Evolução dos Computadores

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Engenharia da 
Computação 
 
Introdução à Engenharia da 
Computação 
 
AULA 3 
 
Professor 
Edson Pedro Ferlin 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Conversa Inicial 
 
Sejam bem-vindos à terceira aula! 
Nesta aula teremos uma visão geral sobre os sistemas 
computacionais, destacando o surgimento, a evolução e a definição de 
sistemas computacionais. 
Ainda, visualizaremos os principais componentes de um computador, 
além de fazer uma distinção entre um computador tradicional e um 
computador embarcado. Por fim, abordaremos algumas utilizações dos 
computadores, principalmente no nosso cotidiano. 
Vamos saber mais detalhes sobre os assuntos a serem discutidos 
nesta aula acessando o material on-line! 
 
Bons estudos! 
 
 
Contextualizando 
 
O computador foi o elemento que possibilitou uma nova área de estudo 
e pesquisa, que por sua vez, impulsionou toda uma série de avanços 
tecnológicos nas outras áreas do conhecimento, arte e entretenimento. 
Essa nova área é a Computação, que em alguns lugares é 
denominada informática. Ambos os termos denotam a mesma coisa, que é 
a utilização do computador para solução de problemas. A diferença entre os 
termos reside na origem do termo, pois a palavra Computação é derivada do 
termo inglês “computer”, enquanto informática é uma palavra derivada da 
origem do termo francês “informatique”. 
Hoje, o computador está presente nas mais variadas atividades, 
serviços e equipamentos, desde o computador de bordo de um automóvel até 
os supercomputadores para simulação de explosões termonucleares ou para 
previsão sísmica. O computador inicialmente foi utilizado para fins militares, 
como para executar cálculos de balística, decifrar códigos etc. Entretanto, 
 
 
 
 
devido à tecnologia ele se popularizou e foi incorporado nos mais variados 
equipamentos, como celulares, micro-ondas, TVs e outros. 
Quando se fala em Computação logo fazemos a associação com 
Internet, o que é uma associação natural e lógica, pois só existe Internet a 
partir do momento em que há computador. Nesse sentido, a Internet 
possibilitou que as pessoas e empresas se comunicassem de uma maneira 
muito mais ágil e direta, sem falar na facilidade de acesso a informação que 
ela proporciona! 
A Computação é uma área que está contribuindo sobremaneira para o 
rápido avanço tecnológico que estamos presenciando em todas as áreas e 
que ainda será maior nos próximos anos. 
 
Saiba mais 
Assista o vídeo a seguir, que conta um pouco da história da 
Computação: 
https://www.youtube.com/watch?v=fcrNzfCIvTg 
Assista a mais este vídeo, que contém depoimentos sobre a 
programação de computadores: 
https://www.youtube.com/watch?v=VkivW2Tg2No 
 
Sobre esses conceitos o professor Edson discorrerá mais 
detalhadamente na videoaula. Confira no material on-line. 
 
Pesquise 
 
Tema 1: Evolução e histórico dos computadores 
 
Os computadores tais como conhecemos hoje tiveram uma evolução 
gradual ao longo dos anos, principalmente nos últimos 70 anos, nos quais o 
desenvolvimento esteve atrelado ao avanço tecnológico, em especial o 
avanço no desenvolvimento de materiais dos componentes eletrônicos. 
 
 
 
 
Os conceitos utilizados na constituição dos computadores foram sendo 
desenvolvidos por diversos inventores, matemáticos, filósofos e outros, como 
Pascal, Babbage, Boole, Turing e von Neuman, que já foram mencionados na 
aula anterior. 
Se observarmos historicamente a evolução dos computadores 
constataremos que eles tiveram três estágios evolutivos, que foram marcados 
por avanços tecnológicos fundamentais dos componentes. Esses estágios de 
evolução (Mecânicos, Eletromecânicos, Eletrônicos) foram necessários, de 
certa forma, para a consolidação dos conceitos da Computação. 
O primeiro estágio pode ser caracterizado pelos computadores 
Mecânicos, que iniciou em 1642 com a máquina Pascalina, desenvolvida por 
Blaise Pascal. Esse estágio se caracteriza basicamente por máquinas com 
um conjunto de engrenagens que executavam operações aritméticas básicas, 
como somas, subtrações etc. 
O segundo estágio iniciou-se em 1930 com os computadores 
Eletromecânicos, que foram uma evolução do primeiro estágio, sendo que 
seus mecanismos básicos de operação são os relês, que atuam como chaves. 
Nesse estágio os acionamentos da parte mecânica deixaram de ser manuais 
e passaram a ocorrer pela ação de relês, que são interruptores 
eletromecânicos nos quais o fechamento dos contatos ocorre pela ação de 
um eletroímã. 
O primeiro computador eletromecânico, o chamado Z-1, usava relês e 
foi construído pelo alemão Konrad Zuse (1910-1995) em 1936. Zuse tentou 
vendê-lo ao governo Alemão para uso militar, mas foi subestimado pelos 
nazistas, que não se interessaram pela máquina. 
O terceiro estágio de evolução dos computadores (atual) é 
caracterizado pelos computadores eletrônicos. Esse estágio é o mais 
significativo e o que realmente concretizou o anseio do homem de criar uma 
máquina capaz de realizar os cálculos mais rapidamente, com maior precisão 
e autonomia. Nesse estágio da evolução o funcionamento dos computadores 
passou a ser totalmente eletrônico, com a utilização das válvulas para 
substituir o relê como elemento de chaveamento. 
 
 
 
 
A evolução dos computadores modernos (ditos “eletrônicos”) pode ser 
caracterizada em quatro gerações, com base no tipo de tecnologia do 
dispositivo eletrônico utilizado como elemento básico de construção. 
 
Saiba mais 
Faça a leitura deste artigo do blog Engenharia & Tecnologia: “Um 
pouco de História: a Evolução dos Computadores”. 
http://professorferlin.blogspot.com.br/2012/07/um-pouco-de-
historia-evolucao-dos.html 
 
Primeira Geração (1943) – Válvula 
A primeira geração de computadores eletrônicos é caracterizada pela 
utilização do dispositivo eletrônico denominado “válvula” como elemento de 
chaveamento. Devido às características das válvulas, estes computadores 
eram grandes, pesados, ocupavam muito espaço físico, além de consumirem 
muita energia. 
O primeiro computador projetado utilizando a válvula foi o Colossus. 
Um exemplo com grande destaque é o ENIAC (Electronic Numerical 
Integrator and Computer) que era constituído por 18.000 válvulas, 1.500 relês 
e 70.000 resistores, pesava 30 toneladas e consumia 150KWh. 
 
Segunda Geração (1956) – Transistor 
A segunda geração de computadores eletrônicos foi em decorrência da 
adoção de um novo dispositivo eletrônico que substituiu a válvula, o 
transistor. Com esse dispositivo os computadores sofreram uma redução 
significativa de tamanho, peso e espaço, com um aumento expressivo de 
capacidade de processamento, devido à incorporação de mais recursos ao 
computador. 
O PDP-1 (Programmed Data Processor-1) foi o primeiro computador 
em série PDP da Digital Equipment. Produzido pela primeira vez em 1959, 
utilizou transistores em sua constituição. 
 
 
 
 
 
Terceira Geração (1964) – Circuito Integrado (CI) 
Com o advento dos circuitos integrados, inventado por Jack Kilby em 
1958, tornou-se possível o desenvolvimento de computadores ainda mais 
potentes e compactos, o que ocasionou uma difusão da utilização dos 
computadores para outros segmentos além das grandes corporações, como 
acontecia até a geração anterior. 
Os circuitos integrados, como o próprio nome indica, possibilitaram 
uma integração de diversos circuitos eletrônicos, antes separados em placas, 
em um único encapsulamento resultando principalmente em uma redução do 
tamanho e um incremento considerável na capacidade de processamento. 
Um doscomputadores ícones dessa geração foi o PDP-8 que era uma 
máquina de 12 bits. Foi o primeiro sucesso comercial, tendo sido produzido 
pela Digital Equipment Corporation (DEC) na década de 1960. A DEC 
introduziu-o em 22 março de 1965, e vendeu mais de 50.000 computadores, 
mais do que qualquer outro computador até essa data. 
 
Quarta Geração (1971/1980) – VLSI/Computador Pessoal 
Essa geração possui dois momentos interligados: o advento do 
microprocessador e o desenvolvimento do microcomputador ou computador 
pessoal. O microprocessador foi o primeiro circuito integrado classificado 
como VLSI (Very Large Scale Integration) – chips com mais de 100.000 portas 
lógicas –, e que por sua vez possibilitou o desenvolvimento dos computadores 
pessoais. Esse fato ocasionou a difusão da Computação para todas as áreas, 
inclusive para uso pessoal e para lazer. 
O primeiro microprocessador desenvolvido foi o Intel 4004 em 1971. 
Era um microprocessador com 4-bits fabricado pela Intel Corporation, e foi o 
primeiro disponível comercialmente. Embora projetado originalmente para ser 
um componente de calculadoras, o 4004 logo encontrou muitos usos. A Intel 
iniciou um processo que logo fez alguns outros fabricantes de chips 
embarcarem em projetos para desenvolver firmemente os 
microprocessadores mais capazes, o que gerou a tendência que criou as 
 
 
 
 
indústrias multibilionárias dos microprocessadores e dos computadores 
atuais. 
O microprocessador possibilitou o desenvolvimento de 
microcomputadores, também chamados de computadores pessoais. Os 
primeiros computadores pessoais são da década de 80, como no caso do 
Apple I. 
Essa história ainda não está completa, pois a cada momento são 
desenvolvidas novas tecnologias e que são incorporadas nos projetos de 
novos computadores. Desse modo, pode-se esperar novos estágios de 
evolução e de geração de computadores, mas em sua essência preservam os 
fundamentos presentes nos primeiros computadores. 
Não deixe de assistir à videoaula do professor Edson para 
complementar os conhecimentos adquiridos ao longo deste tema! Então, 
vamos ao material on-line! 
 
 
 
Tema 2: Sistemas Computacionais 
 
O termo sistema computacional é um termo mais abrangente que tão 
somente “computador”. Isso porque “computador” se refere ao equipamento 
eletrônico que realiza o processamento. E, nesse sentido, um sistema 
computacional envolve a integração do computador com o programa que 
realiza alguma tarefa. Com isso, os sistemas computacionais são 
caracterizados por dois componentes básicos: 
 Hardware – parte física 
 Software – parte lógica 
Essa é uma divisão primária para facilitar o entendimento da 
organização de um sistema computacional. 
Entretanto, esses dois componentes trabalham integrados e de forma 
complementar, pois coexistem em um sistema computacional. Isso porque 
isoladamente esses componentes não possuem função alguma. 
 
 
 
 
Em última análise, pode-se visualizar um sistema computacional como 
um conjunto composto por computador (hardware) e por aplicativos 
(software). O computador é um sistema integrado de processadores, 
memórias e dispositivos de E/S (Entrada e Saída), interconectados por 
barramentos, em que a quantidade, a capacidade e as características desses 
elementos é variável e diferente para cada aplicação ou sistema. Tendo isso 
em mente, pode-se imaginar que a variedade de sistemas é muito grande, 
desde sistemas uniprocessador – ou seja, com um único processador – até 
sistemas paralelos com dezenas ou centenas de processadores, passando 
pelos computadores do tipo dual e quad core. 
Contudo, na sua essência, os sistemas computacionais são 
basicamente iguais e continuam, em sua grande maioria, seguindo o modelo 
de von Neumann, definido na década de 1940. 
O modelo de computador idealizado por John von Neumann 
compreende cinco componentes distintos e complementares: 
 
 Memória – que contém as instruções e os dados. 
 Unidade de Controle (UC) – responsável pelo gerenciamento e geração 
dos sinais de controle das demais unidades. 
 Unidade Lógica e Aritmética (ULA) – que efetivamente realiza as 
operações do computador. 
 Entrada – dispositivos por onde os comandos e dados são inseridos no 
computador. 
 
 
 
 
 Saída – dispositivos que possibilitam o acesso do(s) resultado(s) do 
processamento. 
Esse modelo continua válido para os computadores atuais, pois o que 
mudou foi a capacidade, a quantidade e a integração desses componentes. 
Nos primeiros computadores a UC e a ULA eram unidades separadas, mas 
com o advento dos CIs (Circuitos Integrados) VLSI (Very Large Scale 
Integration) elas passaram a ser integradas em um único dispositivo, 
denominado microprocessador. 
O software de um computador é a sequência lógica de operações que 
descreve a execução de determinada tarefa e que muitos se chamam de 
“programa” de computador. 
Em termos de utilização, os sistemas computacionais têm-se difundido 
enormemente, desde o lazer/entretenimento até a área espacial, e com toda 
a certeza, isso é só o começo de uma revolução ainda maior que está por vir! 
Saiba mais 
Leia este artigo do blog Engenharia & Tecnologia: “Sistemas 
Computacionais: uma Visão Geral”. 
http://professorferlin.blogspot.com.br/2012/05/sistemas-
computacionais-uma-visao-geral.html 
Vamos ver o que o professor Edson tem a dizer sobre o assunto deste 
tema? Acesse o material on-line! 
 
 
Tema 3: O computador 
 
Primeiramente, é importante destacar que os computadores 
(computers, em inglês) surgiram pela necessidade de o ser humano manipular 
grandes quantidades de informações de maneira rápida e eficiente. Os 
primeiros computadores são da década de 1940, e apesar do seu uso 
atualmente ser amplamente difundido, inicialmente eles eram utilizados 
somente para fins militares. 
 
 
 
 
Em uma visão geral, pode-se dizer que o computador é uma máquina 
capaz de resolver problemas por meio da execução de instruções 
previamente definidas. A sequência destas instruções, ou programa, descreve 
a maneira como o computador vai realizar determinada tarefa. O conjunto de 
instruções diretamente executáveis pelo circuito de um computador vai formar 
uma linguagem, chamada linguagem de máquina. 
Uma definição mais clássica para computador é: “um sistema composto 
por processador (processor), memória (memory) e dispositivos de E/S (I/O 
devices), interconectados por meio de barramentos”. 
Essa composição básica para o computador não significa que os 
componentes são unitários, pois atualmente o processador não é mais único, 
tendo em conta que podemos ter máquinas dual, quad e octal em termos de 
processadores, com velocidades, recursos e capacidade de processamento 
variados. 
A mesma análise se pode fazer para a memória, pois se os primeiros 
computadores pessoais ou microcomputadores tinham 64 Kb de memória 
principal (RAM), hoje temos computadores com 8 Gb de memória – ou mais! 
Quando se analisam os dispositivos de E/S percebe-se que há uma 
enorme variedade e tipos de periféricos, não somente o monitor, impressora, 
mouse e teclado, como normalmente se observa. Hoje temos dispositivos de 
muitos gêneros, como de entrada (teclado, mouse, pen drive, tablet, scanners 
etc.), os de saída (monitor, impressora, display, projetor etc.), além dos 
especiais como os de conexão (modems, módulo Wi-Fi, módulo USB, rede e 
etc.), e os de armazenamento (pen drives, HDs externos etc.). 
Logo, com base em tudo isso, percebe-se que há uma enorme 
variedade de configurações possíveis para os computadores, e isso tudo 
resulta em diferentespossibilidades de desempenho, capacidade 
computacional e (por que não dizer?) em potencialidades. 
Os computadores estão presentes nas mais variadas áreas e 
aplicações. Os computadores saíram dos CPDs (Centro de Processamento 
de Dados) para estar presente em equipamentos do nosso dia a dia, como os 
smartphones, os eletrodomésticos, os automóveis etc. 
 
 
 
 
Com isso, surgiu uma nova classificação dos computadores, pois 
passamos a categorizar os computadores pelo seu tipo de aplicação básico: 
Computadores de uso geral (como os notebooks e desktops) e os 
Computadores dedicados ou embarcados, como o caso dos computadores 
dentro de equipamentos. 
Saiba mais 
Leia, no blog Engenharia & Tecnologia, o artigo: “O que é um 
Computador”. 
http://professorferlin.blogspot.com.br/2011/08/o-que-e-um-
computador.html 
 
Aproveite para assistir à videoaula no material on-line! 
 
 
Tema 4: Computador tradicional versus computador 
embarcado 
 
Na concepção de muitas pessoas o “computador” é desktop, notebook, 
tablet ou smartphone. Entretanto, esse pensamento é equivocado, já que o 
computador está incorporado também nos mais variados equipamentos, 
desde TVs até automóveis. Esses computadores são denominados pura e 
simplesmente como “computadores” ou “sistemas embarcados”. 
O computador está cada vez mais presente no nosso dia-a-dia, nos 
ajudando e auxiliando em várias atividades, proporcionando algum tipo de 
benefício. Um equipamento que representa bem essa categoria é o telefone 
celular, que permite a comunicação de maneira móvel e ágil. Entretanto, 
algumas pessoas se surpreendem quando descobrem que o celular é, em 
última análise, um computador com uma função específica: a comunicação. 
Nesse sentido, é importante fazer uma distinção entre os tipos de 
computadores: 
 
 
 
 
O primeiro tipo é denominado de computador genérico, que é 
projetado para atender a uma grande variedade de tarefas, dependendo do 
tipo do software que é executado. Nesse caso, o computador é versátil para 
suportar um grande número de aplicativos. Exemplos desses computadores 
são os já citados desktop, notebook e tablet. 
O segundo tipo de computador, denominado de computador 
dedicado ou sistema embarcado, corresponde aos computadores que estão 
incorporados em equipamentos e a sua funcionalidade depende tanto 
do software quanto do hardware. Neste caso, tudo é customizado – tanto o 
software quanto o hardware – para atender a várias características, como 
maior velocidade, menor consumo de energia, menor espaço físico etc. 
Exemplos dessa segunda categoria de computadores são os que estão 
incorporados nas TVs, eletrodomésticos etc. 
Dessa maneira, os computadores do tipo sistemas embarcados 
representam uma grande parcela do universo dos computadores e que são 
negligenciados pela maioria das pessoas, até mesmo por uma parcela de 
“profissionais” da área. Os sistemas embarcados estão cada vez mais 
presentes nos equipamentos como eletrodomésticos, aparelhos eletrônicos, 
equipamentos médicos, automóveis etc. e são fundamentais em muitas 
atividades e serviços. 
Ambos os tipos de computadores, genéricos e dedicados, coexistem 
em nosso cotidiano nas mais diversas áreas como entretenimento, negócios, 
serviços (bancários, saúde, segurança) e propiciam uma série de benefícios, 
como maior agilidade, mobilidade, menor gasto de tempo e muitas outras 
vantagens. 
O CLP – Computador Lógico Programável é também um computador, 
mas desenvolvido para aplicações genéricas de automação e de controle de 
processo – como no caso das aplicações industriais – e que preserva a sua 
independência em relação à aplicação. 
Contudo, se for observada a constituição funcional dos CLPs pode-se 
dizer que, em última análise, eles também se enquadram em um sistema 
 
 
 
 
embarcado em termos de arquitetura, ou seja, eles são sistemas embarcados 
voltados para aplicações de automação. 
Saiba mais 
Para complementar o que estudamos neste tema, separamos dois 
artigos do blog Engenharia & Tecnologia: 
O que são Sistemas Embarcados: 
http://professorferlin.blogspot.com.br/2012/08/o-que-sao-sistemas-
embarcados.html 
Sistema Embarcado versus Controlador Lógico Programável: 
http://professorferlin.blogspot.com.br/2015/09/sistema-embarcado-
versus-controlador.html 
Agora, preste atenção no que o professor Edson tem a dizer sobre os 
sistemas embarcados acessando o material on-line. 
 
 
Tema 5: Utilização dos computadores 
 
Os computadores surgiram para resolver problemas específicos na 
área militar, como cálculo de balística, criptografia e outros. Mas, na medida 
em que foram ficando mais “potentes” passaram a ser utilizados por outros 
setores, como estatística, censo populacional, contabilidade nas empresas 
etc. 
Devido ao custo e tamanho dessas máquinas, elas somente eram 
utilizadas por setores críticos e por pessoas especializadas. Normalmente, 
essas áreas eram voltadas para processamento de dados nas empresas, e 
foi daí que surgiu o termo Centro de Processamento de Dados ou CPDs. 
Até a terceira geração, os computadores eletrônicos eram grandes, 
com um custo expressivo e a sua disseminação era limitada. Mas, com o 
advento do Microprocessador a Computação tomou uma nova direção, e 
deixou de ficar restrita a grandes empresas, universidades ou centros de 
pesquisa para ter uma utilização mais universal, o que ocasionou o 
desenvolvimento do computador pessoal (do inglês: personal computer). 
 
 
 
 
Todavia, o computador pessoal saiu do CPD e se tornou uma realidade 
em nosso cotidiano, em que não somente especialistas utilizavam, mas 
qualquer um que tivesse um pouco de disposição para aprender a utilizá-lo. 
Obviamente que os computadores não assumiram o seu papel atual de 
um dia para o outro, pois do seu surgimento até os dias atuais lá se vão 80 
anos. Essa evolução foi gradual e deu origem a uma nova área do 
saber/conhecimento, conhecida como Computação. O tempo de evolução da 
Computação – em comparação com o tempo de vida de outras áreas como a 
Física ou a Química – é muito pequena, mas mudou radicalmente a forma 
como trabalhamos, vivemos e nos comunicamos. 
Como já tivemos a oportunidade de observar nesta aula, os 
computadores deixaram de ser utilizados somente para “processamento de 
dados” e passaram a fazer parte de equipamentos do nosso cotidiano, como 
automóveis, eletrodomésticos e outros. 
A Computação, por meio dos sistemas embarcados, está presente no 
nosso dia a dia, mesmo quando nem imaginamos, pois estão de alguma forma 
nos ajudando ou proporcionando uma melhor qualidade de vida. Há diversos 
exemplos que poderíamos utilizar, mas o que seria das redes sociais sem o 
uso dos smartphones, tablets etc.? 
A Computação se tornou uma grande aliada para as outras áreas, pois 
possibilitou que elas se desenvolvessem de maneira acelerada. O que seria 
da medicina sem os tomógrafos, os equipamentos biomédicos, entre outros? 
Sem o computador não teríamos os cartões de crédito/débito, tão 
utilizados comércio; e mesmo os bancos e setor financeiro ainda estariam na 
“idade da pedra”, pois o controle seria feito por fichas. 
Não há dúvida de que o computador tomou um papel central na nossa 
vida, mesmo que não estejamos utilizando diretamente, mas toda a vez que 
vamos até um caixa automático, utilizamos um micro-ondas, uma máquina de 
lavar roupa etc. estamos interagindo com um computador, que está, de 
alguma forma, nos auxiliando. 
 
 
 
 
Saiba mais! 
Assista ao vídeo a seguir, que mostra a evolução dos 
computadores e suas aplicações! 
https://www.youtube.com/watch?v=aCAyrscLwKMPara finalizar este tema, assista à videoaula do professor Edson, 
acessando o material on-line! 
 
 
Na Prática 
 
Agora que você já conhece um pouco sobre os computadores, 
identifique nos equipamentos do dia a dia quais deles possuem um 
computador em sua constituição, e tente obter maiores informações sobre as 
características técnicas desse computador, como qual é seu processador, 
qual a capacidade de memória etc. 
 
 
Trocando Ideias 
 
Compartilhe com os colegas, por meio do fórum, quais os 
equipamentos que possuem computador em sua estrutura. 
Certamente você irá se surpreender com a quantidade de 
equipamentos elencados! 
 
 
Síntese 
 
O termo sistema computacional corresponde a um computador 
(hardware) e seus respectivos programas (software). Os sistemas 
 
 
 
 
computacionais estão presentes em nosso cotidiano nos automóveis, 
eletrodomésticos, equipamentos eletrônicos etc. 
Os computadores podem ser classificados em duas categorias básicas: 
genéricos, como o caso dos nossos notebooks e desktop, e os computadores 
dedicados – também denominados de embarcados –, como é o caso dos 
computadores que estão incorporados em equipamentos e maquinários, 
como o computador de bordo dos automóveis. 
Não deixe, também, de assistir à videoaula do professor Edson, no 
material on-line! Nela, ele irá recapitular os conteúdos que discutimos ao longo 
desta aula. 
Bons estudos! 
 
 
Referências 
 
TANNENBAUM, A. S.; AUSTIN, T. Organização Estrutura de 
Computadores. 6. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2013.