EMB5013 Aula teo 01 comp simplificado

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Computador simplificado e 
computador digital
Introdução à programação de 
computadores – EMB 5013
Objetivos da aula
• Entender o princípio de funcionamento dos 
computadores;
• Entender o conceito de programa e sua 
dinâmica de execução;
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Funcionamento de um computador
• Um computador envolve um grande número 
de elementos e cada elemento envolve um 
grande número de conceitos;
• Para introduzir alguns destes elementos 
vamos utilizar um computador simplificado;
• O computador simplificado (CS) é uma 
analogia entre os componentes de um 
computador e elementos do dia a dia.
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Computador simplificado
• É constituído por:
– Um conjunto de
16 escaninhos
desenhados em
um quadro negro;
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Computador simplificado
• É constituído por:
– Uma cadeira
onde se sentará
o operador;
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Computador simplificado
• É constituído por:
– Giz e apagador;
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Computador simplificado
• É constituído por:
– Uma bandeja
com cartões;
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Computador simplificado
• É constituído por:
– Uma máquina
de calcular;
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Computador simplificado
• É constituído por:
– Uma máquina de
escrever;
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Computador simplificado
• Função dos escaninhos:
– Em cada escaninho poderá estar escrita uma 
instrução ou ser escrito um número.
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E1 E2 E3 E4
E5 E6 E7 E8
E9 E10 E11 E12
E13 E14 E15 E16
Identificação
Computador simplificado
• Função do operador:
– Interpreta as instruções
contidas nos escaninhos
e utiliza os elementos do
CS para executá-las.
– As instruções estão previamente escritas nos 
escaninhos.
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Operador senta
na cadeira!
Computador simplificado
• Função do operador:
– Executa as instruções
contidas seguindo a ordem
crescente de identificação
(E1, E2, ..., E16) ou a partir
do escaninho indicado
(Volte a E2 ou Avance a E7).
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E1 E2 E3 E4
E5 E6 E7 E8
E9 E10 E11 E12
E13 E14 E15 E16
Computador simplificado
• Funções do giz e apagador:
– Números deverão ser escritos pelo
operador nos escaninhos com giz;
– Se já houver um valor no
escaninho, o operador deverá
apagá-lo com o apagador antes
de escrever um novo valor;
– Exemplo:
• Copiar em E16 o valor contido em E15
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Computador simplificado
• Função da bandeja de cartões:
– Contém uma pilha de cartões;
– Nos cartões estão escritos
números que poderão ser copiados
pelo operador para algum escaninho;
– Depois de lido, o cartão ficará virado na bandeja,
ao lado da pilha original.
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Computador simplificado
• Função da bandeja de cartões:
– Pegue um cartão da bandeja e copie seu 
conteúdo em E16
– Se uma instrução solicitar um cartão e não houver 
mais cartões, haverá uma condição de erro.
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Computador simplificado
• Função da máquina de calcular:
– Com ela serão executadas
as operações aritméticas:
• Adição;
• Subtração;
• Divisão;
• Multiplicação;
• Raiz quadrada, ...
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Computador simplificado
• Função da máquina de calcular:
– Somar o conteúdo de E16 com o conteúdo de 
E15 e colocar o resultado em E14
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Computador simplificado
• Função da máquina de escrever:
– Será usada para datilografar
Valores numéricos ou frases.
– Imprima o conteúdo de E14
– Em caso de erro o operador irá datilografar a 
palavra ERRO e interrompe a execução das 
instruções.
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Computador simplificado
• Exemplo 1:
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E1
Pegue um car-
tão da bandeja 
e copie seu 
valor em E16
E2
Pegue um car-
tão da bandeja 
e copie seu 
valor em E15
E3
Some o conteú-
do de E15 com 
o de E16 e co-
loque o resul-
tado em E16
E4
Imprima o con-
teúdo de E16
E5
Pare
E6 E7 E8
Computador simplificado
• Exemplo 1 (cont.):
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E1
Pegue um car-
tão da bandeja 
e copie seu 
valor em E16
Computador simplificado
• Exemplo 1 (cont.):
21
E2
Pegue um car-
tão da bandeja 
e copie seu 
valor em E15
Computador simplificado
• Exemplo 1 (cont.):
22
E3
Some o conteú-
do de E15 com 
o de E16 e co-
loque o resul-
tado em E16
Computador simplificado
• Exemplo 1 (cont.):
23
E3 (cont.)
Some o conteú-
do de E15 com 
o de E16 e co-
loque o resul-
tado em E16
• Exemplo 1 (cont.):
Computador simplificado
24
E4
Imprima o con-
teúdo de E16
• Exemplo 1 (cont.):
• Um programa deve ser finito, ou seja, a execução 
das instruções deve sempre terminar, e Pare
deve ser sempre a última instrução a ser 
executada.
Computador simplificado
25
E5
Pare
E1
Pegue um car-
tão da bandeja 
e copie seu 
valor em E16
E2
Pegue um car-
tão da bandeja 
e copie seu 
valor em E15
E3
Se não houver 
mais cartões 
avance para E6
E4
Some o conteú-
do de E15 com 
o de E16 e co-
loque o resul-
tado em E16
E5
Volte a E2
E6
Imprima o con-
teúdo de E16
E7
Pare
E8
2
Computador simplificado
• Exemplo 2:
26
5
3
4
1
7
Computador simplificado
Escaninho onde está a instrução 
que acabou de ser executada
Valor do cartão no alto 
da pilha da bandeja
Conteúdo do 
escaninho E15
Conteúdo do 
Escaninho E16
Valor impresso na 
máquina de escrever
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• Exemplo 2:
Computador simplificado
Escaninho onde está a instrução 
que acabou de ser executada
Valor do cartão no alto 
da pilha da bandeja
Conteúdo do 
escaninho E15
Conteúdo do 
Escaninho E16
Valor impresso na 
máquina de escrever
E1 1 - 7 -
E2 4 1 7 -
E3 4 1 7 -
E4 4 1 8 -
E5 4 1 8 -
E2 3 4 8 -
E3 3 4 8 -
E4 3 4 12 -
E5 3 4 12 -
E2 5 3 12 -
E3 5 3 12 -
E4 5 3 15 -
E5 5 3 15 -
E2 2 5 15 -
E3 2 5 15 -
E4 2 5 20 -
E5 2 5 20 -
E2 - 2 20 -
E3 - 2 20 -
E6 - 2 20 20
E7 - 2 20 20
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• Exemplo 2:
• Exemplo 3: O que acontece ?
?E1
Pegue um car-
tão da bandeja 
e copie seu 
valor em E16
E2
Pegue um car-
tão da bandeja 
e copie seu 
valor em E15
E3
Se não houver 
mais cartões 
avance para E6
E4
Some o conteú-
do de E15 com 
o de E16 e co-
loque o resul-
tado em E2
E5
Volte a E2
E6
Imprima o con-
teúdo de E16
E7
Pare
E8
2
Computador simplificado
29
5
3
4
1
7
Programa
• O conjunto de instruções a ser executado pelo 
computador é o que é chamado de programa
• Programar um computador é escrever o 
conjunto de instruções necessárias para 
executar uma ou mais funções de modo a 
atingir um determinado objetivo.
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Programa
• Generalidade de um programa
– O objetivo básico que se deve procurar ao 
escrever um programa é torná-lo de uso geral 
para uma “família” de problemas semelhantes;
– Devemos escrever programas independentes dos 
aspectos variáveis do problema.
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Computador digital
• Estrutura
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Entrada
Processamento
Saída
Computador digital
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Memória
Unidade 
de entrada
Unidade de controle
Unidade 
de saída
Unidade Aritmética e 
Lógica
Unidade central de processamento
Computador digital
• Traduz informações de diversos 
dispositivos em um código que a 
unidade central de processamento é 
capaz de entender;
– Exemplos: teclado, mouse, leitor de código de barras.
• É capaz de traduzir letras,números, imagens, 
sons, ..., em padrões de pulsos elétricos que são 
compreensíveis pelo computador.
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Unidade 
de entrada
Computador digital
• Dispositivo capaz de 
armazenar os dados e os 
programas que 
manipulam estes dados;
• Além da memória de acesso direto, possui 
memórias auxiliares, por exemplo, disco 
rígido.35
Memória
Computador digital
• São realizados todos os cálculos 
aritméticos, lógicos e qualquer 
manipulação de dados, sejam eles 
numéricos ou alfanuméricos;
• É, portanto, mais poderosa que a máquina de calcular (CS) 
pois realiza cálculos aritméticos e operações lógicas e 
relacionais entre números, letras e outros caracteres;
• No CS as comparações foram feitas pelo próprio operador;
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Unidade Aritmética e 
Lógica
Computador digital
• Responsável pelo tráfego 
de dados;
• Obtém os dados armazenados na memória e 
interpreta-os;
• Controla a transferência de dados da memória 
para a ULA, da entrada para a memória e da 
memória para a saída.
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Unidade de controle
Computador digital
• Converte os dados processados em 
dados que podem ser escritos em 
impressoras ou mostrados em 
monitores ou outros dispositivos;
– Exemplos: saída de áudio, disco, etc. 
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Unidade 
de saída
Avisos
• Conteúdo desta aula e mais exemplos:
– Capítulo 2 do livro do Guimarães e Lages
• Lista de exercícios
– Disponível no moodle.
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