Noções de Hardware e Software

Slide 1 : Noções de hardware: Microcomputadores e periféricos de entrada e saída. Profº Charles de Sá Graduado em Computação

Slide 2 : Aula 1 Assuntos Introdução a Informática Funcionamento do Computador Hardware Software Hardware Computacional Componentes do Computador

Slide 3 : Introdução Informática é a ciência que estuda os meios de armazenamento, transmissão e processamento das informações, tendo como seu maior propulsor e concretizador, um equipamento eletrônico chamado computador. Computador é o nome dado a um dispositivo eletrônico que armazena, processa (processar = calcular) e recupera informações.

Slide 4 : Processamento de Dados

Slide 5 : Hardware Computacional Sistema de Capacidade de Armazenamento

Slide 6 : Funcionamento O funcionamento do computador depende de 2 itens: Hardware Componente físico Software Componente lógico

Slide 7 : Hardware Computacional Componentes do Computador: Placa mãe Processador Memória Principal Memória Intermediária Memória Secundária

Slide 8 : Placa-mãe

Slide 9 : Placa-mãe Nela instalamos a maioria dos componentes do computador: CPU (processador) memórias (primárias e secundárias) placas de vídeo, som, modem, multimídia, etc. As comunicações com o mundo externo também são propiciadas por este componente através de “portas” ou “interfaces”: As tomadinhas “fêmeas” onde encaixamos dispositivos são denominadas de “slots”.

Slide 10 : Placa-mãe Atualmente existem dois tipos: On-board = possui vários dispositivos integrados à ela que vem instalados de fábrica. Desvantagem a velocidade de transmissão dos dados, que é mais lenta. Off-board = nessa placa é necessário o usuário comprar alguns dispositivos que não vem integrados de fábrica na placa. Dessa forma o gasto é maior com a máquina, porém, sua grande vantagem é a velocidade de transmissão dos dados, que é mais rápida.

Slide 11 : SLOT PCI 1

Slide 12 : Slot PCI (Pheripheral Component Interconect) Componente de Interconexão de Periféricos Taxa de transferência: 32 bits (4 bytes) Serve para conectar placas de expansão: Placa de vídeo PCI Placa de áudio Placa de Modem Placa de Rede

Slide 13 : SLOT AGP 2

Slide 14 : Slot AGP (Acelerated Graphics Port) Porta de Aceleração Gráfica (2x, 4x, 8x) Própria para GAMES Taxa de transferência: 32 bits (4 bytes) Serve para conectar placas de expansão: Placa de vídeo AGP

Slide 15 : IDE 3

Slide 16 : IDE (Integration Device Electronics) Dispositivo de Integração Eletrônica Conectar as unidades de armazenamento secundárias (HD, Drive e Gravadores de CD e DVD, Drive de disquete) á placa mãe do computador. Existe dois tipos: primária (IDE0) secundária (IDE1) cada uma pode conectar até 2 dispositivos.

Slide 17 : SLOT DA CPU 4

Slide 18 : CPU(Central Processing Unit) CPU (Unidade Central de Processamento) Processador Principal parte do computador (“cérebro”) Microchip (4ª geração) Velocidade = Hz (hertz). Ex: 700 MHz, 1.8 GHz Todas as informações (I/O = Entranda / Saída) passam por ele Função: buscar os dados de algum lugar (memória), verificar as instruções e executá-las. Contém os elementos necessários para a realização do cálculo computacional: UC ULA Registradores e Acumuladores

Slide 19 : UC (Unidade de Controle) Função: controla o funcionamento da ULA e da memória. Além disso, ela distribui e organiza tarefas, transfere informações da entrada para a memória e da memória para a saída. Obtém os dados e instruções na memória principal. Comunicação com a memória Exemplo: se a ULA precisar armazenar o número binário 0012 na posição de memória (endereço) 0002, ele solicitará à UC que realize tal procedimento. CPU(Central Processing Unit) CPU (Unidade Central de Processamento)

Slide 20 : Barramentos (BUS)

Slide 21 : ULA (Unidade Lógica e Aritmética) Realiza as operações matemáticas: Adição Subtração Multiplicação Divisão lógica booleana CPU(Central Processing Unit) CPU (Unidade Central de Processamento)

Slide 22 : Registradores são pequenas memórias que servem para auxiliar o processador. armazena resultados temporários gerados pela ULA durante o processo de cálculo. São utilizados na execução de programas. Os dados são movidos da RAM para o registrador Memória interna: Mais veloz que a memória principal Mais cara que a memória principal CPU(Central Processing Unit) CPU (Unidade Central de Processamento)

Slide 23 : Encaixe do COOLER 5

Slide 24 : Memória Principal: RAM 6

Slide 25 : RAM (Random Acess Memory) RAM (Memória de Acesso Aleatório) Aleatório: pode ser usada qualquer posição da memória para leitura e escrita dos dados. Memória volátil (Temporária) O seu conteúdo se perde quando o micro é desligado. Não processa nada!!!! Então o que ela faz???? Função: armazenar os dados dos programas em execução.

Slide 26 : RAM (Random Acess Memory) Variações da RAM DRAM (RAM Dinâmica) A mais usada nos micros atuais, em forma de pente. SRAM (RAM Estática) Baixo consumo de energia e custo alto. Extremamente rápida. É utilizada na memória cache. VRAM (RAM Vídeo) Utilizada nas placas de vídeo.

Slide 27 : Memória Principal: ROM 7

Slide 28 : ROM (Read Only Memory) ROM (Memória Somente de Leitura) Leitura: pode ser usada somente para leitura dos dados contidos de fábrica. Memória não-volátil (Permanente) Armazenada num chip na placa-mãe… Esse chip armazena a BIOS, o POST e o SETUP. FIRMWARE

Slide 29 : BIOS (Basic In/Out System) BIOS (Sistema Básico de Entrada / Saída) Função = “auxilia” o processador a trabalhar com os periféricos básicos (E/S) do sistema, tais como o teclado (E) e o vídeo (S).

Slide 30 : POST (Power-On Self Test) POST (Auto Teste ao Ligar) Função = fazer o teste dos componentes (CPU, memória principal (RAM), secundária (HD, CD, DVD, disquete), inicializa o vídeo, teclado, mouse), realizar o BOOT (inicialização do sistema operacional – carrega o sistema operacional na memória RAM) e por fim, entregar o controle do microprocessador ao sistema operacional.

Slide 31 : CMOS - SETUP (Atualização – Configuração) Função SETUP: serve para ajustar os principais recursos da placa-mãe. Fica armazenado na ROM. Função CMOS: as alterações feitas no SETUP são gravadas numa memória RAM chamada CMOS, na placa-mãe. O CMOS é volátil (temporário), ele é alimentado por uma bateria. Os dados do CMOS são consultados pelo programa BIOS sempre que o micro é iniciado.

Slide 32 : Variações da ROM PROM (ROM Programável) EPROM (ROM Apagável e Programável por meio de Luz ultravioleta) EEPROM: (ROM Apagável e Programável Eletronicamente) Pode ser gravada e apagada várias vezes MEMÓRIA FLASH (FEPROM): parecida com a EEPROM, consome menos energia. Muito usada em cartões de memória de câmera digital.

Slide 33 : Porta SERIAL 8

Slide 34 : Porta Serial os bits são transferidos em fila, um após o outro, um bit de dados por vez. É o processo mais lento de transmissão de dados dos barramentos externos existentes. Serve para conecção dos dispositivos seriais: Mouse (mais comum) Impressora serial Plotter Modem externo Tablet Câmera Digital

Slide 35 : Porta PARALELA 9

Slide 36 : Porta Paralela Os bits são transferidos paralelamente, proporcionando uma velocidade de transmissão de dados superior ao da porta serial. Serve para conecção dos dispositivos paralelos: Impressora paralela (mais comum) Conexão entre dois PCs ZIP Driver parelelo Câmeras Digitais Câmeras para Videoconferência Scanners paralelos

Slide 37 : Porta USB 10

Slide 38 : Porta USB Universial Serial Bus (USB) surgiu para substituir os barramentos seriais e paralelos. É um tipo de conexão plug and play que permite a conexão de periféricos sem a necessidade de desligar o computador. Em uma única porta pode se conectar até 127 equipamentos diferentes em fileira, ou seja, um ligado ao outro.

Slide 39 : Porta PS/2 Barramento Externo usado para conectar: Teclado e Mouse Está sendo substituído pelo USB.

Slide 40 : Hardware Computacional Memória Intermediária (Cache) Cache L1 ou cache interna, cache primária: embutida no processador Finalidade: acelerar a transferência de dados do processador internamente. Dados: mais recentes.

Slide 41 : Hardware Computacional Memória Intermediária (Cache) Cache L2 ou cache externa, secundária: embutida no processador ou placa-mãe Finalidade: acelerar a transferência de dados da CPU para a memória RAM. Dados: mais recentes. Mais rápida do que a RAM

Slide 42 : Hardware Computacional Hierarquia de Memória

Slide 43 : Hardware Computacional Hierarquia de Memória

Slide 44 : Hardware Computacional Fonte de Alimentação Recebe corrente alternada da Rede Elétrica (110 ou 220 volta) e a transforma em corrente contínua para alimentação dos circuitos internos do computador.

Slide 45 : Hardware Computacional Memória Secundária Discos Magnéticos HD (Hard Disk)

Slide 46 : Hardware Computacional Memória Secundária Discos Magnéticos Disquete

Slide 47 : Hardware Computacional Memória Secundária Discos Ópticos CD CD-R CD-RW DVD DVD-R DVD-RW Blu-Ray Disco Compacto (Compact Disk) CD Gravável (Recordable) CD Regravável (ReWritetable) Disco de Vídeo Digital (Digital Video Disc) DVD Gravável DVD Regravável Raio Azul (Filmes, mais resistente)

Slide 48 : Hardware Computacional Memória Secundária Outros Dispositivos Cartões de Memória Pen Drive

Slide 49 : Dispostivos de Entrada

Slide 50 : Dispostivos de Entrada

Slide 51 : dúvidas: charlesdesa@gmail.com Dispositivos de Saída

Slide 52 : dúvidas: charlesdesa@gmail.com Dispositivos de I/O

Slide 53 : Revisão MotherBoard (Placa-Mãe) É a peça que interliga: O processador e a memória principal Dispositivos de entrada Dispositivo de saída Ela oferece: Vias de Comunicação (Barramentos – BUS) Permite a cópia de dados entre a CPU e a RAM e entre os demais componentes como: teclado, mouse, monitor de vídeo e a impressora.

Slide 54 : Software Computacional É a parte lógica do sistema de computação. É como uma “receita de bolo” Tipos de Software Proprietário – paga, licença de uso Shareware – período de utilização Freeware – gratuito, fins pessoais Adware – troca entre fabricante e usuário Livre – exemplo linux.

Slide 55 : Software Computacional Categorias de Software Básico – sistema operacional Aplicativo – word, excel, power point, etc.

Slide 56 : Tipos de Computador PDA ou HandHeld (Computador de mão) PDA – Personal Digital Assistants Manipulado de forma parecida ao celular. Geralmente sem teclado Função: Agenda e controle remoto Acesso a Internet e a Correio Eletroônico GPS (posicionamento global) Editores de Texto e Planilhas Eletrônicas Câmera digital, tocador MP3 Tela colorida e Rede sem fio embutida Entrada de dados? Caneta sobre a tela.

Slide 57 : Tipos de Computador Notebook / Laptop (Computador portátil) Computador pessoal Transportável Alto poder de processamento Autonomia (bateria) Tela de LCD (cristal líquido) Touchpad Lap = colo / Top = cima Rede Wireless

Slide 58 : Tipos de Computador Desktop (Computador de mesa) O mais popular Espaço O que fornece ao usuário? Preço acessível Conforto para o trabalho

Slide 59 : Outros Tipos … Estação de Trabalho Utilizado para tarefas pesadas: Tratamento de imagens, produção de vídeos, jogos. Servidor Utilizado para hospedar informações: Banco de dados, sistemas comerciais, pág. web. Super Computador (multiprocessamento) Utilizado para realizar atividades complexas: Previsão do tempo, simulação espacial, transações financeiras, processos genéticos. Clusters (aglomerados) Obtenção de grande poder de processamento. Ligação em paralelo de 2 ou mais PCs.

Slide 60 : Super computador – cray x1

Slide 61 : Servidor

Slide 62 : Clusters