A Evolução do Hardware

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Evolução do Hardware
Hardware - é o conjunto formado pelos circuitos eletrônicos e partes eletromecânicas de um computador. É a parte física e visível do computador. O hardware sozinho não funciona, pois ele precisa das instruções (software) para saber o que fazer e quando fazer.
Histórico da evolução da tecnologia
Maquina Manual
Em 2000AC 	- O primeiro passo da história foi o ábaco.
Maquina Mecânica
Em 1500 - Leonardo da Vinci inventou uma calculadora mecânica. Foi a primeira máquina desenvolvida para efetuar operações matemáticas simples. De acordo com as indicações dos seus manuscritos para a construção de uma máquina de calcular, as somas seriam transportadas automaticamente a partir de um conjunto de rodas dentadas numeradas de 0 a 9, ligadas de tal maneira que uma volta completa de uma roda girava um dente da seguinte. A máquina seria capaz de fazer somas e subtracções com números que poderiam ter até 13 algarismos.
Em 1640 - Lenoir-Gravet criou a régua de cálculo, composta por uma régua fixa e outra deslizante que já era capaz de efetuar as quatro operações básicas. Como os logarítmos são representados por traços na régua e sua divisão e produto são obtidos pela adição e subtração de comprimentos, a régua é considerada o primeiro computador analógico.
Em 1642 - Blaise Pascal inventou a primeira calculadora, a "Pascaline", que fazia somas e subtrações até 8 dígitos, a partir de um conjunto de engrenagens, cada uma com dez dentes. Quando uma passava do dígito 9 a seguinte à esquerda girava uma posição e assim por diante.
Em 1671- Leibinitz estendeu a máquina de Pascal para realizar além de somas e subtrações as operações de multiplicação e divisão.
Em 1833 - Babbage projetou a máquina analítica que era constituída de unidade de controle de memória, aritmética, de entrada e de saída. Sua operação era comandada por um conjunto de cartões perfurados. Babbage faleceu em 1871, sem conseguir terminar o trabalho, devido às limitações tecnológicas da época. Entretanto, esclareceu que uma máquina de computação deveria ser composta por um dispositivo de entrada, uma memória e - um dispositivo de saída. Charles Babbage pode ser considerado o avô do computador digital, pois criou as bases para fabricar um equipamento de computação. 
Em 1890 - Herman Hollerith desenvolveu uma máquina de tabular capaz de processar dados baseada em cartões perfurados ( para fazer o sistema de memória os dados sobre os indivíduos eram armazenadas por meio de perfurações em locais específicos do cartão) , conforme um código lido por um pino que passava pelo furo e chegava a uma jarra de mercúrio, fechando um circuito elétrico e causando um aumento de 1 em um contador mecânico. Ela foi utilizada para auxiliar no censo de 1890 e reduziu o tempo de processamento de dados de 10 anos (em que todos os cálculos foram feitos a mão), do censo anterior, para 2 anos e meio.
Em 1936 - Alan Mathison Turing (1912-1954), um matemático inglês, desenvolveu a "máquina universal", muito antes de existirem os modernos computadores digitais, sobre a qual publicou um artigo em 1936, que versava sobre modelo teórico de um computador, restrito só aos aspectos lógicos do seu funcionamento (memória, estados e transições). Concluía que uma máquina seria capaz de resolver todo o tipo de problemas, ou seja, a idéia de "computabilidade" começou a ser delineada.
	
Maquina Eletrônica
Em 1944 - A Marinha dos E.U.A. e a Universidade de Harvard e a IBM, desenvolveram um computador projetado por Howard Aiken, o "Mark I", (IBM ASCC), com base no calculador analítico de Babbage. Foi desenvolvido por Howard H. Aiken em Harvard e na IBM. O equipamento funcionava com relés e era programado por fita de papel. Ocupava 120 m3 aproximadamente, possuía 18 metros de comprimento, dois metros de largura e pesava 70 toneladas. Era constituído por 7 milhões de peças móveis e sua fiação alcançava 800 Km. Conseguia multiplicar dois números de 10 dígitos em 3 segundos. O Mark I foi desenvolvido para calcular tabelas de trajetória para fazer a pontaria de canhões de longo alcance,substituindo os demorados cálculos à mão.
Em 1946 - Foi anunciado o ENIAC ("Electronic Numerical Integrator and Computer"), o primeiro computador elétrico digital eletrônico de grande escala. O projeto era do Exército dos E.U.A., usava apenas válvulas e objetivava calcular as trajetórias de mísseis com maior precisão. Foi a Burroughs quem construiu a memória do ENIAC que já era capaz de efetuar 5.000 adições e 360 multiplicações por segundo. É interessante notar que, se comparado com os computadores existentes o poder de processamento do ENIAC seria menor do que o de uma simples calculadora de bolso. Com 18.000 válvulas o ENIAC pesava 28 toneladas, queimava 178 quilowatts de energia e ocupava uma área de 167 m² na Universidade da Pensilvania. Sua construção demorou quase três anos e custou meio milhão de dólares e esse computador se destacou por realizar 5 mil operações por segundo, velocidade mil vezes superior à de seus antecessores. A primeira máquina eletrônica era programado por chaves e adotava o sistema decimal.
Em 1946- matemático húngaro John Von Neumann propõe a arquitetura que ainda é a base para os computadores programáveis modernos. Esta arquitetura é baseada numa memória principal onde estão armazenadas as instruções codificadas na forma binária do 0 e 1 (conceito de programa armazenado) e de uma unidade de processamento que operava de modo repetitivo com um ciclo de busca das instruções na memoria e outro de execução destas instruções no processador. Assim, o computador programável que conhecemos hoje, onde o programa e os dados estão armazenados na memória ficou conhecido como computador de von Neumann.
Transistor
Em 1958	- surge o primeiro computador transistorizado, da NCR, logo seguido pelo 1401 da IBM. O transistor é um componente eletrônico mais barato e confiável que a válvula. Um transistor é capaz de armazenar dois valores diferentes de voltagem com maior precisão.
Em 1962 – surge o primeiro computador totalmente transistorizado, o IBM 7094.
Circuitos Integrados
Em 1964	- surge o primeiro computador com circuitos integrados. A IBM com a família /360 introduziu o conceito de multiprogramação.
VLSI Very Large Scale of Integration 
Em 1972	 - são condensados milhares de circuitos eletrônicos em uma única pastilha. Surge o CHIP! 
Em 1981 - surge o primeiro computador pessoal o IBM PC
Em 1988 - surge o Compaq 486 capaz de suportar uma grande quantidade de processamento comercial.
Hoje	Pentium, Pentium II, Pentium III, Risc, CoreDuo, I3, I7 64 bits..........
Computador
Um computador digital consiste em um sistema interligado de processadores, memória e dispositivos de entrada e saída de dados. Esta forma de estruturar e organizar as partes componentes do computador moderno tem sua origem histórica marcada pela máquina de Von Neumann, que entre outras coisas implementou uma arquitetura com programa armazenado (microprogramação) e trocou a aritmética decimal por uma aritmética binária. Podemos dizer que os sistemas de computação evoluíram consideravelmente em termos de velocidade, capacidade de armazenamento, miniaturização, consumo de energia e calor, mas a arquitetura básica de Von Neumann permaneceu a mesma.	
	
Estrutura de um computador
dispositivos de entrada
dispositivos de saída
memória principal
CPU 
UC
ULA
Memória Principal: É a memória de trabalho. Toda instrução ou dado para ser processado pela CPU deve estar na memória principal.
Dispositivos de entrada e saída: Permitem a comunicação entre o computador e o mundo exterior, fazendo a conversão da linguagem binária do computador para linguagem do meio exterior.
Dispositivos de entrada: A entrada dos dados é uma das fases do processamento. Através destes dispositivos, como teclados, fitas, HDs, mouses, os dados são carregados na memória principal para serem utilizados pela CPU.
Dispositivos desaída: Permitem a apresentação do resultado do processamento ao mundo exterior, para armazenamento ou apresentação na forma de linguagem inteligível ao homem. Vídeos, impressoras, dispositivos de armazenamento secundários.
 UCP - Unidade Central de Processamento - Em inglês CPU (Central Processor Unity). Responsável pelo efetivo processamento dos dados, ou seja, pela realização das operações lógicas e aritméticas, bem como o controle e coordenação dos outros componentes do sistema computacional.
ULA: Unidade Lógica e Aritmética, executa as operações lógicas (comparação de valores) e aritméticas.
UC: Unidade de Controle, Faz o controle do fluxo de execução dos programas e coordenação dos vários dispositivos que compõe o computador.
Representação de Informações
O computador é uma máquina digital
0
1
valores discretos
presença / ausência de voltagem
ligado / desligado
1 / 0
Um computador digital só pode assumir dois valores 0 e 1
 volts
 4
 1 
 2
 1
 
 0 0 Tempo
Características da Operacionalidade de um Computador ( Von Neumann – 1945)
Armazenamento prévio do programa na Memória Principal.
Execução uma a uma das instruções buscadas na M.P pela CPU.
A sequência de execução pode ser alterada por uma instrução de desvio.
O Contador de Instrução indica a sequência de execução do programa.
Ciclo repetitivo da instrução.
Sistema Binário para armazenar informação.
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