Introdução à Introdução à ComputaçãoComputaçãoIntrodução à Introdução à ComputaçãoComputação

Hardwares dos PC’s e Hardwares dos PC’s e seu Funcionamentoseu Funcionamento

Cynara CarvalhoCynara Carvalho

cynaracarvalho@yahoo.com.brcynaracarvalho@yahoo.com.br

Autarquia Educacional do Vale do São Francisco – AEVSF

Faculdade de Ciências Sociais e Aplicadas de Petrolina – FACAPE

Curso de Ciências da Computação

PC ( Personal Computer)

• PC significa “Personal Computer”, ou “Computador pessoal”. Os computadores que hoje são chamados de PCs são derivados do IBM PC, criado no início dos anos 80.

Elementos básicos do computador

Processador• Um microprocessador, ou simplesmente processador, é um

circuito integrado (ou chip),que é considerado o "cérebro" do computador.

• O processador é o componente responsável por executar os programas. Quanto mais rápido é o processador, mais rápida será a execução dos programas.

• Exemplos: Pentium 4, Pentium III, Celeron, Core , K6-2, Athlon e Duron

Processador• O centro de controle é denominado CPU –

Unidade central de processamento. A CPU consiste em duas partes:

• Unidade de Controle – contém circuitos que usam sinais elétricos para coordenar o computador inteiro para realizar ou executar instruções armazenadas de um programa.

• Unidade lógica e aritmética – (arithmetic/logic unit – ALU) – contém circuitos eletrônicos que executam todas as operações lógicas e aritiméticas.

Processador• A unidade de controle deve comunicar-se tanto com

a unidade lógica e aritmética quanto com a memória.• Registradores – são áreas de armazenamento

temporário de alta velocidade que servem a propósitos especiais e destinam-se a instruções ou dados. Se localizam dentro da CPU. São coordenados pela unidade de controle de modo que aceitem, guardem e transfiram instruções ou dados e façam comparações aritméticas ou lógicas em alta velocidade.

Processador

A combinação de tempo de Instrução ( i-time) e tempo de execução (e-time) denomina-se ciclo de máquina.

Processador

RISC versus CISCCISC – Complex Instruction Set Computing• Trabalha com instruções complexas, lento,

código simplificadoRISC – Reduced Instruction Set Computing• Trabalha com instruções reduzidas, rápido,

instruções complexas implementadas via código.

MemóriaComponentes da Memória• Memória semicondutora• RAM e ROM• Memória Flash

Memória Semicondutora

Usada pela maioria dos computadores modernos:– Confiável, barata e compacta.– Volátil: exige corrente elétrica contínua.• Se a corrente for interrompida, os dados se perdem.

– Semicondutor Complementar de Óxido de Metal –Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS).• Retém informação quando a energia é desligada.• Usado para armazenar informações necessárias quando

ocomputador é inicializado

Memória• A memória é responsável pela armazenagem dos

programas e dos dados. Também conhecida por armazenamento primário.

• RAM ( randon-acess memory – memória de acesso aleatório) - (memória de leitura e escrita): são chips de memória que podem ser lidos e gravados pela CPU a qualquer instante. A CPU usa a RAM para armazenar e executar programas vindos do disco, para ler e gravar os dados que estão sendo processados. Uma outra característica da RAM, é que se trata de uma memória VOLÁTIL. Isso significa que quando o computador é desligado, todos os seus dados são apagados.

Memória• A RAM pode ser de dois tipos:• SRAM – RAM estática – retém o

conteúdo sem intervenção da CPU,contanto que a energia elétrica seja mantida .É mais rápida.

• DRAM – RAM DINÂMICA – deve ser constantemente recarregada pela CPU. Vantagens: tamanho e custo.É usada na maioria dos computadores pessoais.

RAM Dinâmica• Usada para memória de computadores

pessoais.• – DRAM síncrona – Synchronous DRAM

(SDRAM): o tipo mais rápido de DRAM usado atualmente.

• – Rambus DRAM (RDRAM): mais rápida do que a SDRAM, tornar-se-á mais comumente usada quando os preços se reduzirem.

Memória• ROM (read-only memory – memória somente de leitura).

São chips de memória que podem ser lidos pela CPU a qualquer instante, mas não podem ser gravados pela CPU. Sua gravação é feita apenas pelo fabricante do computador, ou pelo fabricante de memórias. Os dados armazenados nela já saem prontos de fábrica e são produzidas em larga escala na indústria. A característica importante de ROM é que trata-se de uma memória PERMANENTE. Seu conteúdo nunca é perdido, mesmo com o computador desligado.

• Quantidade de memória de um PC é medida em megabytes (MB). 1 MB equivale a cerca de 1 milhão de bytes. 1 byte, por sua vez, é a unidade de memória capaz de armazenar, por exemplo, uma letra. PCs modernos possuem 256 MB, 512 MB ou mais.

Memórias FLASH

• RAM não-volátil• – Usada em telefones celulares,

câmeras digitais e computadores manuais (handheld).

• – Os chips de memória flash assemelham-se aos cartões de crédito.

• – Menores do que uma unidade de disco e requerem menos energia.

Periféricos• Periféricos - são os dispositivos responsáveis

pelas entradas e saídas de dados do computador, ou seja, pelas interações entre o computador e o mundo externo. Exemplos de periféricos são o monitor, teclados, mouses, impressoras,etc.

Barramento• O termo Barramento, originário de

bus, um meio de transporte. Liga todos estes componentes e é uma via de comunicação de alto desempenho por onde circulam os dados tratados pelo computador.

Barramento

• Largura de barramento:– O número de percursos elétricos

para transportar dados.– Medida em bits.• Velocidade de barramento:– Medida em megahertz (MHz).

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.

Byte

• Um grupo de 8 bits.– Cada byte tem 256 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.

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.

Capacidade 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 (antigos).– Dispositivos de armazenamento portáteis (disquetes, CD-ROMs).• Gigabyte: aproximadamente, um bilhão (230) de bytes.– Dispositivos de armazenamento (discos rígidos).– Memória de computadores pessoais, mainframes e servidores de

rede.• Terabyte: aproximadamente, um trilhão (240) de bytes.– Dispositivos de armazenamento (discos rígidos).• Petabyte: aproximadamente, um quatrilhão (250) de bytes.– Dispositivos de armazenamento para sistemas muito grandes

Esquemas de Codificação

Provêem uma maneira comum para representar umcaractere de dados.– Necessários para os computadores poderem

intercambiar dados.• Esquemas comuns:– ASCII – 1byte = 8 bits( mais usado)– EBCDIC – 1 byte = 7bits ( IBM)– Unicode • Usa 16 bits para representar um caractere.• 65.536 valores possíveis.• Exige duas vezes mais espaço para armazenar dados.

A Unidade de Sistema

• Abriga os componentes eletrônicos do sistema de computador:

– Placa-mãe (motherboard)– Dispositivos de armazenamento

Placa-mãe (motherboard)

• Placa de circuitos plana que contém os circuitos do computador.

– A unidade central de processamento(microprocessador) é o componente mais

importante.