Sistema Binário

Prévia do material em texto

Professor Luiz Fernando F. Machado 
Seção 6 
Conteúdo de Hardware 
Prof. Henrique Sanches 
Henrique Sanches 
Material Professor Henrique Sanches 
Boa Dia!!! 
Bom Tarde!!! 
Bom Noite!!! 
Meus contatos 
Prof. Henrique Sanches 
 
E-mail: professorhenriquesanches@gmail.com 
 
Facebook: Henrique Sanches 
Material Professor Henrique Sanches 
Dicas 
DICAS PARA ESTUDO 
Continuem com as anotações!!! 
Não levem dúvidas para casa. 
 
DICAS PARA TRABALHO 
APINFO 
 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Nosso material 
No Dropbox 
E também no... 
No... 
No... 
SkyDrive! 
Material Professor Henrique Sanches 
Vamos lá? 
O que vimos na aula passada? 
A importância da informática no mundo de hoje; 
Duas formas de representar a informação: 
analogicamente ou digitalmente; 
Lembrando que Informática é: 
Informação 
+ 
Automática; 
Material Professor Henrique Sanches 
Vamos lá? 
Como funciona o sistema binário; 
Os computadores "entendem" impulsos elétricos; 
Vimos como o sistema digital permite armazenar qualquer 
informação na forma de uma sequência uns e zeros. 10110101; 
O que é Hertz; 
O que é Bit; 
O que é Byte; 
Nos computadores, representar 256 números binários é suficiente 
para trabalharmos com eles. 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Bits - Os prefixos mais comuns métrica utilizada com 
computadores 
 Prefixo Abreviatura Valor 
Quilo K 2 10 (1,024) 
Mega M 2 20 (1,048,576) 
Giga G 2 30 (1,073,741,824) 
Tera T 2 40 (1,099,511,627,776) 
Material Professor Henrique Sanches 
Vamos lá? 
Depois começamos a ver alguns termos: 
Clock; 
Clock interno: Tem a maior taxa. É a frequência com que o 
processador realiza suas funções. 
Clock externo: É a velocidade da transmissão de dados através do 
barramento de dados do processador para a memória. 
Buffer; 
Cache; vídeo 1; vídeo 2; vídeo 3; 
Firmware; 
Barramentos; 
 
 
 
 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Os barramentos como funcionam? 
Material Professor Henrique Sanches 
Vídeo 
Vamos lá? 
Mais alguns termos: 
Latência; 
Dual, Trial e Quad Channel; 
Reset. 
 
 
 
 
 
 Material Professor Henrique Sanches 
•Na aula de hoje: 
Estrutura básica de um PC 
Material Professor Henrique Sanches 
PLACA MÃE PROCESSADOR 
DRIVE A 
FONTE 
HD 
LEITOR CD/DVD 
MEMÓRIA 
PLACA DE VIDEO 
GABINETE 
A função do Micro 
Processamento Entrada Saída 
Material Professor Henrique Sanches 
O que acontece quando se liga o micro 
O post checa o hardware, 
as informações da ROM vão para a memória RAM, 
o Sistema Operacional é carregado para a memória RAM também. 
Tudo que se abre ou carrega a nível de software, 
vai para á memória RAM. 
 
Vejamos o gráfico a seguir: 
 
Material Professor Henrique Sanches 
O que acontece quando se liga o micro 
ROM Post 
Setup 
BIOS 
RAM 
Sistema Operacional 
Material Professor Henrique Sanches 
O que acontece quando se liga o micro 
ROM 
Post BIOS Setup 
Material Professor Henrique Sanches 
Tela de inicialização do micro 
Material Professor Henrique Sanches 
Tela de inicialização do micro 
Material Professor Henrique Sanches 
Post com erro - Tela de inicialização do 
micro 
Material Professor Henrique Sanches 
O que acontece quando se liga o micro e quer 
entrar no setup e bios 
ROM Post 
Setup 
BIOS 
Material Professor Henrique Sanches 
O que acontece quando se clica em um 
programa após o carregamento do Windows. 
Material Professor Henrique Sanches 
O que acontece quando se clica em um 
programa. 
Quando você clica duas vezes em um ícone para rodar um programa, 
veja o que acontece: 
 
1. O programa, que está armazenado no disco rígido, é transferido 
para a memória. 
Um programa é uma série de instruções para o processador. Receita. 
 
Material Professor Henrique Sanches 
O que acontece quando se clica em um 
programa. 
2. O processador, 
usando um circuito chamado controlador de memória, 
carrega as informações do programa na memória RAM. 
 
 
3. As informações, agora dentro do processador, são 
processadas. 
 
Material Professor Henrique Sanches 
O que acontece quando se clica em um programa. 
4. O que acontece a seguir vai depender do programa. 
O processador pode continuar a carregar e executar o programa ou 
 pode fazer alguma coisa com a informação processada, 
como mostrar algo na tela. 
Disco rigido Memória RAM Chipset 
( ponte Norte ) 
Processador 
Material Professor Henrique Sanches 
Chipset 
Ponte Norte 
 
Ponte Sul 
Material Professor Henrique Sanches 
Chipset – “conjunto de chips” 
PONTE NORTE 
Controlador de memória; 
Controlador do barramento AGP; 
Controlador do barramento PCI Express x16; 
interface para transferência de dados com a ponte sul; 
Basicamente: 
Cuida da comunicação entre o barramento local-PCI e o barramento 
PCI e controla a memória RAM e a memória cache L2. 
Ligado diretamente ao processador 
Material Professor Henrique Sanches 
Chipset – “conjunto de chips” 
PONTE SUL 
Discos rígidos; 
Portas USB, paralelas e seriais; 
Som e Rede On board; 
Barramento ISA; 
Barramento PCI e PCI Express; 
BIOS; 
Relógio de tempo real (RTC). 
Material Professor Henrique Sanches 
Chipset – “conjunto de chips” 
Basicamente: 
É responsável pelo controle de interrupção de DMA (Direct Memory 
Access), 
do drive de disquete, 
das portas serial e paralelas, 
portas IDE e 
a de comunicação entre o barramento ISA e o PCI. 
Material Professor Henrique Sanches 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 ORGANIZAÇÃO DO COMPUTADOR 
 Cada sistema de computador de uso geral tem quatro elementos 
funcionais: 
 
Unidade de Controle (UC), 
 
Unidade de Lógica e Aritmética (ULA), 
 
a Memória, e 
 
Unidades de Entrada e Saída (geralmente referenciadas pela notação 
I/O). 
 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 ORGANIZAÇÃO DO COMPUTADOR 
 
Esses elementos são interconectados por 3 barramentos: 
Barramento de Dados 
Barramento de Endereço 
 Barramento de Controle 
 
Material Professor Henrique Sanches 
A arquitetura básica de qualquer computador completo, seja um PC, um 
Macintosh ou mesmo um computador de grande porte, é formada por 
apenas 5 componentes básicos: 
 
processador, 
memória RAM, 
disco rígido, 
dispositivos de entrada e saída 
softwares. 
 
 
 
Como tudo funciona 
 
Material Professor Henrique Sanches 
 
• Qualquer PC é composto pelos mesmos componentes básicos: 
 
processador 
 memória 
 HD 
placa-mãe, 
 placa de vídeo 
monitor. 
 
 
Como tudo funciona 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Essa mesma divisão básica se aplica também a outros aparelhos 
eletrônicos, 
como palmtops; 
tablets 
 e celulares. 
 
 
Como tudo funciona 
 
Material Professor Henrique Sanches 
A principal diferença é que neles os componentes são integrados 
numa única placa de circuito 
(muitas vezes no mesmo chip) 
e são utilizados chips de memória flash no lugar do HD. 
Qual o nome dessa memória flash que substitui o HD? 
 
Como tudo funciona 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
O processador é o cérebro do sistema,encarregado de processar todas 
as informações. 
 
Porém, apesar de toda sua sofisticação, o processador não pode fazer 
nada sozinho. 
Processador 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
Para termos um computador funcional, precisamos de mais alguns 
componentes de apoio: 
memória, 
unidades de disco, 
dispositivos de entrada e saída 
e finalmente, 
os programas a serem executados. 
 
Processador 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
A memória principal, ou memória RAM, 
é usada pelo processador para armazenar os dados que estão sendo 
processados, 
funcionando como uma espécie de mesa de trabalho. 
A quantidade de memória RAM disponível, 
determina quais atividades o processador poderá executar. 
Memória RAM 
Memória RAM 
Memória RAM 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
O IBM PC original, lançado em 1981, por exemplo, 
possuía apenas 64 Kbytes de memória e por isso 
era capaz de executar apenas programas muito simples, 
baseados em texto. 
 
Olhem isso: Windows 3.0 
 Windows 3.1 
Memória RAM 
Memória RAM 
Memória RAM 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
Um PC atual possui bem mais memória: 
2 GB, 
4 GB, 
8 GB, 
16 GB ou mais, 
por isso é capaz de executar programas complexos. 
Memória RAM 
Memória RAM 
Memória RAM 
Material Professor Henrique Sanches 
A memória RAM é capaz de responder às solicitações do processador 
numa velocidade alta. 
 
Seria perfeita se ela não fosse volátil, 
OU SEJA, 
quando se desliga tudo se perde. 
 
Como tudo funciona 
Memória RAM 
Material Professor Henrique Sanches 
 
Já que a memória RAM serve apenas como um rascunho, 
usamos um outro tipo de memória para guardar arquivos e programas: 
a memória de massa. 
 
Como tudo funciona 
Memória RAM 
Material Professor Henrique Sanches 
 
O principal dispositivo de memória de massa é o disco rígido, 
onde ficam guardados programas e dados 
enquanto não estão em uso ou quando o micro é desligado. 
 
Disquetes , 
CD-ROMs e 
Pen Drive 
também são ilustres representantes desta categoria de memória. 
 
Como tudo funciona 
Memória RAM 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
Os sistemas operacionais atuais, 
incluindo a família Windows, 
permitem ao processador usar o disco rígido 
para gravar dados 
caso a memória RAM se esgote, 
recurso chamado de memória virtual. 
 
 
 
 
Memória Virtual 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
Utilizando este recurso, mesmo que a memória RAM esteja 
completamente ocupada, 
o programa será executado, 
porém muito lentamente, devido à lentidão do disco rígido. 
Memória Virtual 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 
Para permitir a comunicação entre o processador e 
os demais componentes do micro, 
assim como entre o micro e o usuário, 
temos os dispositivos de I/O “input/output” 
 ou “entrada e saída”. 
 
 
 Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 
Estes são os olhos, ouvidos e boca do processador, 
por onde ele recebe e transmite informações. 
Existem DUAS categorias de dispositivos de entrada e saída: 
 
A primeira é composta pelos dispositivos destinados a fazer a 
comunicação entre o usuário e o micro. 
 
 Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 
 o monitor, impressoras, caixas de som, etc. (para a saída de dados). 
 
Nesta categoria podemos enquadrar o teclado, mouse, microfone, etc. 
(para a entrada de dados) . 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 
A segunda categoria é destinada a permitir a comunicação entre 
 o processador e os demais componentes internos do micro, 
como a memória RAM e o disco rígido. 
 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 
Os dispositivos que fazem parte desta categoria estão dispostos 
basicamente na placa mãe, 
e incluem controladores de discos, 
controladores de memória, 
etc. 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 Como toda máquina, um computador, por mais avançado que seja, é burro; pois não é 
capaz de raciocinar ou fazer nada sozinho. 
 
Ele precisa ser orientado a cada passo. É justamente aí que entram os programas, ou 
softwares, que orientam o funcionamento dos componentes físicos do micro, fazendo 
com que eles executem as mais variadas tarefas, de jogos à cálculos científicos. 
 
Os programas instalados, determinam o que o micro “saberá” fazer. 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 
Se você quer executar um trabalho de engenharia você usa um 
software como o AutoCAD. 
Se você quer que o seu micro seja capaz de desenhar, basta “ensiná-
lo” através da instalação um programa de desenho, como o Corel 
Draw! 
e assim por diante. 
 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 
Toda a parte física do micro: 
processadores, memória, discos rígidos, monitores, enfim, 
tudo que se pode tocar, é chamada de hardware, 
enquanto os programas e arquivos armazenados 
são chamados de software. 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 
Existem dois tipos de programas, 
chamados de software de alto nível, 
e software de baixo nível. 
Estas designações não indicam o grau de sofisticação dos programas, 
mas sim com o seu envolvimento com o Hardware. 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 
O processador não é capaz de entender nada além de linguagem de 
máquina, instruções relativamente simples, 
que ordenam a ele que execute operações matemáticas como soma e 
multiplicação, 
além de algumas outras tarefas, 
como leitura e escrita de dados, comparação, etc. 
 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 
Como é extremamente difícil e trabalhoso fazer com que o processador 
 execute qualquer coisa escrevendo programas diretamente em 
linguagem de máquina, 
usamos pequenos programas, como o BIOS e os drivers de dispositivos 
do Windows para executar as tarefas mais básicas, 
funcionando como intermediários, 
ou intérpretes, entre os demais programas e o hardware. 
 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 
Estes programas são chamados de software de baixo nível. 
Todos os demais aplicativos, como processadores de texto, planilhas, 
jogos, etc. 
rodam sobre estes programas residentes, 
não precisando acessar diretamente ao hardware, 
sendo por isso chamados de softwares de alto nível. 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 É justamente por causa desta 
divisão que muitas vezes um novo 
dispositivo, uma placa de som que 
acabou se ser “espetada” na placa 
mãe por exemplo, 
não funciona até que sejam 
instalados os drivers que vem no CD 
ou disquetes que acompanham a 
placa. 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 
O Windows é capaz de perceber a presença da nova placa, mas para 
usa-la, ele precisa do driver correto. 
O driver funciona como uma espécie de intérprete, que converte os 
comandos usados pelo Windows nos comandos entendidos pela placa e 
vice-versa. 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 
 
Material Professor Henrique SanchesComo tudo funciona 
 
O próprio Windows possui uma grande biblioteca de drivers, 
que permite instalar automaticamente muita coisa, mas, 
muitos dispositivos, 
principalmente placas mais recentes, lançadas depois da versão do 
Windows que estiver usando, 
não funcionarão adequadamente até que sejam instalados os drivers 
corretos. 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 
 
Sem os drivers, 
é impossível fazer qualquer placa funcionar. 
Felizmente, hoje em dia é possível encontrar drivers para praticamente 
qualquer tipo de placa, 
mesmo antiga, através dos sites dos fabricantes. 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 Para instalar uma nova placa, o 
procedimento básico é sempre o mesmo. 
Depois de instalar fisicamente a placa e ligar 
o PC, 
o Windows exibirá uma aviso de “novo 
Hardware encontrado”, 
pedindo os drivers em seguida. 
 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 Escolha a opção de procurar um driver para o 
dispositivo e mostre a localização dos 
arquivos, seja uma pasta no CD-ROM, uma 
pasta do HD, um disquete, etc. 
Caso tenha apontado os arquivos corretos, o 
Windows irá instala-los e o dispositivos 
passará a funcionar. 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 
Lembre-se que existem drivers específicos para cada sistema 
operacional. 
Se o modem tiver apenas drivers para Windows 98 por exemplo, 
ele não funcionará no XP, Vista, Seven, win8, Linux, DOS ou outros 
sistemas, 
a menos que o fabricante resolva disponibilizar novas versões do driver. 
 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 
 
Não podemos nos esquecer do próprio sistema operacional, 
que funciona como uma ponte entre o hardware e o usuário, 
 automatizando o uso do computador, 
e oferecendo uma base sólida a partir da qual os programas podem ser 
executados. 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Site da Asus área de suporte de drivers 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 Continuando com os exemplos anteriores, 
o sistema operacional poderia ser definido como a “personalidade” do 
micro. 
Um micro rodando o Linux por exemplo, 
dificilmente seria tão amigável e fácil de operar 
quanto um outro micro rodando o Windows 98. 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
  Por outro lado, este último jamais seria tão estável quanto um terceiro 
micro rodando o Windows XP. 
As diferenças não param por aí. 
 
 Os programas desenvolvidos para rodar sobre um determinado sistema 
operacional quase sempre são incompatíveis com outros. 
 
 Uma versão do Corel Draw! desenvolvida para rodar sobre o Windows 
XP, j 
amais rodaria sobre o Linux por exemplo, seria preciso reescrever todo 
o programa, criando uma nova versão. 
 Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 A interface dos vários sistemas operacionais também é diferente. 
No MS-DOS, por exemplo, temos apenas um prompt de comando 
baseado em texto, 
enquanto no Windows temos uma interface gráfica baseada em 
janelas. 
 
Material Professor Henrique Sanches 
Como tudo funciona 
 Esta divisão visa facilitar o trabalho dos programadores, 
que podem se concentrar em desenvolver aplicativos cada vez mais 
complexos, 
num espaço de tempo cada vez menor. 
Material Professor Henrique Sanches 
 Vamos falar de Arquiteturas abertas e fechadas: 
Material Professor Henrique Sanches 
 Arquiteturas 
 Nos primórdios da informática, nas décadas de 50, 60 e 
70, 
vários fabricantes diferentes disputavam o mercado. 
Cada um desenvolvia seus próprios computadores, que 
eram incompatíveis entre sí, 
tanto a nível de hardware, 
quanto a nível de software. 
 
 
Material Professor Henrique Sanches 
 Arquiteturas 
 Apesar de executarem as mesmas operações básicas, 
praticamente tudo era diferente: 
Os componentes de um não serviam em outro, 
os programas eram incompatíveis e, 
até mesmo as linguagens de programação, 
eram diferentes. 
 
 
Material Professor Henrique Sanches 
 Arquiteturas 
 Porém, com a popularização dos microcomputadores 
era inevitável uma padronização. 
No início da década de 80, tínhamos basicamente 
apenas duas arquiteturas, 
ou “famílias” de computadores pessoais diferentes: 
O PC, desenvolvido pela IBM, 
e o Macintosh, desenvolvido pela Apple. 
 
 
Material Professor Henrique Sanches 
 Arquiteturas 
 
Como era mais barato, 
o PC tornou-se mais popular, 
ficando o uso dos Macintosh restrito a nichos onde suas 
características peculiares o tornam mais atraente, 
como a edição de imagens ou 
sons e editoração eletrônica. 
 
Material Professor Henrique Sanches 
 Arquiteturas 
 Durante muito tempo, a própria Apple pareceu se 
conformar com a posição, 
lançando micros voltados principalmente para o 
seguimento profissional. 
Atualmente, 
vemos uma aceitação maior dos Macs, 
principalmente devido ao lançamento do iMac 
(2000), 
mas os PCs ainda são a grande maioria. 
Material Professor Henrique Sanches 
 Arquiteturas 
 Como os micros PC possuem uma arquitetura aberta, 
ou seja, 
a possibilidade de vários fabricantes diferentes 
desenvolverem seus próprios componentes, 
baseados em padrões já definidos, 
temos uma lista enorme de componentes 
compatíveis entre si. 
Material Professor Henrique Sanches 
 Arquiteturas 
 Podemos escolher entre várias marcas e modelos 
os componentes que melhor atendam nossas 
necessidades e montar nossa própria configuração, 
 assim como podemos escolher 
os materiais que serão usados para construir uma 
casa. 
 
Material Professor Henrique Sanches 
 Arquiteturas 
 
Também é possível melhorar posteriormente o micro 
montado 
através de upgrades, 
trocando alguns componentes 
para melhorar seu desempenho. 
Material Professor Henrique Sanches 
 Arquiteturas 
  Mesmo micros de grife, 
como os IBM, Compaq, Itautec, Dell, etc. 
também são micros montados, 
já que quase todos os seus componentes 
são comprados de outros fabricantes. 
 
 
Material Professor Henrique Sanches 
 Arquiteturas 
 A diferença principal entre os micros montados e os micros de grife 
é que os últimos são montados por grandes empresas e temos todo o 
suporte e garantia. 
Porém, adquirindo um micro de grife, quase sempre pagamos mais 
caro e 
ao mesmo tempo não temos tanta liberdade para configurar o micro a 
gosto. 
 Material Professor Henrique Sanches 
 Arquiteturas 
 
DELL 
COMPAQ 
POSITIVO Material Professor Henrique Sanches 
 Arquiteturas 
 
 
Entretanto, o simples fato de comprar um micro de grife não é garantia 
de qualidade. 
Em geral eles possuem uma qualidade bem superior à dos micros 
montados por lojas de informática por exemplo. 
 
Porém, 
a necessidade de lançar micros de baixo custo, 
muitas vezes leva os grandes fabricantes a lançarem 
verdadeiras bombas no mercado, usando componentes de baixíssima 
qualidade. 
 Material Professor Henrique Sanches 
 Arquiteturas 
 
 
A lista é enorme, 
já tivemos casos de micros de grife que não traziam sequer memória 
cache L2 
(na época em que este ainda fazia parte da placa mãe). 
 
Pesquisando por aí, você irá encontrar vários PCs de marcas 
conceituadas, 
usando PLACAS –MÃE inferiores, pouca memória RAM, etc. 
“economias” que aumentam o lucro do integrador,deixando a bomba 
na NOSSA mão. 
Material Professor Henrique Sanches 
Dúvidas 
Este material está disponível no Dropbox. 
Material Professor Henrique Sanches 
Até a próxima aula... 
Material Professor Henrique Sanches 
OBRIGADO PELA ATENÇÃO!!! 
Prof. Henrique Sanches 
professorhenriquesanches@gmail.com 
Material Professor Henrique Sanches 
OBRIGADO... 
Material Professor Henrique Sanches