Aula 03 Hardware (1)

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18/09/2017
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TÉCNICAS DE INFORMÁTICA
Hardware
Aula 03
O que é um Computador?
� O Computador nada mais é do que um aparelho
(ferramenta) que executa tarefas repetitivas que sabemos
como fazer e armazena uma grande quantidade de dados.
� No sentido mais amplo, um computador é qualquer
equipamento ou dispositivo capaz de armazenar e
manipular, lógica e matematicamente, quantidades
numéricas representadas fisicamente.
Computador:
- Máquina composta de um conjunto de partes eletrônicas e
eletromecânicas, com capacidade de coletar, armazenar,
manipular dados , e fornecer informações, tudo isso de
forma automática.
entrada saída
O Conceito de Sistema de Computador
Um computador é mais do que um conjunto de
dispositivos eletrônicos realizando um multiplicidade de
tarefas de processamento de informações.
É um sistema, uma combinação de componentes inter-
relacionados que desempenham as funções básicas do
sistema, ou seja, entrada, processamento, saída e
armazenamento, fornecendo assim aos usuários
finais uma poderosa ferramenta de processamento de
informações.
Compreender o computador como um “sistema de
computador” é vital para o uso eficaz e produtivo
dos recursos de sistemas de computadores.
O Conceito de Sistema de Computador
Entrada = introduzem dados e instruções na CPU:
⇒ teclado, mouse, tela de contato, scanner ótico,
reconhecimento de voz
Saída = comunica e registra informações:
⇒ unidade de exibição visual, impressora, 
resposta de áudio, dispositivo de controle físico
Armazenamento Primário = memória principal, armazena
dados e instruções durante o procemanento
Armazenamento Secundário = armazena dados e 
programas para processamento:
⇒ undades de disco e fita magnéticos, discos 
óticos
CPU = Unidade Central de Processamento
⇒ unidade de controle, interpreta e dirige o 
processamento
⇒ unidade lógico-aritmética (ULA), realiza
operações aritméticas e faz comparações
O que é Hardware?
� Hardware é a parte física do computador
� O conceito do Hardware do computador é dividido a
partir de sua CPU (Central Processing Unity) ou UCP
(Unidade Central de Processamento), que é o
processador e ele está contido na placa mãe que
está interna a um gabinete, que é a carcaça do
computador, tudo aquilo que está fora do
processador (da CPU) é chamado de Periférico, está
entorno, envolta.
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Categorias de Sistemas de 
Computadores
• Mainframes
Sistemas empresarias, superservidores,
processadores de transações,
supercomputadores, etc.
• Computadores de Médio Porte
Servidores de rede, minicomputadores,
servidores de internet, sistemas para 
múltiplos usuários, etc.
• Microcomputadores
Computadores pessoais, computadores de 
rede, estações técnicas de trabalho, 
organizadores pessoais digitais, etc.
O que é CPU?
� CPU (Central Processing Unity) ou UCP (Unidade Central de 
Processamento), que é o processador e ele está contido na 
placa mãe. 
� Também chamamos de CPU o gabinete, que é a carcaça do 
computador.
O que são Periféricos?
� É qualquer dispositivo e ou interface que esteja 
fora do CPU (UCP) é chamado de Periférico.
� Estes ainda são subdivididos em Periféricos Internos 
e Periféricos Externos.
Porque Internos e Externos?
� Todos os dispositivos que estão fora do processador e dentro
do Gabinete são considerados Periféricos Internos.
� Tudo aquilo que está fora CPU (gabinete) é chamado de
Periférico Externo, está entorno, envolta.então o gabinete é a
referencia de periférico externo e interno.
Que são os dispositivos de entrada, saída e 
os híbridos?
� Os Periféricos ainda se subdividem em:
� Periféricos de Entrada, - nos permitem adentrar dados,
programas, informações.
� Periféricos Saída – externam a conclusão ou status do
processamento e ou do micro.
� Periféricos Híbridos – São os que simultaneamente são de
entrada e saída, ou seja permitem entrada de dados e
recebem os resultados após algum processamento. Ex:
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Organização básica
(Von Neumann)
Uma arquitetura de computador que se caracteriza pela possibilidade de uma máquina 
digital armazenar seus programas no mesmo espaço de memória que os dados, nesta 
forma podendo manipular tais programas.
Conceito de Sistemas de 
Computadores
Unidade Central 
de Processamento
Dispositivos
de
Armazenamento
Secundário
Unidade
de Controle ULA
Unidade de 
Armazenamento
Primário
Dispositivos
de Entrada
Dispositivos
de Saída
Componentes básicos de um computador
� O processador (ou microprocessador) é responsável pelo tratamento de informações 
armazenadas em memória (programas em código de máquina e dos dados).
� A memória é responsável pela armazenagem dos programas e dos dados. 
� Periféricos, que são os dispositivos responsáveis pelas entradas e saídas de dados do 
computador, ou seja, pelas interações entre o computador e o mundo externo. 
Exemplos de periféricos são o monitor, teclados, mouses, impressoras, etc.
� Barramento, que liga todos estes componentes e é uma via de comunicação de alto 
desempenho por onde circulam os dados tratados pelo computador 
Memória Processador Periféricos
Barramento
Arquitetura de um Computador
• Como conversar com uma máquina?
- através de sinais elétricos
• A linguagem de máquina é visualizada como um conjunto de 
números na base 2: números binários. Cada um é um digito 
binário, ou bit.
1000110010100000
• Instrução: conjunto de bits inteligíveis pelo computador, que 
pode ser associado a números.
“O uso de números binários para representar instruções e dados 
é a base da teoria computacional”
Linguagem de montagem: linguagem simbólica, obriga o programador a pensar como a
máquina.
� Se o programador consegue escrever um programa que traduz a linguagem de 
montagem para instruções binárias, o que impede de escrever um programa que 
traduza uma linguagem de mais alto nível para notação binária?
� Surgiu o Compilador. Os programadores de hoje devem sua alta produtividade ao 
sucesso de projeto de tradutor de alto nível.
Alto nível linguagem de montagem linguagem binária
A + B � compilador� add A,B � montador 1000110010100000
� A vantagem da linguagem de alto nível é que o programador raciocina de maneira 
mais natural
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� Dispositivos de entrada clássicos: teclado , mouse. Alimentam o computador 
com informações
� De saída: vídeo, áudio. Disponibilizam o resultado do processamento para o 
usuário.
DISPOSITIVOS DE ENTRADA E SAÍDA
� Nas placas encontramos os
dispositivos responsáveis pelo
constante desenvolvimento da
tecnologia, os chamados
circuitos integrados ou chips
� Placa-Mãe:
É constituída de três partes: a
parte que conecta os
dispositivos de entrada e saída, a
memória e o processador
Abrindo o Gabinete
� Memória: local onde os programas ficam
armazenados enquanto estão sendo
processados; lá também ficam guardados
os dados necessários à execução dos
programas.
� Processador: é o cérebro do micro,
encarregado de processar a maior parte
das informações
Abrindo o Gabinete
HISTÓRIA DOS COMPUTADORES
Tendências nas Capacidades
dos Sistemas de Computadores
Primeira
Geração
Segunda
Geração
Terceira
Geração
Quarta
Geração
Quinta
Geração
. anos 50
Tubos
a Vácuo
. anos 60
Transistores
estado sólido
. anos 70
Circuitos
Integrados
(maior 
capacidade,
S.O.)
. anos 80 e 90
Micropro-
cessadores 
em chips
(PC’s, redes
cliente/servidor)
Maior
Potência,
Menor
Tamanho
Tendência: Menores, Mais Rápidos, Mais Confiáveis e Mais Baratos
Tendência: De Fácil Aquisição e Manutenção
Ábaco, a primeira calculadora da história, de origem chinesa século V a.C
História dos computadores
Em 1642, o matemáticofrancês 
Bleise Pascal desenvolveu o que 
pode ser chamado da primeira 
calculadora mecânica da história, a 
máquina de Pascal
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• 1801, o costureiro Joseph Marie Jacquard: Tear Programável, pois aceitava cartões
perfuráveis com entrada do sistema.
• 1822: Charles Babbage - Máquina de Diferenças capaz de calcular funções de diversas 
naturezas (trigonometria, logaritmos).
• 1837: Babbage - Engenho Analítico (Máquina Analítica). Ela aproveitava todos os 
conceitos do Tear Programável, como o uso dos cartões.
História dos computadores
• 1ª Geração (1946 - 1959) : válvula
� ENIAC(Eletronic Numerical Integratorand Computer)
� John Mauchly &John Presper Eckert, Universidade da Pensilvânia,1946
� Resposta às necessidades dos EUA
� Possuía uma massa igual a 30T
� Ocupava o espaço de aproximadamente 140m2
� Continha mais de 18mil válvulas
� Consumia140KW
� Capaz de executar 5mil adições por segundo
História dos computadores
ENIAC ENIAC
ENIAC ENIAC
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1949 - EDVAC
• Carregar e modificar um programa no ENIAC era
extremamente tedioso
• O processo seria extremamente facilitado se um programa
pudesse ser armazenado na memória juntamente com os dados
• Com esse conceito de programa armazenado, surgiu o
EDVAC(Eletronic Discrete Variable Computer), proposto por John
von Neumman
EDVAC
1946: IAS
•Em1946, von Neumann e seus colegas começaram o projeto de 
um novo computador de programa armazenado
•Por ter sido construído no Instituto de Estudos Avançados, em 
Princeton, esse computador é conhecido como IAS(Institute for 
Advanced Studies)
•Embora construído em1952, o IAS constituio protótipo de todos 
os computadores de propósitos gerais subseqüentes.
IAS
IAS
Estrutura contém:
-Uma Memória Principal,que 
armazena dados e instruções
– Uma Unidade Lógica e 
Aritmética (ULA),capaz de realizar 
operações com dados binários
– Uma Unidade de Controle 
(UC),que interpreta e executa 
instruções armazenadas na 
memória
– Dispositivos de Entrada e 
Saída(E/S), operados pela unidade 
de controle
UNIVAC – 1952 : Eckert e Mauchly fundaram a Eckert- Mauchly Computer 
Corporation.
- Sua primeira máquina de sucesso foi o UNIVAC I (UNIVersal Automatic 
Computer), usado no censo de 1950
- Com maior capacidade de memória e melhor desempenho, o UNIVACII foi 
lançado no final dos anos 50
IBM – 1953: lançou seu primeiro computador eletrônico de programa 
armazenado, o IBM-701, voltado para processamento científico.
• 1956: IBM-702
• 1956: IBM-704
• 1958: IBM-709
A IBM lançou o sistema /360
Computadores Comerciais
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UNIVAC I UNIVAC II
• 2ª Geração (1959 - 1964) : transistores
A segunda geração de computadores é marcada pela introdução dos 
transistores, em detrimento das válvulas
IBM 1401
IBM 7094
Os primeiros 
computadores a se 
utilizarem totalmente 
de transistores foram 
o IBM 1401 e IBM 7094
que juntos, venderam 
mais de 10.000 
unidades, reafirmando 
mais uma vez a 
demanda por um 
indústria mundial de 
computadores.
� 3ª Geração (1964 – 1970) : circuitos integrados 
Foi inventado o circuito integrado, que revolucionou o processo de fabricação 
de todos os equipamentos eletrônicos
IBM 360
� 4ª Geração (1970 até hoje): COMEÇOU A ERA DOS CHIPS...
* quarta geração é conhecida pelo advento dos microprocessadores e 
computadores pessoais, com a redução drástica do tamanho e preço das 
máquinas.
Altair 8800
Lançado em 1975, revolucionou
tudo o que era conhecido como
computador até aquela época.
Com um tamanho que cabia
facilmente em uma mesa e um
formato retangular, também era
muito mais rápido que os
computadores anteriores.
O projeto usava o processador
8080 da Intel.
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Apple I - 1976 - Steve Jobs 
primeiro computador pessoal, pois
acompanhava um pequeno monitor
gráfico que exibia o que estava
acontecendo no PC.
Foram os primeiros a usarem o Mouse e
possuírem a interface gráfica como nós
conhecemos hoje em dia, com pastas,
menus e área de trabalho.
Não se atribui a ninguém em especial o
crédito pela introdução do conceito de
computador pessoal, mas o computador
elaborado por Steve Jobs passou a ser um
padrão para a industria de computadores
pessoais.
Apesar de estar quatro anos a frente, a Apple ficou em segundo lugar, depois
que a IBM lançou seu primeiro modelo de computador pessoal em 1981, que
fez da Intel a maior e mais conhecida indústria de circuitos integrados, e fez da
Microsoft uma das maiores empresas do mundo, a partir de seus sistemas
Operacionais.
IBM PC
Primeira
Geração
Segunda
Geração
Terceira
Geração
Quarta
Geração
Quinta
Geração
Cartões 
Perfurados
Fita de Papel
Cartões 
Perfurados
Tecla para 
Fita/Disco
Entrada de Dados
pelo Teclado,
Dispositivos
de Indicação,
Escaneamento
Ótico
Reconhecimento 
de Voz,
Dispositivos de
Fala e Sensíveis
ao Toque, 
Reconhecimento
de Caligrafia
Tendência: Rumo a Dispositivos de Entrada Direta que São Mais
Naturais e Fáceis de Utilizar
Tendências em Tecnologia de Entrada Tendências em Tecnologia de Saída
Primeira
Geração
Segunda
Geração
Terceira
Geração
Quarta
Geração
Quinta
Geração
Cartões 
Perfurados,
Relatórios e
Documentos
Impressos
Cartões 
Perfurados,
Relatórios e
Documentos
Impressos
Relatórios e
Documentos
Impressos,
Exibições em
Vídeo
Exibições em
Vídeo,
Respostas de
Áudio,
Relatórios e
Documentos
Impressos
Exibições em 
Vídeo,
Respostas de Voz,
Documentos em
Multimídia
com Hiperlinks
Tendência: Rumo a Métodos de Saída que se Comuniquem Natural,
Rápida e Claramente
Primeira
Geração
Segunda
Geração
Terceira
Geração
Quarta
Geração
Quinta
Geração
Tambor 
Magnético
Núcleo
Magnético
Núcleo
Magnético
LSI 
Chips de
Memória
Semicondutora
VLSI 
Chips de
Memória
Semicondutora
Tendência: Rumo a Grandes Capacidades Utilizando Circuitos Microeletrônicos Menores
Tendência: Rumo a Enormes Capacidades Utilizando Mídias Magnéticas e Óticas
Principais Tendências em Meios de Armazenamento Primário e Secundário
Fita Magnética
Tambor 
Magnético
Fita Magnética
Disco
Magnético
Disco
Magnético
Fita Magnética
Disco 
Magnético
Disco Ótico
Fita Magnética
Disco Ótico
Disco
Magnético
Armazenamento
Primário
Armazenamento
Primário
ArmazenamentoArmazenamento
Secundário
Opções em Mídias de Armazenamento
Memória
Semicondutora
Discos
Magnéticos
Fita Magnética
Discos Óticos
Armazenamento
Primário
Armazenamento
Secundário
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HD – Disco Rígido Disco Rígido
� Os Discos Rígidos possuem dois tipos de
componentes: internos e externos. Os componentes
externos estão localizados na placa de circuito
impresso chamada placa lógica, enquanto que os
componentes internos estão localizados em um
compartimento selado chamado HDA ou Hard Drive
Assembly.
Fundamentos do Armazenamento
em Computadores
Os dados são processados e armazenados em um sistema 
de computador, por meio da presença ou ausência
de sinais eletrônicos ou magnéticos nos circuitos do
computador ou na mídia que ele utiliza (representação
binária).
O menor elemento dos dados é chamado de bit, ou digito
binário, que pode ter o valor “zero” ou “um”. A capaci-
dade dos chips de memória é normalmente expressa em
termos de bits. 
Um byte é um agrupamento básico de “8 bits” que o 
computador opera como uma unidade singular, ou um
caracter.
Capacidades de Armazenamento
Como um “bit” possui dois estados possíveis, e como
um “byte” é formado por 8 bits, então um byte possui
28 = 256 estados, ou códigos, possíveis.
As capacidades de armazenamento são freqüentemente
medidas em kilobytes (KB), megabytes (MB), gigabytes
(GB)ou terabytes (TB).
Embora kilo signifique 1.000 no sistema métrico, a
indústria de computadores utiliza K para representar
1.024 (ou 210) posições de armazenamento. Portanto,
uma capacidade de 10 megabytes, por exemplo, na 
verdade é 10.485.760 (10 * 1024 * 1024) posições de
armazenamento, e não 10 milhões de posições.
Memória Principal (1/3)
O armazenamento primário de seu computador consiste
em chips microeletrônicos de memória.
A memória principal mantém a CPU abastecida com
dados e instruções.
Parte dos principais atrativos da memória é seu pequeno
porte e grande velocidade. Uma das principais desvanta-
gens é sua volatilidade. Elas precisam de fornecimento
ininterrupto de energia elétrica, caso contrário, o 
conteúdo da memória será perdido.
Tipos básicos de memória:
. memória de acesso aleatório (RAM)
. memória de leitura somente (ROM)
Memória Principal (2/3)
RAM- Random Access Memory, memória de 
acesso aleatório. Esses chips de memória são o meio de
armazenamento primário mais amplamente utilizado. 
Cada posição de memória tanto pode ser detectada (lida)
como alterada (gravada)- memória de leitura/gravação. 
Ela é uma memória volátil.
Os termos acesso direto ou acesso aleatório 
descrevem o mesmo conceito. Significam que um 
elemento de dados ou instruções pode ser diretamente
armazenado e recuperado por meio de escolha e uso de
uma das posições no meio de armazenamento. Também
significa que cada posição de armazenamento (1) possui
um único endereço e (2) pode ser acessado individual-
mente quase ao mesmo tempo, sem ter de procurar
outras posições de armazenamento.
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Memória Principal (3/3)
ROM- Read Only Memory, memória de leitura
somente. Chips de memória não-volátil de acesso alea-
tório são utilizados para o armazenamento permanente.
A ROM pode ser lida, mas não apagada ou regravada. 
Instruções de controle freqüentemente utilizadas
na unidade e programas de controle no armazenamento 
primário (tais como parte do sistema operacional) podem
ser permanentemente ativadas nas células de armaze-
namento durante a fabricação. Isto é às vezes conhecido
como firmware. As variações incluem a PROM 
(programmable read only memory, ou memória de leitura
programável) e a EPROM (erasable programmable read 
only memory, ou memória de leitura apagável e progra-
mável) que podem ser permanentemente ou tempora-
riamente programadas após a fabricação.
Características dos Discos Magnéticos
Cilindros
Mecanismo
de Acesso
Braços de
Acesso Cabeças deLeitura/Gravação
Discos
Trilhas: Círculos Concêntricos
para armazenar dados como bits
magnetizados.
Setores:
Partes de uma trilha
Trilha
Tipos de Discos Magnéticos (1/2)
Os discos flexíveis (FD), ou disquetes, consistem em dis-
co de película de poliéster revestidos com um composto
de óxido de ferro. Um único disco é montado e gira 
dentro de uma capa de plástico protetora, que possui
aberturas de acesso para acomodar o cabeçote de
leitura/gravação de uma unidade de disco. A versão mais
utilizada são os FDs de 31/2 polegadas, com capacidade
para 1,44 megabytes de armazenamento
As unidades de disco rígido (HD) combinam discos mag-
néticos, braços de acesso e cabeçotes de leitura/grava-
ção em um módulo lacrado. Isto possibilita velocidades
mais altas, maiores densidades de gravação de dados
e menor margem de tolerância dentro de um ambiente
lacrado e mais estável. As capacidades dos HDs variam
em centenas de gigabytes de armazenamento.
Tipos de Discos Magnéticos (2/2)
RAID- Redundant Arrays of Independent Disks, ou
arranjos redundantes de discos independentes), eles
combinam de 6 a 100 pequenas unidades de disco rígido
e seus microprocessadores de controle em um única
unidade. As unidades RAID fornecem grandes capacida-
des com altas velocidades de acesso já que os dados
são acessados em paralelo ao longo de caminhos múlti-
plos a partir de muitos discos.
As unidades RAID também fornecem uma capacidade de
tolerância a erros, já que seu desenho redundante ofere-
ce múltiplas cópias de dados em diversos discos. Se um
disco falhar, os dados podem ser recuperados a partir de
cópias de reserva automaticamente armazenadas em
outros discos.
Armazenamento em Fita Magnética
Nas unidades de fita magnética os cabeçotes de leitura/
gravação gravam dados na forma de pontos magnéticos
na camada de óxido de ferro da fita plástica.
Esses dispositivos fornecem armazenamento de custo
mais baixo para complementar os discos magnéticos e
atender depósitos de grandes massas de dados e outros
requisitos de armazenamento online nas empresas.
Outras importantes aplicações para a fita magnética são
o armazenamento de reserva (back’up) para PCs e
outros sistemas de computador.
Armazenamento em Disco Ótico (1/2)
Os discos óticos são um meio de armazenamento em 
rápido crescimento. A versão para uso em microcompu-
tadores é chamada de CD-ROM (Compact Disk- Read
Only Memory, ou memória de leitura em CD) e tem capa-
cidade de armazenamento de aproximadamente 600 MB.
CD-R (CD gravável) ou WORM são tecnologias de disco
óticos que permitem que computadores com unidades
apropriadas gravem seus próprios dados uma única vez
em um CD, e depois possam ler indefinidamente esses
dados.
A maior limitação dessas tecnologias é que os dados
gravados não podem ser apagados.
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Armazenamento em Disco Ótico (2/2)
Atualmente são encontrados sistemas de discos óticos
CD-RW (CD regravável) que gravam e apagam dados
indefinidamente.
As capacidades de potencialidades dos discos óticos
aumentaram com o surgimento da tecnologia DVD.
Um dos principais usos dos discos óticos em sistemas
de mainframe e de computadores de médio porte está no
processamento da imagem, onde deve ser mantido o
armazenamento de acervos de longo prazo de arquivos
históricos de imagens documentais.
Jukebox = unidade de drive, ou caixa, com vários
discos óticos.