Introdução à Engenharia de Computação

Apresentação em tema: "Introdução à Engenharia de Computação"— Transcrição da apresentação:

1 Introdução à Engenharia de Computação
Arquitetura do Computador

2 Componentes Básicos Processador (ou microprocessador) Memória
Responsável pelo tratamento de informações armazenadas em memória (programas em código de máquina e dos dados). Memória Responsável pela armazenagem dos programas e dos dados. Periféricos Dispositivos responsáveis pelas entradas e saídas de dados do computador, ou seja, pelas interações entre o computador e o mundo externo. Monitor, teclados, mouses, impressoras, etc. Barramento Conecta todos estes componentes, sendo uma via de comunicação de alto desempenho por onde circulam os dados tratados pelo computador

3 Componentes Básicos

4 Memória Memória ROM (BIOS) Memória principal (memória de trabalho)
Apenas para leitura, guarda informações básicas do sistema. Memória principal (memória de trabalho) Normalmente armazena os programas e dados a serem manipulados pelo processador Memória secundária Permitem armazenar uma maior quantidade de dados e instruções por um período de tempo mais longo O disco rígido é o exemplo mais evidente de memória secundária de um computador. Outros dispositivos menos recentes foram as unidades de fita magnética e os cartões perfurados; Memória cache Constitui de uma pequena porção de memória com curto tempo de resposta Normalmente integrada aos processadores e que permite incrementar o desempenho durante a execução de um programa.

5 Memória

6 Processador Um microprocessador, ou simplesmente processador, é um circuito integrado (ou chip), que é considerado o "cérebro" do computador

7 Processador A CPU busca e executa as instruções existentes na memória
Programas e dados que ficam gravados no disco (disco rígido ou disquetes), são transferidos para a memória. Uma vez estando na memória, a CPU pode executar os programas e processar os dados Comanda todos os outros chips do computador A CPU é composta basicamente de três elementos: Unidade de controle Unidade lógica e aritmética Registradores

8 Processador

9 Processador Unidade Lógica e Aritmética (ALU) Unidade de Controle (UC)
Assume todas as tarefas relacionadas às operações lógicas (ou, e, negação, etc.) e aritméticas (adições, subtrações, etc...) a serem realizadas no contexto de uma tarefa. Unidade de Controle (UC) Assume toda a tarefa de controle das ações a serem realizadas pelo computador, comandando todos os demais componentes de sua arquitetura. Registradores Utilizados para assegurar o armazenamento temporário de informações importantes para o processamento de uma dada instrução.

10 Processador Exemplo de funcionamento:
Uso de um programa que faz cálculos matemáticos Usuário digita: 10+20*2 UC recebe estes dados UC verifica que precisam ser calculados UC envia para a ULA ULA realiza o cálculo necessário ULA retorna o valor 50 para a UC UC armazena na memória UC mostra o resultado no dispositivo de saída

11 Processador Clock Circuito oscilador que tem a função de sincronizar e ditar a medida de velocidade de transferência de dados no computador, por exemplo, entre o processador e a memória principal. Esta freqüência é medida em ciclos por segundo, ou Hertz.

12 Barramento Um barramento, ou bus, nada mais é do que um caminho comum pelo qual os dados trafegam dentro do computador. O tamanho de um barramento é importante pois ele determina quantos dados podem ser transmitidos em uma única vez. Um barramento de 16 bits pode transmitir 16 bits de dado Um barramento de 32 bits pode transmitir 32 bits de dados

13 Barramento Barramentos Internos:
Ligam a CPU (processador) aos equipamentos que ficam dentro do gabinete. Existem diversos tipos de barramentos específicos para equipamentos diferentes: IDE ISA PCI AGP SCSI

14 Barramento Barramento IDE
Conecta as unidades de armazenamento internas (HD, Drive de CD, Gravadores de CD, Drives de DVD, etc.) à placa-mãe do computador. Os equipamentos são ligados aos barramentos IDE através do Cabo FLAT.

15 Barramento Barramento ISA
Comum em micros mais antigos para encaixar placas de expansão, como modems, placas de som, placas de vídeo, Está caindo em desuso por ser relativamente lento em relação às novas tecnologias.

16 Barramento Barramento PCI
PCI: substituto do barramento ISA (nas novas placas-mãe, é mais comum encontrar vários slots PCI e apenas alguns poucos ISA, quando há ISA)

17 Barramento Barramento AGP Apenas utilizada para placas de vídeo
Até o lançamento do barramento AGP as placas de vídeo eram instaladas no barramento PCI. A taxa de transferência máxima teórica do barramento PCI 32 bits a 33 MHz era de 133 MB/s, uma taxa insuficiente para aplicações 3D (como jogos, por exemplo) e que limitava o desenvolvimento de placas de vídeo mais sofisticadas.)

18 Barramento Barramento SCSI
O SCSI é muito usado em servidores de empresas, que normalmente precisam de uma maior velocidade de conexão com os Discos Rígidos, CDs, unidades de fita.

19 Barramento Barramentos Externos
Barramentos externos = portas = interface Tipos: PS/2 Serial Paralela USB Firewire PCM CIA

20 Barramento Porta PS/2 É o barramento atualmente usado para conectar mouse e teclado. Há duas portas na parte traseira do gabinete, uma para o mouse e a outra para o teclado.

21 Barramento Porta Serial
É um barramento usado por equipamentos que transferem relativamente pouca informação, como mouses, modems, câmeras (webcam), etc. Request To Send Clear To Send

22 Barramento Porta Paralela
Barramento relativamente antigo e está sendo cada vez menos utilizado em computadores atuais. A porta paralela usa conector DB-25.

23 Barramento Porta USB (Universal Serial Bus)
Vem sendo usado em muitos computadores atuais como substituto das portas paralela e serial É possível conectar até 127 dispositivos ao mesmo tempo em uma única porta USB, com o uso de um hub Qual a desvantagem?

24 Barramento Porta Firewire i-Link x USB
i.Link, IEEE 1394 ou High Performance Serial Bus/HPSB i-Link x USB USB 1.1 12 Mbps i-Link 400 Mbps USB 2.0 480 Mbps i-Link 800 800 Mbps ...

25 Barramento USB 3.0 Especificações desse padrão foram definidas no final de 2008 Primeiros produtos compatíveis com o novo padrão começaram a chegar aos consumidores no segundo semestre de 2010. Principais características do USB 3.0 (SuperSpeed): Transmissão bidirecional de dados: até a versão 2.0, o padrão USB permite que os dados trafeguem do dispositivo A para o B e do dispositivo B para o A, mas cada um em sua vez. No padrão 3.0, o envio e a recepção de dados entre dois dispositivos pode acontecer ao mesmo tempo; Maior velocidade: a velocidade de transmissão de dados é de até 4,8 Gbps, equivalente a cerca de 600 MB por segundo, um valor absurdamente mais alto que os 480 Mbps do padrão USB 2.0; Alimentação elétrica mais potente: o padrão USB 3.0 pode oferecer maior quantidade de energia: 900 miliampéres contra 500 miliampéres do USB 2.0; Compatibilidade: conexões USB 3.0 poderão suportar dispositivos USB 1.1 e USB 2.0.

26 Barramento Barramento PCM CIA (PC Card)
Encontrado em modems, placas de som, placas de rede e até discos rígidos portáteis.

27 Dispositivos de Entrada/Saída
O importante é entender que cada dispositivo tem seu controlador (drivers/tradutor)

28 Dispositivos de Entrada/Saída
Software Control X Hardware Control

29 Placa Mãe