Introdução a Informática - Hardware

INTRODUÇÃO
À INFORMÁTICA
Breve histórico!
Ábaco
O Ábaco, um instrumento para auxiliar
nos cálculos, foi inventado por volta do
ano 3000 a.c na Babilônia.
Pascalina
Em 1942, Blaise Pascal, matemático francês,
inventou a primeira máquina de somar (máquina
Pascalina); construída com rodas dentadas, que
realizava as soma e subtração.
Pascalina
Em 1970 Gottfried Wilhelm Von Leibnitz,
matemático alemão, aperfeiçoou a máquina
Pascalina, introduzindo um mecanismo capaz de
multiplicar e dividir. Criando a Calculadora
Universal.
Contudo, a maior contribuição de Gottfried para a
informática atual foi a descoberta da numeração
binária que é a base da eletrônica.
Cartões perfurados
Joseph Marie Jacquard, técnico de
tecelagem francês, criou o tear
automático controlado por cartões
perfurados, em 1801.
Babbage
Charles P. Babbage, matemático inglês, projetou
a Máquina das Diferenças em 1822, e a Máquina
Analítica, em 1833. É considerado o precursor do
computador eletrônico digital.
Tear
Herman Hollerith, engenheiro americano,
inventou um conjunto de máquinas de
processamento de dados que operava com
cartões perfurados (baseado no tear de
Jacquard) para processar o Censo
Americano de 1890.
Mark I
Mark I foi o primeiro
computador eletromecânico, inventado
pelo professor
Howard H. Aiken da
Universidade de
Harvard, nos E.U.A.,
em 1944;
ENIAC
ENIAC
(Electronic Numerical Integrator and Computer)
Foi o primeiro computador eletrônico, inventado
pelos professores John Eckert e John Mauchly da
Universidade da Pennsylvania (E.U.A.), em 1946.
Tinha cerca de 18000 válvulas, ocupava três
andares e queimava uma válvula a cada dois
minutos, fazia aproximadamente 5000 cálculos por
segundo.
ENIAC
Von Newmann
John Von Newmann, matemático húngaro,
formula nos Estados Unidos a proposição
prática para computadores universais, que
armazenam programas em memórias,
melhorando o método inicialmente
utilizado pelo ENIAC. Esse princípio é
utilizado nos computadores até hoje.
IBM
Em 1951 se inicia a produção em série de
computadores (IBM/UNIVAC).
Gerações
Primeira Geração
Computadores
constituídos
de
válvulas
eletrônicas.
Exemplos: ENIAC, EDVAC, UNIVAC I, IBM 701.
Definidos como “jurássicos”, eram enormes,
pesavam toneladas e funcionavam com
aproximadamente 18000 válvulas. Não existia
dispositivo de armazenamento e consumiam
muita eletricidade.
Válvulas
Segunda Geração
Fins dos anos 50, inicio dos anos 60
engloba computadores equipados com
transistores organizados em circuitos
impressos. Exemplo: IBM 1401. Surgirão
também as linguagens de programação de
alto nível: Fortran (1957), Cobol (1960),
Basic (1964).
Transitores
Terceira Geração
Meados da década de 70, década de 80
compreende computadores constituídos
de circuitos integrados.
Exemplos: IBM /360 e IBM /370.
Surgiram as primeiras LAN’s (redes locais) e
os computadores passaram a ser utilizados
em âmbito comercial e empresarial.
Circuitos Integrados
Quarta Geração
Com o final da década de 80 os computadores
constituídos de circuitos integrados em maiores
escalas.
Exemplos: Os computadores atuais, incluindo os
microcomputadores. O avanço na telecomunicação
(celular), nas pesquisas em torno do
desenvolvimento de uma inteligência artificial, de
tecnologias como a nanotecnologia e a biometria
representam o que hoje podemos esperar do
avanço tecnológico
Quarta Geração
O dinamismo com que essa evolução
ocorre nos traz a certeza de que os
filmes de ficção cientifica podem não
mais se limitar as telas do cinema.
Podemos citar ainda as redes sem fio
(wireless), a fibra óptica, a computação
gráfica.
Sistema Computacional
Entrada: são dados, ou seja, elementos conhecidos
de um problema.
Processamento: são
tratamentos dos dados
coletados de um problema.
Saída: são informações dos dados coletados.
(resultados – informação)
O que é Informática?
Informática
A informática que torna a
INFORmação autoMÁTICA não
deve intimidar e tão pouco iludir,
ela e computadores foram criados
para resolver problemas e auxiliar
as pessoas.
O que é um Computador?
Computador
O computador é uma máquina
que processa informações
eletronicamente, na forma de
dados e pode ser programado
para as mais diversas tarefas.
Tipos de computadores
Microcomputador
Também conhecido como Computador Pessoal
ou simplesmente PC (Personal Computer) é o
tipo mais popular. A IBM lançou o primeiro.
Hoje há inúmeras marcas de PCs, além de
outros “sem marca”, pois podem também ser
montados com componentes disponíveis no
mercado. Os computadores são classificados de
acordo com sua finalidade e porte, e estão
divididos nas seguintes categorias básicas:
Microcomputador
Mainframe
Mainframes são computadores de grande porte que
muitas vezes ocupam prédios inteiros. Com os
avançados tecnológicos, os micros ficaram cada vez
mais poderosos, tomando a maior parte do mercado.
Mas os mainframes ainda têm sua importância:
algumas aplicações, como sistemas bancários,
previsão do tempo e controle de vôos espaciais,
requerem computadores de grande porte. Hoje em
dia são chamados de supercomputadores.
Mainframe
Notebook
Os notebooks têm os mesmos recursos
encontrados em computadores pessoais, porém
são computadores de pequeno porte e fácil de
carregar para qualquer lugar, pesam entre 2 kg a 3
kg e custo é mais elevado e tem modelos com
chips gráficos que permitem jogar games mais
exigentes. A velocidade do processador chega a
2,5 GHZ, variando de acordo com o modelo e
fabricante.
Notebook
Mininotebooks (netbooks)
São pequenos e leves (alguns modelos menos
de um quilo), acessíveis e podem ser
encontrados por até R$ 899,00, oferece telas
pequenas (variam entre 7 a 10 polegadas) e as
configurações são inferiores aos dos
notebooks (a velocidade de processamento
varia 900 a 1600 MHz). Trazem leitor de
cartões e entrada USB, tem webcam.
Netbook
Tablet PC
É um computador pessoal em forma de prancheta
ou em um formato semelhante a um notebook. A
configuração é semelhante aos notebooks, o seu
diferencial está na tela que pode ser acessada com
o toque de uma caneta especial, e ser usada como
um notebook convencional, acima do teclado, ou
virada para fora e fechada, usando assim a caneta
para trabalhar somente com a tela, permitindo o
acesso sem a necessidade de teclado ou mouse.
Tablet PC
PDA
(Personal digital assistants) ou Assistente
Pessoal Digital: é um computador de
dimensões reduzidas (cerca de A6), e
significativo poder de processamento e
memória. Geralmente, possuem funções de
agenda e recursos de escritório. Ainda têm a
possibilidade
de
interconexão
com
computadores pessoais e uma rede sem fio.
PDA
Smartphone
Dispositivos híbridos que combinam as
capacidades dos telefones celulares e dos PDAs.
Possuem dimensões menores que os PDAs e
maiores do que telefones celulares. Alguns
possuem um teclado mais completo com letras
e números em teclas separadas e possuem telas
sensíveis ao toque. Suas funcionalidades podem
ser estendidas por meio de programas
executados pelo sistema operacional.
Smartphone
HARDWARE
Hardware é a parte física do computador, ou
seja, todo o equipamento.
Exemplo: periféricos de entrada, saída,
processador, memória, discos rígidos,
contemplam este conceito.
HARDWARE
Monitor
Gabinete
Mouse
Teclado
Funcionamento Básico
Periféricos
De
Entrada
Unidade
Central de
Processamento
CPU
Memórias ou
Dispositivos
De Armazenamento
Periféricos
De
Saída
PERIFÉRICOS
• Periféricos de Entrada
• Periféricos de Saída
• Periféricos de Entrada/Saída
PERIFÉRICO DE ENTRADA
Teclado
PERIFÉRICO DE ENTRADA
Mouse
PERIFÉRICO DE ENTRADA
Scanner
PERIFÉRICO DE ENTRADA
Web Cam
PERIFÉRICO DE ENTRADA
Microfone
PERIFÉRICO DE SAÍDA
Monitor
CRT
LCD
PERIFÉRICO DE SAÍDA
Fone de ouvido
PERIFÉRICO DE SAÍDA
Caixa de som
PERIFÉRICO DE SAÍDA
Impressora
matricial
colorida
PERIFÉRICO DE ENTRADA/SAÍDA
Microfone com fone de ouvido
PEFIFÉRICO DE ENTRADA/SAÍDA
Impressora multifuncional
PERIFÉRICO DE ENTRADA/SAÍDA
Joystick
DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA
Monitor Touchscreen
DISPOSITIVO DE ARMANEZAMENTO
Pendrive (256/512 Mb – 1/2/4/8/16/32 Gb)
DISPOSITIVO DE ARMANEZAMENTO
CD (700 Mb)
DISPOSITIVO DE ARMANEZAMENTO
DVD (4,7 Gb)
DISPOSITIVO DE ARMANEZAMENTO
HD (20/40/80/160/320/500 GB)
DISPOSITIVO DE ARMANEZAMENTO
Disquete (1,4 Mb)
CPU
A CPU (Central Processing Unit, ou
Unidade Central de Processamento),
conhecida como o “cérebro” do
computador, responsável por
controlar e realizar todas as
tarefas comandadas
pelo usuário
CPU
Como acontece o processamento dos dados
no computador?
PROCESSAMENTO DE DADOS
• É o tratamento dos dados por meio de
máquinas, com o fim de se obter resultados
das informações trabalhadas.
• Para o computador processar os dados,
precisamos ter meios para fornecê-los ao
micro.
PROCESSAMENTO DE DADOS
• Para isso, o computador dispõe de recursos
como:
• O teclado (para digitação, por exemplo, do
texto que define um programa de
computador),
• O mouse (para selecionar opções e executar
algumas operações),
• Pen-Drivers e CD para entrada de dados,
• Scanner (utilizadas por programas e
aplicativos gráficos em geral) e outros.
PROCESSAMENTO DE DADOS
• O processamento dos dados é feito na CPU
(Unidade de Processamento Central) onde
a informação é tratada, sendo lida, gravada
ou apagada da memória, sofrendo
transformações de acordo com os objetivos
que se deseja atingir com o processamento
delas.
PROCESSAMENTO DE DADOS
• De modo geral, um processamento se
realiza de acordo com o esquema abaixo:
Unidade
de
Entrada
Unidade
Central
Unidade
de
Saída
PROCESSAMENTO DE DADOS
• Veja como isso ocorre no cotidiano...
PROCESSAMENTO DE DADOS
• ... E no computador:
CPU
• A CPU (Central Processing Unit) é o
"cérebro" de um computador, também
conhecida por UCP (Unidade Central de
Processamento), tem a finalidade de:
 processar as informações,
 controlar as operações aritméticas e
lógicas,
 efetuar o processamento de entradas
e de saídas.
 controlar todos os periféricos
(equipamentos).
CPU
CPU
CPU ou UCP
(Unidade Central de Processamento)
Controla as Memórias
do computador
Memória Principal
RAM e ROM
Controla a Unidade
Lógica e Aritmética
Memória Auxiliar
Disquete
Winchester
CD Rom
Gerencia os Periféricos
Entrada:
Mouse
Teclado
Scanner
Saída:
Monitor de Vídeo
Impressora
Placa mãe
Responsável pela interconexão de todas as
peças que formam o computador.
Praticamente todos os dispositivos precisam
ser conectados à placã-mãe para formar o
computador.
MEMÓRIA
As memórias são as
responsáveis pelo
Armazenamento de
dados e instruções
dos computadores.
MEMÓRIAS
Memória ROM: Read Only Memory
(memória somente leitura). Os programas
armazenados na memória ROM são gravados
pelo próprio fabricante, pois são programas
fundamentais para a inicialização do
computador. Não conseguimos ter acesso a
eles.
MEMÓRIAS
Memória RAM: Random Access Memory (Memória
de Acesso Aleatório). Está inserida no gabinete do
computador. Uma de suas características principais
é que a memória RAM é utilizada somente para
armazenamento temporário dos dados, enquanto
eles estão sendo processados. Quando o trabalho
for finalizado, os dados deverão ser gravados na
Memória Auxiliar ou Secundária.
MEMÓRIAS
Memória Volátil: seus dados são perdidos
quando o computador é desligado. Memória
não permanente. Exemplo: RAM
Memória Não-Volátil: seus dados não são
perdidos quando o computador é desligado.
Memória permanente. Exemplo: ROM.
Diferença em Memória RAM e ROM
HIERARQUIA DE MEMÓRIAS
Registradores: memória temporária usada pelo
processador no processamento das instruções.
Cache: armazena partes da memória principal
que são usados frequentemente pelos
programas.
Principal: diretamente endereçável pelo
processador.
Secundária: memória de armazenamento
permanente.
BARRAMENTOS
É um conjunto de linhas de comunicação que
permitem a interligação entre dispositivos, como a
CPU, a memória e outros periféricos.
Esses fios são divididos em:
•Via de dados: onde trafegam os dados.
•Via de endereços: onde trafegam os endereços.
•Via de controle: sinais de controle que sincronizam
as duas anteriores.
BACKUP
Backup significa cópia de
segurança. O usuário
prevenido deve efetuar
cópias de segurança de seus
arquivos a fim de não perdelos caso ocorra algum
problema no computador.
BIT E BYTE – Capacidade de
Armazenamento
• Apesar de existirem diversos tipos diferentes
de
computadores,
a
forma
de
armazenamento
das
informações
é
exatamente a mesma em todos os modelos.
• Assim como temos as unidades de medidas
de Kilos (kg), Litros (L), Metros (m),
Kilometragem (km), etc, as informações
armazenadas nos computadores obedecem
a uma nomenclatura específica para definir
as unidades de capacidade.
BIT E BYTE – Capacidade de
Armazenamento
• A informação introduzida em um computador
deve estar em um formato compreensível
para ele.
• O computador armazena e manipula os
dados internamente de forma eletrônica.
• O computador processa dados através de
circuito elétrico, representado por Bit e Byte.
BIT E BYTE – Capacidade de
Armazenamento
• Os computadores "entendem" impulsos
elétricos, positivos ou negativos, que são
representados por 1 ou 0.
• A cada impulso elétrico damos o nome de
BIT (BInary digiT).
• São estes números que formam o sistema
binário (0, 1), e o sinal 0 ou 1 são
conhecidos como bit.
• O bit é a menor unidade utilizável para
representação de informações em um
computador.
BIT E BYTE – Capacidade de
Armazenamento
• Como um único bit é insuficiente para
representar informações mais complexas,
eles são agrupados e combinados.
• Chegaram a um número suficiente para
guardar todos os sinais representados do
alfabeto, dos números, da pontuação.
• Este número é o 8 (oito), sendo oito vias que
conseguem receber os sinais binários e daí
formar uma combinação de 256 caracteres
(28 = 256)
BIT E BYTE – Capacidade de
Armazenamento
• Num primeiro agrupamento, eles são reunidos em
conjuntos de oito, recebendo a denominação de
BYTE (BinarY TErm) ou termo binário.
• Portanto, um conjunto de 8 bits reunidos como
uma única unidade forma um byte.
• O byte é a unidade de medida da capacidade de
armazenamento de dados no computador.
• Para controlar esses 256 caracteres, desenvolveuse uma tabela padrão do armazenamento de cada
código e seu correspondente.
• A essa tabela dá-se o nome de Tabela ASCII.
BIT E BYTE – Capacidade de
Armazenamento
• Cada byte é equivalente a um caractere (letras,
números e símbolos), representados na Tabela
ASCII.
• É também por meio dos bytes que se determina o
comprimento da palavra de um computador, ou
seja, a quantidade de impulsos que ele utiliza na
composição das instruções internas.
BIT E BYTE – Capacidade de
Armazenamento
• Quando nos referimos às informações
armazenadas em um computador utilizamos,
portanto, o termo byte, que corresponde a um
caractere.
• Tendo em vista que a unidade byte é
consideravelmente pequena quando indicamos
valores mais extensos, utilizamos múltiplos do
byte: kilobyte, megabyte, gigabyte, terabyte, etc.
UNIDADE DE MEDIDA
1 byte
1 Kb
1 Mb
1 Gb
1 Tb
=
=
=
=
=
uma letra, ou caractere
1024 bytes
1024 Kilobytes
1024 Megabytes
1024 Gigabytes
Bons estudos!!