seguintes tarefas: - Busca e execução de instruções existentes na memória. Os programas e os dados que ficam gravados no disco (disco rígido ou disquetes), são transferidos para a memória. Uma vez estando na memória, o processador pode executar os programas e processar os dados

Velocidades de Processamento dos Computadores As velocidades de instrução são medidas em segundos: Milissegundo: um milésimo de segundo. Microssegundo: um milionésimo de segundo. Nanossegundo: um bilionésimo de segundo. Computadores modernos atingiram essa velocidade. Picossegundo: um trilionésimo de segundo.

Velocidades dos Microprocessores Medida da velocidade de clock do sistema: Quantos pulsos eletrônicos o clock produz por segundo. Usualmente, expressa em gigahertz (GHz). Billhões de ciclos de máquina por segundo. Alguns PCs antigos mediam em megahertz (MHz). Uma comparação de velocidades de clock somente é significativa entre microprocessadores idênticos.

Outras Medidas de Desempenho MIPS – Um Milhão de Instruções por Segundo. Computadores pessoais de alta velocidade podem executar mais de 500 MIPS. Tipicamente, uma medida de desempenho mais acurada do que a velocidade de clock. Megaflop – um milhão de operações em ponto flutuante por segundo. Mede a capacidade do computador para executar operações matemáticas complexas.

Tipos de Processadores Microprocessadores Processadores Digitais de Sinal Microcontroladores GPU

MicroProcessadores São utilizados nos computadores pessoais, onde são chamadas de Unidade Central de Processamento (CPU), workstations e mainframes. Podem ser programados para executar as mais variadas tarefas.

Processadores Digitais São microprocessadores especializados em processamento digital de sinal usados para processar sinais de áudio, vídeo, etc., quer em tempo real quer em off-line Estão presentes, por exemplo, em aparelhos de CD, DVD e televisores digitais. Em geral, realizam sempre uma mesma tarefas simples.

Micro Controladores Processadores relativamente flexíveis, de relativo baixo custo, que podem ser utilizados em projetos de pequeno tamanho.

GPU GPU — ou Unidade de Processamento Gráfico) é um microprocessador especializado em processar gráficos. São utilizadas em placas de vídeo para fazer computação gráfica.