Informática Aplicada - Aula 02 - Hardware

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Hardware
Informática Aplicada
Profª Ms. Ceres Germanna
ceres@ufersa.edu.br
Roteiro
 Hardware
◦ Sistema Central
◦ Armazenamento
◦ Periféricos
Relembrando...
 O que é um computador?
◦ Sistema formado por um conjunto 
estruturado de componentes, e sua função 
pode ser compreendida em termos das 
funções desses componentes.
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Relembrando
 Quais as funções de um computador?
◦ Processamento de dados;
◦ Armazenamento de dados;
◦ Transferência de dados;
◦ Controle das operações internas e de acesso 
a informação.
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O Hardware é responsável pelas quatro funções seguintes:
◦ Entrada de dados (input) – comunicação dos dados e dos 
programas a serem processados.
◦ Processamento – Manipulação dos dados para obter 
informação.
◦ Armazenamento – Armazenamento de informação para 
posterior reutilização e transporte.
◦ Saída de dados (output) –Visualização e obtenção da 
informação produzida.
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Logo...
Hardware
Memória Auxiliar
Sistema Central
Unidade de SaídaUnidade de Entrada
Periférico Periférico
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Esquema básico
Periféricos
Sistema Central
CPU
Memória
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Entrada de 
dados
Processamento
Dispositivos 
de saída
Unidade Central de 
Processamento
Dispositivos 
de entrada
Saída de 
informação
Esquema geral de um computador
Armazenamento
Estrutura Básica de um Computador
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Dispositivos de 
armazenamento 
(memórias)
Dispositivos 
de saída 
Unidade Central de 
Processamento
Dispositivos 
de entrada
UNIDADE CENTRAL DE 
PROCESSAMENTO
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◦ É o hardware que executa todos os 
cálculos do computador.
◦ Também conhecido como Processador.
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Unidade Central de 
Processamento (CPU):
Sistema Central
ULA
UC
Memória Principal
Memória Auxiliar
Unidade de Saída
Unidade de Entrada
Operações Lógicas e Aritméticas
Controle das demais unidades
Armazena dados e programas em 
processamento
CPU
Sistema Central
 Unidade Central de Processamento 
(UCP/CPU)
◦ Processa os dados de entrada em 
informações de saída
◦ Ciclo de processamento
 Busca de instrução na memória principal
 Execução da Instrução
 Reinicia o ciclo
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Ciclo de Execução
CPU
ULA
UC
Memória Principal
Busca 
Instrução
Executa 
Instrução
Periféricos
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Sistema Central
 Unidade de Controle (UC)
◦ Controla o fluxo de dados e a interpretação 
de cada instrução do programa
◦ Todo o processamento é coordenado pela 
unidade de controle
 Unidade Lógica e Aritmética (ULA)
◦ Realiza as operações aritméticas e lógicas
◦ É coordenada pela UC.
Arquitetura do Processador
◦ Registradores: 
 Memória pequena de alta velocidade para 
armazenamento de resultados temporários e 
informações de controle.
◦ Contador de Palavra: 
 Aponta para a próxima instrução a ser executada.
◦ Registrador de Instrução: 
 Contém a instrução que está sendo executada.
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Mecanismos de
transferência
de dados
Mecanismos
de controle
Recursos de 
armazenamento
de dados
Recursos de
processamento
de dados
Fontes e 
destinos 
dos dados
Periféricos ou 
linhas de 
comunicação
Unidades de E/S
Unidades de memória
Unidade Central de processamentoBarramentos 
externos
Barramentos 
Internos
Computador
Arquitetura do Processador: Visão
funcional de um computador
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Periféricos e 
linhas de 
comunicação
Barramentos 
externos
ComputadorUnidades 
de E/S
UCP
Unidades 
de memória
Barramentos 
internos
Arquitetura do Processador: Visão
estrutural de um computador
Alguns Processadores
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Evolução dos Processadores
20Fonte: http://www.fm.usp.br/dim/telemed/TeseChao/introducao.php
Evolução dos Processadores
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MEMÓRIA
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Memória
•É a parte do computador que armazena:
•informações que serão processadas na UCP;
•Resultados intermediários e finais de operações;
•Instruções, programas a serem processados ou em 
execução.
Memória Principal:
Memória Principal
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Memória Principal
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RAM (Random Access Memory)
•É conhecida como a área de trabalho do usuário
•necessita de energia elétrica para manter as informações
•Guarda temporiamente os programas que estamos utilizando
Memória Principal
ou central
rápida, limitada,
temporária e volátil
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Memória Principal
 Quantidade de memória principal afeta o 
custo e o desempenho do sistema;
 O tamanho máximo da memória principal 
é limitado pela arquitetura da CPU.
Memória Principal
 Tipos de Memória Principal
◦ RAM (Random Access Memory)
 Memória de Trabalho
 Volátil
 Permite Gravação e Leitura
Tipos de RAM
 DRAM (Dynamic RAM)
◦ Construída com capacitores
◦ Carga dos capacitores deve ser renovada 
periodicamente (refresh)
◦ Lenta e Custosa
 SRAM (Static RAM)
◦ Construída com transistores
◦ Rápida e Cara
◦ Embora volátil, só perde o
conteúdo quando desligada
Tipos de ROM
 ROM
◦ Gravada durante a fabricação
◦ Baixo custo para grandes volumes
 PROM (Programmable ROM)
◦ Programável após a fabricação (uma vez)
◦ EPROM (Erasable PROM)
 Gravado e Apagado com ultravioleta
◦ EEPROM (Electrically Erasable PROM)
 Apagável Eletricamente
◦ Custo alto
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Memória Auxiliar, Secundária ou 
de Massa (armazena informações a serem 
utilizadas outro dia)
- Cartão Perfurado
- Disco flexível (disquete)
-CD-ROM, CD-R
-Pendrive 
-Cartão de Memória...
Memória Auxiliar mais lenta, maior capacidade 
e teoricamente permanente: 
não volátil
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Memória Auxiliar
 Em relação à memória principal:
◦ Mais lenta
◦ Custo menor
◦ Não volátil
◦ Maior capacidade
 Acesso Seqüencial ou Aleatório
 Armazenamento de informações e 
programas
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Termos Comuns
 Memória Virtual
◦ Emula memória principal maior
◦ Utiliza memória secundária
◦ Troca de dados entre memória principal e 
secundária: swapping
 Memória Cache
◦ Memória de alta velocidade associada ao 
processador
◦ Armazena dados comumente utilizados
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Organização da Memória
CPU
ULA
UC
Memória Principal
Memória Secundária
MEMÓRIA PRINCIPAL
X
MEMÓRIA SECUNDÁRIA
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MEMÓRIA PRINCIPAL MEMÓRIA SECUNDÁRIA
36
MEMÓRIA PRINCIPAL MEMÓRIA SECUNDÁRIA
SALVAR
37
MEMÓRIA PRINCIPAL MEMÓRIA SECUNDÁRIA
38
MEMÓRIA PRINCIPAL MEMÓRIA SECUNDÁRIA
SALVAR
39
MEMÓRIA PRINCIPAL MEMÓRIA SECUNDÁRIA
40
MEMÓRIA PRINCIPAL MEMÓRIA SECUNDÁRIA
41
MEMÓRIA PRINCIPAL MEMÓRIA SECUNDÁRIA
42
MEMÓRIA PRINCIPAL MEMÓRIA SECUNDÁRIA
43
MEMÓRIA PRINCIPAL MEMÓRIA SECUNDÁRIA
RECUPERAR
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MEMÓRIA PRINCIPAL MEMÓRIA SECUNDÁRIA
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Memória Principal vs. Secundária
 Memória Auxiliar
◦ Não volátil
◦ Custo menor
◦ Mais Lenta
◦ Maior Capacidade
 Memória Principal
◦ Volátil
◦ Custo maior
◦ Mais rápida
◦ Menor capacidade
 Classificação das memórias
◦ Tamanho (Armazenamento)
◦ Capacidade de leitura e escrita (Tempo)
◦ Volatilidade (Modo de Gravação)
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Memória Principal vs. Secundária
47
Memória Principal vs. Secundária
REPRESENTAÇÃO DE DADOS
NA MEMÓRIA
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Representação de dados na
Memória
BITmenor unidade
de informação.
componente básico
da memória
representa 
“circuito” 
zero (0)
ou
um (1)
1 BIT ==> 2 valores ==> padrões (agrupamento de vários bits)
representar outros valores
CPU trabalha 
com linguagem 
de máquina
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BYTE
agrupamento
de bits
por convenção
8 bits
28 = 256 combinações
conter uma
informação
mais bytes
mais informações
processadas
Representação de dados na
Memória
 Palavras:
◦ Nibble: 4 bits (24 = 16 variações)
◦ Byte: 8 bits (28 = 256 variações) 
◦ Word: 16 bits (216 = 65.536 variações) 
◦ Double Word = 32 bits (232 = 4.294.967.296 
variações) 
◦ Quad Word = 64 bits (264 = 
18.446.744.073.709.551.616 variações) 
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Representação de dados na
Memória
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 Unidades de 
Armazenamento da 
Memória Principal e 
Auxiliar
◦ BIT (Binary digiT)
◦ BYTE – 8 bits
◦ K, KB – Quilobyte
 Mil
 1024 (210 bytes)
◦ M, MB – Megabyte
 Milhão
 1.048.576 (220 bytes)
◦ G, GB – Gigabyte
 Bilhão
 1.073.741.824 (230 bytes)
◦ T, TB –Terabyte
 Trilhão
Representação de dadosna
Memória
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BARRAMENTO
Informática Aplicada
 Barramento:
◦Para que todos estes componentes funcionem 
adequadamente, é necessário que comuniquem entre si, 
permitindo a circulação dos dados a processar.
◦Assim existe um sistema de comunicação interno, designado 
por barramento ou bus.
 Barramento local – interliga a CPU à memória.
 Barramento de entrada e saída – interliga todos 
os dispositivos externos ao barramento local.
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PLACA MÃE
 Fornece suporte para todos os 
componentes do computador.
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Placa Mãe
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Placa Mãe
 Responsável por interligar todos os 
componentes do PC de maneira eficiente e 
confiável;
 Placas de fibra de vidro com várias camadas e 
milhares de vias elétricas que interligam vários 
chips e uma centena de componentes 
discretos espalhados por toda a sua superfície 
PERIFÉRICOS
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Periféricos
 Comunicação entre a máquina e o mundo 
exterior
◦ Unidades de Entrada
◦ Unidades de Saída
◦ Unidades de Entrada e Saída
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CPU
Memória
Periféricos de Entrada
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CPU
Memória
Periféricos de Saída
62
CPU
Memória
Periféricos de Entrada e Saída
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Dispositivos de Entrada
 Convertem dados em sinais utilizáveis 
pelo computador
◦ Teclado
◦ Mesa Digitalizadora
◦ Tela sensível ao toque
◦ Caneta Luminosa
◦ Joystick
◦ Mouse
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Dipositivos de Saída
 Dispositivos de saída convertem sinais 
digitais armazenados internamente para 
formas úteis externamente;
 A informação pode sair do sistema em 
diferentes formas básicas e suas 
combinações:
◦ Texto
◦ Imagem
◦ Som
◦ Sinais Digitais ou Analógicos
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Dispositivos de Entrada e Saída
 Funcionam tanto como dispositivos de 
entrada como de saída:
◦ Disco Rígido
◦ Tela sensível ao toque
◦ Joystick Force Feedback
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Dispositivos de Entrada
 Teclado
 Caneta Luminosa
◦ Identificação de elementos da tela
 Mouse
 Trackball
 Touchpad
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Dispositivos de Entrada
 Joystick
 Scanner
◦ Mesa / Mão
◦ Tridimensional
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Dispositivos de Entrada
 Luva eletrônica 
◦ Data Glove
◦ Luva com esqueletos externos
 Data suit 
 Leitora de código de barras
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Dispositivos de Entrada
 Dispositivos de 
rastreamento - tracking 
devices 
 Câmaras digitais
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Dispositivos de Saída
 Monitores
 Projetores Digitais
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Dispositivos de Saída
 Traçadores gráficos ou 
Plotters
 Offset Digitais
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Dispositivos de Saída
 Impressoras
◦ Matriciais
◦ Jato de Tinta
◦ Laser
◦ Transferência Térmica
 Registradores fotográficos
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Dispositivos de Entrada e Saída
 Monitores de toque (touchscreen)
 Joystick Force Feedback
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Dispositivos de Entrada e Saída
 Unidade de Disco Magnético
 Unidade de Disco Ótico
 Modem
 Unidade de Fita Magnética
 Pendrive
Exercício
1- Descreva o funcionamento básico do processador.
2- Descreva o funcionamento básico da memória.
3- Cite as diferenças entre memória principal e memória 
secundária.
4- Qual a função dos registradores e barramentos?
5- Qual a função da placa mãe?
6- Como os dados são representados na memória?
7- Quais os componentes básicos de um 
microprocessador?
8- Qual a função da ULA?
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