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Organização e funções 
básicas dos componentes 
de um Sistema de 
Computação: Parte I
SST
Schirigatti, J. L., Ancelmo, J. R.;
Organização e funções básicas dos componentes de um 
Sistema de Computação: Parte I / Autor: Jackson Luis 
Schirigatti, José Roberto Ancelmo
Local: Florianópolis, 2020.
nº de p. : 10 páginas
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Organização e funções básicas 
dos componentes de um 
Sistema de Computação: Parte I
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Apresentação
Estudar a arquitetura e a organização de um computador é enxergá-lo por dentro, 
a sua organização, seus dispositivos e para que funcionam. Agora você estudará 
como os dispositivos e processadores estão organizados num computador e como 
a memória trabalha. 
Também entenderá como funcionam as filas de endereçamento, como o computador 
consegue fazer mil tarefas ao mesmo tempo e ainda deixar o processador livre para 
que a máquina responda de maneira satisfatória.
Dispositivos E/S e Unidade Central de 
Processamento (CPU)
O hardware de um computador é composto por um conjunto de três componentes 
básicos, os quais são combinados sistematicamente a fim de armazenar uma série 
de dados e, posteriormente, processá-los em forma de resultados, sendo que, para 
cada aplicação particular desejada, é possível arquitetar uma configuração lógica 
diferente desses componentes.
No entanto, independentemente da aplicação projetada, para que esse 
comportamento funcional do sistema ocorra, é indispensável que haja a troca e a 
interpretação de dados e sinais de controle entre os seus componentes lógicos. 
Assim, dependendo do sinal fornecido a partir de um dado, o computador será capaz 
de executar diferentes funções.
Para isso, faz-se necessário um componente de entrada e saída (E/S) interconectado 
ao sistema que seja capaz de introduzir os dados de modo que sejam geradas 
instruções a serem processadas e, posteriormente, reproduzidas ao usuário. Cada 
componente E/S é capaz de controlar um ou mais dispositivos periféricos, também 
conhecidos como dispositivos input/output (I/O), pelos quais é possível introduzir e/
ou extrair dados, por meio da interação do processador com o homem.
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Os dispositivos de entrada correspondem aos equipamentos pelos quais é 
possível, especificamente, introduzir dados no computador, por exemplo: teclado, 
mouse, scanners, disquetes, HDs externos, microfone, câmera, mesa gráfica 
etc. Comumente, todos os dispositivos de entrada são capazes de codificar 
as informações fornecidas pelo homem em forma de dados que possam ser, 
posteriormente, processados pelo sistema digital do computador.
Por sua vez, os dispositivos de saída correspondem aos equipamentos pelos 
quais é possível, especificamente, extrair dados do computador, como monitor de 
vídeo, impressora, caixas de som, fones de ouvido, entre outros. Ao contrário dos 
dispositivos de entrada, essa classe de equipamentos é responsável por decodificar 
os dados gerados pelo sistema digital do computador em forma de informações que 
podem ser percebidas de maneira inteligível pelo usuário.
Ainda, existem dispositivos E/S que funcionam tanto para entrada quanto para a 
saída de dados, sendo, portanto, chamados de dispositivos híbridos. São exemplos 
desses dispositivos os drives de CD e DVD-ROM, pen drives e os modens.
No entanto, para que os dados fornecidos pelos dispositivos de entrada sejam 
convertidos efetivamente em resultados pelo dispositivo de saída, é necessário 
que haja um componente intermediário presente no sistema que seja capaz 
de interpretar esses dados e, consequentemente, gerar sinais de controle 
correspondentes. A esse componente damos o nome de Unidade Central de 
Processamento (CPU).
Conhecida popularmente como microprocessador, a unidade central de 
processamento (CPU) é o componente mais importante do sistema computacional, 
pois é ela quem executará os programas armazenados na memória principal, 
buscando e interpretando cada instrução fornecida pelo dispositivo de entrada de 
dados, a fim de devolvê-los em forma de informações acessíveis ao usuário por meio 
dos dispositivos de saída.
De modo geral, cada processador é composto por um circuito integrado próprio, 
o qual pode ser dividido, basicamente, em dois grandes módulos: a unidade de 
controle (UC) e a unidade lógica e aritmética (ULA). Enquanto a UC responsabiliza-se 
por supervisionar todas as operações do computador sob a direção de um programa 
armazenado, a ULA realiza todas as operações matemáticas e comparações lógicas 
sobre um conjunto de dados.
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Esquematização do processamento de dados
Unidade Central 
de Processamento 
(CPU)
Dispositivo 
de Entrada
Dispositivo 
de Saída
Unidade de 
Memória
Fonte: Adaptada de Stallings (2002).
Para isso, a UC determina, primeiramente, qual instrução será executada pelo 
computador e, depois, procura essa instrução na memória interna, gerando um sinal 
que será interpretado pela ULA. A execução dessas instruções ocorre, na maioria 
das vezes, de modo sequencial por meio de algoritmos escritos a partir de uma 
linguagem de programação que são compilados e geram um código programado 
responsável pelo processamento dos dados. A instrução é então executada 
por outras unidades do computador sob a direção da UC, caracterizando o que 
chamamos de Ciclo de Instrução.
Ciclo de instrução e endereçamento 
de memória 
O ciclo de instrução pode ser entendido tipicamente como uma sequência de 
passos, em que, a cada passo, uma operação lógica ou aritmética é executada pela 
ULA sobre algum dado a partir das instruções fornecidas pela memória do sistema. 
Para isso, o circuito realiza uma busca nos registradores da UC, os quais são 
responsáveis por receber, guardar o endereço da próxima instrução a ser executada 
e transferi-la na direção de algum dispositivo de controle. Desse modo, para cada 
ciclo de instrução, o microprocessador realiza dois processos respectivos: um ciclo 
de busca e um ciclo de execução.
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Esquematização do Ciclo de Instrução Básico
Busca da 
próxima 
instrução
ciclo de busca ciclo de execução
PARADAExecução da instruçãoINÍCIO
Fonte: Adaptada de Stallings (2002).
A partir do esquema apresentado, pode-se observar que a execução de um 
programa se encerra somente se a máquina for desligada, se ocorrer algum erro 
irrecuperável ou se for executada uma instrução de programa que pare a operação 
do computador. Do contrário, enquanto novos dados forem inseridos no sistema, o 
ciclo de instrução permanecerá ininterrupto. Ainda, cada CPU de computador pode 
executar vários ciclos de busca e execução diferentes de acordo com o conjunto de 
informações que forem guardadas nos registradores. 
Cada registrador compreende uma posição de memória identificada por um 
endereço específico, capaz de guardar informações temporárias (sequências de 
bits = palavra) que podem ser deslocadas dentro de um mesmo registrador ou 
transferidas entre dois registradores, a fim de serem interpretadas como uma 
instrução ou como um dado. O modo específico pelo qual esse processo ocorre será 
explicado detalhadamente mais adiante.
Bit: Descendente das palavras “dígito binário” (binary digit), o bit 
corresponde à menor unidade de medida de transmissão de dados 
usada na área da computação e informática. 
Saiba mais
Tipicamente, os registradores são endereçados sequencialmente e, juntos, 
constituem um subsistema de memória da Memória lnterna, denominado Memória 
RAM (Random Access Memory).
Um endereço de memória identifica uma locação física na memória interna de um 
computador, apontando para o local onde os dados estão armazenados. É como um 
endereço residencial o qual indica onde você reside. 
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Nessa analogia, o espaço de endereçamento corresponde à área onde sua moradia 
está fixada, como o seu bairro ou a sua cidade, por exemplo. Aqui, o espaço é 
extremamente importante, porque, ainda que existam duas “Av. Brasil, 120”, cada um 
pertence a uma cidade diferente (São Pauloe Rio de Janeiro, por exemplo), ou seja, 
correspondem a espaços de endereçamento diferentes. O mesmo acontece com o 
endereçamento da memória. A memória RAM é dividida em linhas (Row) e colunas 
(Column). O acesso é feito enviando os valores CAS (Columm Adress Strobe) e 
RAS (Row Adress Strobe), que correspondem a esses endereços de linha e coluna. 
Combinados os dois endereços, é acessado o bit de dados desejado. Para acesso a 
uma determinada posição, seja para gravar ou ler dados, o controlador de memória 
primeiro gera o valor de RAS ou o número da linha que está relacionada à posição, 
sendo gerado em seguida o valor de CAS, que corresponde à coluna dessa posição. 
Veja o exemplo:
Modelo de endereçamento de memória 
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2
3
4
5
6
7
8
9
10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Valor RAS: 
"9 linha"
Bit a ser 
acessado
Legenda: Exemplo de Endereçamento de Memória.
Fonte: Rodrigues (2014) 
De modo geral, a memória principal de um sistema de computação é arquitetada 
hierarquicamente, sendo que os registradores estão no topo dessa hierarquia. 
Isso porque os registradores são o meio mais rápido de se armazenar um dado 
ou instrução e, por isso, também compreendem o componente mais caro de uma 
Memória. É a capacidade de armazenamento dos registradores (n bits) que irá ditar 
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o tamanho da memória interna e, consequentemente, limitará o tipo de serviço que o 
computador poderá executar.
Alguns registradores mais comuns são:
• Acumulador (AC): responsável por armazenar os resultados de um cálculo.
• Registrador de endereçamento da memória (Memory address register – 
MAR): especifica o endereço da memória que deverá ser usado pela próxima 
instrução de leitura ou escrito.
• Registrador de dados da memória (Memory data register – MDR): contém o 
dado a ser lido ou escrito na memória.
• Registrador de instrução (Instruction Register – IR): armazena a próxima ins-
trução que deverá ser interpretada e executada.
• Contador de programa (Program Counter – PC): usado para guardar o ende-
reço da próxima instrução a ser buscada na memória.
• Registradores de propósito gerais (R): são aqueles capazes de armazenar di-
versos tipos de dados, podendo ser utilizados para a manipulação de cálculos, 
contagens, armazenamento, ponteiros, entre outros.
Modos de execução do processador
Levando-se em conta os conhecimentos adquiridos no decorrer desta unidade, 
podemos ter uma visão mais detalhada do processo de execução do processador, no 
qual: no início de cada ciclo, o processador busca uma instrução primária guardada 
no endereço de memória do PC que irá informar o endereço da próxima instrução a 
ser executada e assim por diante. 
Considere um sistema de computação no qual cada palavra de 
memória contenha 16 bits e, a partir daí, suponha que o PC possui o 
endereço 200. O microprocessador irá buscar a próxima instrução 
na posição de memória 200 e, a cada novo ciclo de instrução, 
buscará as instruções nas posições seguintes: 201, 202, 203, e 
assim por diante. 
Saiba mais
Cada instrução é carregada simultaneamente no IR que, por sua vez, contém uma 
sequência de bits que especificam a ação que a UC deverá executar. A partir daí, 
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um sinal é enviado para a ULA, a qual interpreta a instrução armazenada no IR e a 
devolve para a UC a fim de executar a ação requisitada. 
Em geral, essas ações podem ser classificadas em quatro categorias:
• Processador-memória: ação de transferência de dados do componente de 
processamento para o componente de memória e vice-versa.
• Processador-E/S: ação de transferência de dados entre o componente de pro-
cessamento e um dispositivo periférico de entrada e saída.
• Processamento de dados: execução de operações lógicas ou aritméticas so-
bre os dados.
• Controle: ação em que a sequência de informações pode ser alterada. Nes-
ses casos, o programador pode desenvolver um programa não sequencial de 
modo que, ao buscar uma instrução na posição de memória de endereço 256, 
seja transmitido um sinal para que a próxima busca seja direcionada para a 
posição de memória de endereço 182. Desse modo, no ciclo seguinte, a ins-
trução será obtida no endereço 182, e não no endereço 257 como previsto. 
Conclui-se, portanto, que um ciclo de instrução pode envolver mais de uma 
referência, podendo não só especificar uma interação entre o processador e a 
memória, como também entre o processador e um componente E/S e, ainda, entre 
um componente E/S e a memória. 
Fechamento
Entendemos que a Arquitetura de Computadores basicamente corresponde ao 
comportamento funcional de um sistema computacional. Já a Organização de 
Computadores cuida da estrutura interna do computador (ex. frequência do relógio 
ou tamanho da memória física). 
Trabalhar com arquitetura e organização de computadores é trabalhar com vários 
níveis de funções, e tomamos por exemplo o nível mais alto, onde o usuário 
executa programas e o nível mais baixo, que consiste em transistores e fios.
Estudamos a memória principal, que nada mais é que um sistema de computação 
que possui uma hierarquia, cujos registradores são os primeiros alocados no topo 
dessa hierarquia.
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Os registradores têm capacidade de armazenamento (n bits) que, de certa maneira, 
determina o tamanho da memória interna e, consequentemente, limitará o tipo de 
serviço que o computador poderá executar. 
Referências
STALLINGS, W. Arquitetura e organização de computadores. São Paulo: Prentice 
Hall, 2002.
RODRIGUES, Bruno Rafael de Oliveira. Métodos de acesso de dados. Arquitetura de 
Computadores. Disponível em: http://slideplayer.com.br/slide/298336/. Acesso 26 
mar 2020.
http://slideplayer.com.br/slide/298336/