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Introdução a Processamento de dados & Unidades Funcionais Básicas Processador – Memória – Dispositivos de Entrada e saída Prof. MSc Christiano Maciel. 1 Relembrando Informática Ciência que estuda o tratamento automático e racional da informação, Funções da Informática Desenvolvimento de novos métodos de trabalho; Construção de aplicações automáticas; Melhoria de métodos e aplicações existentes. 2 Processamento de Dados Processar dados significa transformar dados (iniciais ou de entrada) em informações úteis (informações finais ou de saída). “Todas as atividades que, a partir de dados conhecidos, através de processamento, conduzem a resultados procurados.” 3 Processamento de Dados Processamento de dados Consiste basicamente em extrair informações dos dados. Dados: são fatos (números, textos, imagens, sons) em estado bruto usado como entrada de um processamento. Descrevem eventos ou entidades. Ex: Peso = 60kg -> não podemos tirar nenhuma conclusão dessa informação, é apenas um dado bruto. 4 Processamento de Dados Informação: é o resultado do processamento de dados, saída de uma aplicação. Conjunto de fatos organizados de tal forma que adquirem um significado. É o dado tratado, passível de análise, comparação -> permite a tomada de decisão. Ex: Dados de uma pessoa: Peso = 60 kg, Altura = 1.40 m, sexo = feminino, idade = 10 anos -> está fora do peso -> pode estar obesa 5 Modelo de Von Neumann Em sua proposta, Von Neumann sugeriu que as instruções fossem armazenadas na memória do computador. Até então elas eram lidas de cartões perfurados e executadas, uma a uma. Armazená-las na memória, para então executá-las, tornaria o computador mais rápido, já que, no momento da execução, as instruções seriam obtidas com rapidez eletrônica. 6 Modelo de Von Neumann Conceito de Programa Armazenado (pub. em 1945) – Uma memória principal (dados e instruções) – Uma unidade lógica e aritmética (ULA), – Uma unidade de controle (UC) – Dispositivos de E/S, operados pela unidade de controle 7 UNIDADES FUNCIONAIS BASICAS Memória Principal Processador Dispositivos de Entrada e Saída 8 UNIDADES FUNCIONAIS BASICAS 9 COMPONENTES BÁSICOS HARDWARE x SOFTWARE 10 COMPONENTES BÁSICOS Hardware, parte física: Inclui periféricos de E/S Carcaças, placas, fios e componentes em geral. Entende-se como Hardware todo e qualquer componente que faça parte da máquina, interna ou externamente; 11 COMPONENTES BÁSICOS 12 Unidades Funcionais Básicas UCP – Unidade Central de Processamento É considerada a parte mais importante de um computador. Unidade ativa Coordena e executa as operações aritméticas e lógicas Dividida e duas seções: ULA (Unidade Lógica e Aritmética) UC (Unidade de Controle) 13 Unidades Funcionais Básicas UCP – Unidade Central de Processamento (ULA) Unidade Lógica e Aritmética – Parte do processador encarregada de fazer todas as operações LÓGICAS E ARITMÉTICAS (UC) Unidade de controle - Controla o fluxo de informações entre todas as unidades do computador. 14 Unidades Funcionais Básicas UCP – Unidade Central de Processamento 15 Unidades Funcionais Básicas MEMÓRIA Memórias de um computador são comumente classificadas como: Principal: armazenar informações necessária para o processador em um determinado momento. RAM, Secundária: A informação precisa ser carregada em uma memória primária antes de ser tratada pelo processador. Exs: Disco Rígido, disquete, pen-drive. Memórias Cache e ROM 16 Unidades Funcionais Básicas MEMÓRIA - TIPOS Semicondutoras (chips); A memória semicondutora produzida com componentes de estado sólido. Tipos de memórias mais utilizados em circuitos digitais atualmente. Ex: RAM e ROM Unidades Funcionais Básicas MEMÓRIA - TIPOS Magnéticas; Unidades Funcionais Básicas MEMÓRIA - TIPOS Ópticas. 2.3.1 CD 2.3.2 DVD; 2.3.3 HD-DVD; 2.3.4 BLU-RAY; Unidades Funcionais Básicas MEMÓRIA 20 Memória principal RAM (Volátil) RAM - Rondon Access Memory Armazena temporariamente as informações. Mantem o sistema operacional, os programas em uso e os dados de processamento necessários a cada momento. O tamanho da memória é um indicador de capacidade do computador. Unidades Funcionais Básicas MEMÓRIA - PRINCIPAL 21 Unidades Funcionais Básicas MEMÓRIA PRINCIPAL RAM Funções Armazenamento das instruções referentes a um programa que está sendo processado. Armazenamento dos dados iniciais referentes ao programa Armazenamento de dados intermediários Armazenamento dos resultados finais a serem transmitidos, em fase posterior, a um dispositivo de saída. 22 Unidades Funcionais Básicas MEMÓRIA PRINCIPAL Memória ROM (NÃO Volátil) ROM - Read Only Memory Não Perde Informações. Memória Permanente da CPU Programas que tratam de operações de inicialização Controle de baixo nível para componentes de hardware (Unidades de disco, teclados, monitor etc.) 23 Unidades Funcionais Básicas MEMÓRIA PRINCIPAL 24 Unidades Funcionais Básicas MEMÓRIA PRINCIPAL Memória Cache É uma memória volátil de pequenas dimensões Acesso muito rápido Localizada entre a memória principal (RAM) e o processador. Sua função é acelerar a velocidade de transferência das informações entre a UCP e a memória principal. Os dados mais acessados são colocados na Cache. Pode ser interna ao processador ou externa 25 Unidades Funcionais Básicas MEMÓRIA SECUNDÁRIA É um dispositivo utilizado para armazenar informações que não caberiam na memória principal ou que seriam perdidas quando o computador fosse desligado. Permite que o usuário reutilize as informações mais tarde, realizando a gravação física das mesmas. Ex: Fitas, Discos flexíveis e Discos Rígidos, etc. 26 Unidades Funcionais Básicas DISPOSITIVOS DE E/S Os elementos de um computador que garantem a ligação com o mundo externo. Há dispositivos só de entrada, só de saída , bem como uma ampla gama que realiza operações nos dois sentidos. CONHECIDOS COMO PERIFÉRICOS DE ENTRADA E SAÍDA 27 Unidades Funcionais Básicas DISPOSITIVOS DE E/S Periféricos de entrada Têm a capacidade de introduzir dados/comandos Ex: mouse, teclado, drive de CD, leitor de código de barra, scanner, webcam, câmera digital, microfone, joystick Periféricos Saída Meios pelos quais o computador apresenta os resultados de processamento Ex: impressora, monitor, caixa de som 28 BARRAMENTOS Via de tráfego interna no qual os sinais transitam entre os diversos componentes do computador Barramentos de Dados : Ligam a CPU com a memória Tráfego de dados manipulados pela CPU; Barramentos de Endereço: Caminho das informações localizadas na memória Barramentos de Expansão: Liga a CPU e Memória com o mundo exterior. 29 SLOTs Soquete projetado para receber placas de expansão e conectá-las ao barramento de expansão do sistema ISA PCI AGP PCI EXPRESS 30 PLACA MÃE PLACA MÃE É a placa principal do computador, na qual são conectados todos os componentes internos (como por exemplo: processador, memória RAM, unidades de disco). Nela há encaixes (slots), onde podem ser instalados outros componentes como: Placa de fax modem, placa de rede, placa de som, placa controladora scanner etc.
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