Fundação Educacional de Barretos Faculdade de Engenhariarmação

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INTRODUÇÃO À COMPUTAÇÃO Prof. José Minuncio Neto

Tópicos de Hardware

Introdução à Computação
Olhando por dentro do computador Tipos de Hardware A CPU Memória Como se mede a memória Dispositivos de entrada e saída Dispositivos de armazenamento

Olhando por dentro do computador Tipos de Hardware Os dispositivos de “hardware” de um computador podem ser dividos nas seguintes categorias: Processador (Processor) Memória (Memory) Dispositivos de Entrada e Saída (E/S) - (Input and output (I/O) devices) Dispositivos de Armazenamento (Storage devices)

Olhando por dentro do computador Tipos de Hardware

Olhando por dentro do microcomputador: A CPU O processador é também chamado de Unidade Central de Processamen- to (UCP – CPU). Ele é responsá- vel pelo geren- ciamento de todos os dispositivos e pelo processamento dos dados. O procedimento que transforma dados “brutos” em informações úteis é chamado de processamento. Esta tarefa é dividida entre o processador e memória do computador. A CPU consiste de um ou mais “chips” colocados no circuito principal da placa, ou seja, a motherboard (placa-mãe)

Olhando por dentro do microcomputador: A CPU Gabinete Responsável por armazenar os componentes internos do computador, tais como: placa-mãe, disco rígido, placas de extensão. No gabinete está acoplada uma fonte de alimentação de energia elétrica. Pode ser do tipo torre, mini-torre ou desktop.

Introdução à Computação Hardware – Placa-mãe
Placa-mãe ou Motherboard Placa interna que faz a conexão de uma grande quantidade de componentes, entre eles o processador e a memória.

Placa-mãe ou Motherboard Possui slots de expansão onde são encaixadas placas de controle de dispositivos, tipo placa de vídeo, de som, modem, etc. Atualmente existem placas-mãe com característica on-board, isto é, na própria placa-mãe já estão controladores de dispositivos tipo placa de som, modem, etc.

Padrões de barramento das placas-mãe (Slots): Padrão ISA – 8 ou 16 bits Padrão EISA – 32 bits Padrão VESA Local Bus (VLBus) – 32 bits Padrão PCI – 32 bits AGP

Introdução à Computação Hardware - CPU
Unidade Central de Processamento CPU (Central Processing Unit) Responsável pelo processamento. Pode ser imaginada como o “cérebro” do computador. “A Unidade Central é o ‘centro nervoso’ de qualquer computador. Ela controla, dirige e processa todos os dados introduzidos e produz a saída, na forma desejada, com auxílio do programa previamente introduzido”

Unidade Central de Processamento Em um microcomputador, toda a CPU está contida em um minúsculo chip chamado microprocessador. A CPU tem pelo menos duas partes básicas: a Unidade de Controle e a Unidade Lógico- aritmética.

Unidade de Controle Determina a execução e interpretação das instruções e controla o fluxo de dados. Todos os recursos são gerenciados por uma unidade de controle, cuja função é coordenar todas as atividades do computador. A unidade de controle contém as instruções da CPU para executar comandos. O Conjunto de Instruções, embutido nos circuitos, é uma lista de todas as operações que a CPU é capaz de executar.

Unidade Lógico-aritmética Recebe os dados da memória para processá-los quando uma instrução aritmética ou lógica é executada. Quando a unidade de controle encontra uma instrução que envolve operações aritméticas ou lógicas, ela passa o controle para a ALU (Arithmetic Logic Unit), que faz a operação aritmética ou lógica sobre os dados.

Registradores Registradores são dispositivos que servem como endereços para os operadores presentes em cada operação, além de outros propósitos especiais. O número de registradores em um computador é função de cada modelo ( de uns poucos a mais de uma centena ).

Velocidade de processamento A velocidade com que é executado um processamento costuma ser expressa através de duas unidades: MIPS e MFLOPS. MIPS (Milhões de Instruções por segundo) Unidade utilizada em sistemas de uso geral, onde instrução é qualquer processamento básico feito pela CPU.

MFLOPS ou MEGAFLOPS (Milhões de operações de ponto flutuante por segundo) Utilizada em sistemas onde há maior interesse em aplicações numéricas, tais como sistemas científicos ou os de computação gráfica. Números reais são, também, chamados de números de ponto flutuante. Supercomputadores têm seus desempenhos expressos em GFLOPS e, até, TFLOPS.

Freqüência de Clock A velocidade com que o microprocessador realiza suas pequenas atividades internas é determinada por um relógio (clock). O relógio nada mais é do que um oscilador externo ao microprocessador, que gera pulsos a intervalos regulares de tempo. A cada pulso, uma ou mais microoperações são realizadas.

Freqüência de Clock A freqüência de clock não é uma medida segura para o desempenho de um microprocessador. Dependendo de sua arquitetura, um microprocessador pode ser mais rápido que um outro com clock de maior freqüência. Ex: 200 MHz, 700 MHz, 1 GHz, etc....

Microprocessadores

Microprocessadores Família Intel 8088/8088 80386 80486 Pentium Pentium MMX Pentium PRO Pentium II Celeron Pentium III Pentium 4 Itanium

Microprocessadores Família AMD K5 K6 K6-2 K6-III Duron Athlon

Introdução à Computação Hardware – CPU
Microprocessadores Quanto maior a velocidade de trabalho, maior a quantidade de calor gerada. O calor é um dos principais problemas num processador. Para sanar utiliza-se coolers e dissipadores de calor.

Olhando por dentro do microcomputador: Memória A memória também consiste de “chips” acoplados a motherboard. A memória retém os dados e as instruções de programa necessárias ao trabalho da CPU. Esta memória é chamada de Memória de Acesso Aleatório (Random Access Memory – RAM). A CPU é capaz de encontrar qualquer porção de dados na RAM, quando necessita destes para o processamento. A RAM é volátil, isto significa que ela é capaz de reter os dados somente enquanto está energizada. Quando a energia é desligada, o conteúdo da RAM é perdido.

Introdução à Computação Hardware - Memória
A memória é um conjunto de circuitos onde o microprocessador realiza dois tipos de operações: leitura e escrita. Sua principal finalidade é armazenar dados e instruções. A memória pode ser considerada como a “mesa/área de trabalho” do processador.

A memória tem um tamanho finito, especificados em bytes (Kb, Mb, Gb). A memória pode ser dividida em memória RAM e memória ROM.

Memória RAM (Random-Access Memory) Memória de leitura e gravação. Memória do tipo volátil, isto é, necessita de energia elétrica constante para manter as informações. É a principal memória do computador.

Memória RAM (Random-Access Memory) Na memória RAM estão os dados, instruções dos programas e sistema operacional. Cada posição de memória possui um endereço único. A memória pode ser expandida adicionando novos ‘pentes’ de memória.

Memória RAM (Random-Access Memory)

Memória ROM (Read-Only Memory) Memória apenas de leitura. Memória do tipo não-volátil, isto é, não necessita de energia elétrica constante para manter as informações.

Memória ROM (Read-Only Memory) Um dos principais motivos pelos quais o computador precisa de ROM é para saber o que fazer quando o computador é ligado. Entre outras coisas, a ROM contém um conjunto de instruções de inicialização que verificam se o resto da memória está funcionando adequadamente e procuram dispositivos de hardware e um S.O. ROM BIOS – Read-Only Memory Basic Input Output System

Memória ROM (Read-Only Memory)

Memória Cache Memória de acesso muito rápido e pouco área de armazenagem. Agilizam o processamento. Localizada entre o processador e a memória principal Tem-se cache interna e externa ao processador.

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