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Introdução a Computação – conceitos fundamentais Capítulo 1 – parte I: neste capítulo teremos uma visão geral sobre a função primordial dos computadores - que é a transformação de dados em informações úteis para nós - seres humanos. Cursos: Licenciatura em Computação e Sistemas de Informação – CEAD/UFPI Profª. Drª. Keylla Urtiga Aita Por que Informática? Homem necessita tratar e transmitir informação criar máquinas e métodos para processá-la. INFORMÁTICA auxiliar o homem nos trabalhos rotineiros e repetitivos, geralmente ligados a área de cálculo e gerenciamento. A informática esta inserida em muitas atividades, equipamentos e processos utilizados por todos no dia-a-dia. 20/04/2017Introdução à Computação 2 Conceitos Fundamentais Computador – máquina composta de elementos eletrônicos capazes de realizar uma grande variedade de trabalhos com alta velocidade e precisa ̃o, desde que receba as instruc ̧ões adequadas. Componentes ba ́sicos: o elemento fi ́sico (hardware); O elemento lo ́gico (software) e o elemento humano (peopleware). 20/04/2017Introdução à Computação 3 Um Computador Simplificado (Operações Básicas num Computador Hipotético. 20/04/2017Introdução à Computação 4 Composição: 1. Conjunto de 16 escaninhos desenhados em um quadro negro 2. Uma cadeira onde sentará o operador 3. Giz e apagador 4. Uma bandeja com cartões e números escritos neles 5. Uma máquina de calcular 6. Uma máquina de escrever 1 - Escaninhos 20/04/2017Introdução à Computação 5 1 - Função dos Escaninhos Cada escaninho possui uma identificação. Varia de E1 a E16, onde: E1, referencia o escaninho 1 e E16, referencia o escaninho 16. Em cada escaninho pode ser escrita uma instrução ou um número. 20/04/2017Introdução à Computação 6 2 - Operador 20/04/2017Introdução à Computação 7 Interpretar as instruções contidas nos escaninhos; supõe-se que tais instruções já estejam nos escaninhos; Utilizar as partes componentes do CS para executar as instruções; Executar as instruções nos escaninhos pela ordem crescente de identificação E1, E2, E3, E4, E5, E6 ... Instruções como: “Volte para E2” ou “Avance para E7” devem ser executadas a partir do escaninho indicado. 2 - Funções do Operador 20/04/2017Introdução à Computação 8 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14 E15 E16 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14 E15 E16 E7 Volte para o escaninho E5 E7 Avance para o escaninho E14 3 - Giz e Apagador 20/04/2017Introdução à Computação 9 Qualquer número que se quiser colocar em um dos escaninhos deverá ser escrito com giz; Valores existentes no escaninho deverão ser apagados antes de um novo valor ser escrito 4 - Bandeja de Cartões 20/04/2017Introdução à Computação 10 Conterá uma pilha de cartões; Nesses cartões só existem números, que poderão ser copiados para algum escaninho; Um cartão lido fica virado ao lado da pilha; Ex de instrução: “Pegue um Cartão da Bandeja e Copie Seu conteúdo em E16” O que acontece se não houverem mais cartões na execução dessa instrução? 4 - Exemplo de Leitura de Cartões 20/04/2017Introdução à Computação 11 5 - Máquina de Calcular 20/04/2017Introdução à Computação 12 Onde serão executadas as operações aritméticas: soma, subtração, multiplicação, divisão, raiz quadrada, etc; Ex Instrução: “Somar o conteúdo de E16 com o conteúdo de E15 e colocar o Resultado em E14” 5 - Exemplo Máquina de Calcular 20/04/2017Introdução à Computação 13 6 - Máquina de Escrever 20/04/2017Introdução à Computação 14 Nela serão datilografados valores numéricos ou frases; Ex Instrução: “Imprima o Conteúdo de E14” Casos de condições de erro: Escreve a palavra ERRO Finaliza a execução, onde estiver. Exemplo de Instruções 1 Instrução PARE, diz ao operador que não há mais instruções. Exercício: Escreva um conjunto de instruções para fazer o CS somar dois valores e subtrair um terceiro valor e imprimir o resultado. 20/04/2017Introdução à Computação 15 E1 Peque um cartão na bandeja e copie seu valor em E16 E2 Peque um cartão na bandeja e copie seu valor em E15 E3 Some o conteúdo de E15 com o de E16 e coloque o resultado em E16 E4 Imprima o conteúdo de E16 Resposta 1 20/04/2017Introdução à Computação 16 E1 Peque um cartão na bandeja e copie seu valor em E16 E2 Peque um cartão na bandeja e copie seu valor em E15 E3 Some o conteúdo de E15 com o de E16 e coloque o resultado em E16 E4 Peque um cartão na bandeja e copie seu valor em E15 E5 Subtraia o conteúdo de E15 do de E16, coloque o resultado em E16 E6 Imprima o conteúdo de E16 E7 Pare E8 Programa Conjunto de instruções a ser executado pelo computador Visa atingir algum objetivo Programa utiliza recursos do computador Deve ser finito Deve sempre terminar Última instrução: PARE 20/04/2017Introdução à Computação 17 Exemplo de Instruções 2 O que acontece com a seguinte execução: 7, 1, 4, 3, 5 e 2? 20/04/2017Introdução à Computação 18 E1 Peque um cartão na bandeja e copie seu valor em E16 E2 Peque um cartão na bandeja e copie seu valor em E15 E3 Some o conteúdo de E15 com o de E16 e coloque o resultado em E16 E4 Volte a E2 Exemplo de Instruções 3 20/04/2017Introdução à Computação 19 E1 Peque um cartão na bandeja e copie seu valor em E16 E2 Se não houver mais cartões avance para E6 E3 Peque um cartão na bandeja e copie seu valor em E15 E4 Some o conteúdo de E15 com o de E16 e coloque o resultado em E16 E5 Vá para E2 E6 Subtraia o conteúdo de E15 do de E16, coloque o resultado em E16 E7 Imprima o conteúdo de E16 E8 Pare A estrutura de um Computador digital 20/04/2017Introdução à Computação 20 Entrada Processamento Saída Entrada Processamento Saída A estrutura de um Computador digital 20/04/2017Introdução à Computação 21 Unidade de Entrada Memória Unidade de Saída Unidade Lógica e Aritmética Unidade de Controle Unidade de Processamento Funções dos Componentes de um Computador Real Entrada: Esta unidade traduz informações de uma grande variedade de dispositivos em um código que a unidade central de processamento é capaz de entender. Ex: teclado, mouse, scanner, etc. 20/04/2017Introdução à Computação 22 Funções dos Componentes de um Computador Real Memória: Capaz de armazenar não só os dados mas também o programa que irá manipular estes dados. Memória de acesso direto, memória principal ou memória RAM. Memória secundária: discos rígidos, disquetes, fitas magnéticas, etc. 20/04/2017Introdução à Computação 23 Funções dos Componentes de um Computador Real Unidade Lógica e Aritmética: Nesta unidade são feitos todos os cálculos aritméticos, lógicos e qualquer manipulação de dados, sejam eles numéricos ou alfanuméricos. 20/04/2017Introdução à Computação 24 Funções dos Componentes de um Computador Real Controle: É a unidade responsável pelo tráfego do dos dados Ela obtém os dados na memória e interpreta-os. Controla a transferência de dados: Entrada Memória Memória Unidade Lógica e Aritmética Unidade Lógica e Aritmética Memória Memória Saída 20/04/2017Introduçãoà Computação 25 A estrutura de um Computador digital 20/04/2017Introdução à Computação 26 Unidade de Entrada Memória Unidade de Saída Unidade Lógica e Aritmética Unidade de Controle Unidade de Processamento Funções dos Componentes de um Computador Real Saída: Esta unidade traduz informações que a unidade central de processamento é capaz de entender, para um formato que os humanos possam entender. Ex: monitor, impressora, caixas de som. 20/04/2017Introdução à Computação 27
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