aula 01

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Disciplina:
Arquitetura de Computadores
Prof. Rodrigo Fiorin
• Arquitetura de Computadores = (área arquitetura) + (área organização)
 Arquitetura: é relacionada ao projeto do conjunto total de instruções que
o computador conseguirá executar.
 Organização: é a definição e a implementação, física e lógica, do
computador. A organização vai viabilizar a realização das especificações
estabelecidas pela arquitetura.
 Na nossa disciplina, por conveniência, vamos chamar as duas áreas
somente de “Arquitetura de Computadores”.
 Apresentação 
Alguns dos motivos pelos quais devemos estudar Arquitetura de
Computadores:
 conseguir entender a estrutura e o funcionamento dos computadores.
 entender os componentes dos computadores e as soluções de
relacionamento entre os mesmos.
 conseguir tomar as melhores decisões sobre compras de hardware.
 entender melhor a evolução dos computadores e o impacto que as
tendências tecnológicas podem trazer para nossas vidas.
 facilitar o entendimento de outras disciplinas do seu curso, que é
relacionado ao mundo da informática, e assim.... tornar-se um
profissional competente e desejado pelo mercado de TI.
 Apresentação 
Principais objetivos da disciplina de Arquitetura de Computadores:
1) conhecer os componentes básicos de uma arquitetura computacional,
o relacionamento entre eles e suas principais funções;
2) compreender matemática binária e sua aplicação na formação dos
circuitos lógicos (digitais);
3) entender as principais portas lógicas e conhecer como são formados
os circuitos digitais;
4) conhecer os principais componentes do processador e sua arquitetura
interna;
5) conhecer os tipos de memórias e compreender suas características.
 Apresentação 
Principais objetivos da disciplina de Arquitetura de Computadores:
6) entender os principais componentes da placa-mãe e suas funções;
7) conhecer os principais barramentos internos e externos da placa-mãe;
8) compreender os dispositivos de armazenamento e as suas
funcionalidades;
9) conhecer as técnicas de RAID de discos (Conjunto Redundante de
Discos Independentes).
 Apresentação 
• Um computador é uma máquina composta de um conjunto de partes 
eletrônicas:
• memória, 
• processador, 
• chips etc.
e eletromecânicas:
• Hard Drives, 
• Drives de CD e demais componentes que possuem partes mecânicas
com capacidade e coletar, armazenar e manipular dados, além de fornecer 
diversas informações de forma automática.
• Um computador é formado basicamente por quatro unidades: CPU, 
Memória, Dispositivos de I/O e Barramentos.
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Unid. 1 – Topico 1 
• .
Unid. 1 – Topico 1 
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UNIDADES DE ENTRADA E SAÍDA 
(PERIFÉRICOS)
• Somente ENTRADA
• Somente SAÍDA
• ENTRADA e SAÍDA
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COMPUTADORES ANALÓGICOS
• São aqueles que processam sinais elétricos e que costumam ser 
aplicados a problemas de controle de processos. 
• Sua programação é integrada aos circuitos e sua precisão e 
velocidade são menores que as dos computadores digitais. 
• Geralmente seus cálculos são feitos através de medidores, como 
ponteiros, cores etc. 
• Possuem velocidade de processamento lenta, e pouca capacidade 
de armazenamento de dados.
• Como exemplo de computadores analógicos temos: Analisadores 
de Processos Químicos, Analisadores Atômicos.
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COMPUTADORES DIGITAIS
• Representam tanto sua programação como os dados por meio de 
dígitos:
• através de cadeias de zeros (0) e uns (1) é possível representar qualquer 
caractere. São os atuais PCs.
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COMPUTADORES HÍBRIDOS
• Possuem as características dos dois anteriores. A 
entrada de dados costuma ser controlada por um 
conversor analógico/digital; 
• a informação é processada por um computador digital 
e a saída canalizada através de um conversor digital/ 
analógico.
• Como exemplo temos: Termômetros digitais, 
medidores de batimento cardíaco digitais, medidores 
de pressão digitais etc
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CLASSIFICAÇÃO DOS COMPUTADORES QUANTO AO
TAMANHO
• Mainframes: São os computadores de grande porte. Geralmente possuem 
grande capacidade de memória e processamento rápido. Porém, sua 
maior característica é o tamanho físico. Os mainframes antigos possuem 
tamanhos consideráveis, parecendo verdadeiros armários. Os atuais já 
são menores, e são capazes de oferecer processamento a vários usuários 
conectados através de terminais diretos ou conexões de rede.
• Computadores de médio porte: Menos poderosos, porém mais baratos e 
de tamanho menor que um mainframe;
• Servidor: Fornece software e outros recursos, como serviços através de 
uma rede;
• Minicomputadores: Computadores de uso pessoal, como PC de mesa 
(desktop) e notebooks.
• Server Farm: Grande grupo de servidores mantidos por um fornecedor 
comercial, disponível para o comércio eletrônico e outras atividades.
• Microcomputadores: Computadores portáteis como: PDA, instrumentos 
de informação, notebooks e desktops.
• Servidor de Rede: Poderoso microcomputador utilizado em pequenas 
LANs, responsável pela conectividade de serviços. 14
CLASSIFICAÇÃO DOS COMPUTADORES QUANTO À
FUNÇÃO
• Computador pessoal (PC): Pequeno 
computador de mesa ou portátil. São nossos 
notebooks e desktops.
• Workstation: Computador de mesa com 
recursos gráficos e matemáticos poderosos. 
Normalmente são PCs, mas recebem o nome 
de Workstation por estarem em ambientes 
empresariais.
• Supercomputador: Altamente sofisticado e 
poderoso, executa cálculos complexos. São 
os mainframes e servidores. Geralmente 
usados em  pesquisas, pois têm altíssimo 
poder de processamento e grande 
quantidade de memória.
• Fugaku agora é o supercomputador mais
rápido do mundo com 415 petaflops. O
supercomputador Fugaku, do instituto
japonês Riken, bateu recordes de velocidade
de computação no ranking bi‐anual mantido
pela Top500
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• Os computadores são constituídos basicamente por CI´s (Circuitos
Integrados), maiores ou menores. Os CI´s são constituídos por portas
lógicas.
• As portas lógicas, por sua vez, executam funções pré-definidas,
normalmente funções matemáticas básicas.
• Porém..... essas funções são executadas somente com dados
“binários”, ou seja, com dados representados por apenas 2 estados ou
situações. Esses estados podem ser “0” ou “1” (um estado binário tem
somente 2 possibilidades: ou é “0”, ou é “1”).
• O computador realiza operações matemáticas “binárias” simples (como
adição, subtração, multiplicação, divisão), e a partir dessas todas as
demais operações tornam-se possíveis.
Unid. 1 Tóp. 2 ‐ Introdução 
• Vamos fazer um resumo sobre sistemas de numeração, porque é
importante para o entendimento deste vídeo. Veja depois o UNI da
página 24 do seu caderno...
• Nós, humanos, trabalhamos normalmente com o sistema decimal. Ele é
composto por somente 10 símbolos, que são os números:
0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9
• Com os 10 símbolos representamos qualquer quantidade. Exemplo:
(quadro)  2017
• E conseguimos fazer todas as operações matemáticas também.
• Para o mundo da computação, é importante conhecermos outros
sistemas de numeração como “binário”, “octal” e “hexadecimal”.
Unid. 1 Tóp. 2 ‐ Introdução 
• sistema “binário”. Ele é composto por somente 2 símbolos, que são:
0 , 1 
Unid. 1 Tóp. 2 ‐ Introdução 
• sistema “octal”. Ele é composto por somente 8 símbolos, que são:
0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7
• sistema “hexadecimal”. Ele é composto por 16 símbolos, que são:
0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , A , B , C , D , E , F
SOMA BINÁRIA
Unid. 1 Tóp. 2 ‐ Introdução 
SUBTRAÇÃO BINÁRIA
Unid. 1 Tóp. 2 ‐ Introdução 
MULTIPLICAÇÃO BINÁRIA
DIVISÃO BINÁRIA
Unid. 1 Tóp. 2 ‐ Introdução 
• EXPRESSÕES BINÁRIAS
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As expressões binárias nada mais são do que
expressões matemáticas utilizadas sobre a base 2, ou
seja, a base binária. É muito comum encontrarmos
referências às expressões binárias como sendo
expressões lógicas, pois os números binários 0 e 1
também são definidos como FALSO e VERDADEIRO.
Por sua vez, os valores FALSO e VERDADEIRO são
chamados de valores booleanos.Matemática booleana, ou até mesmo álgebra booleana. Esse
nome é referência a George Boole, matemático inglês, que foi o
primeiro a defini‐las como parte de um sistema de lógica, em
meados do século XIX.
• Uma expressão lógica é uma função matemática cujos 
valores de entradas são representados pelos números 
0 ou 1 e o resultado também é expresso pelos valores 0 
e 1, que representam o falso e verdadeiro, 
respectivamente.
• Com isso, tem‐se como operandos das expressões 
binárias os seguintes valores:
• • Verdadeiros ou Positivo = 1 (um)
• • Falso ou Negativo = 0 (zero).
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• Operadores binários (OU, E e NOT)
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PORTAS LÓGICAS BINÁRIAS
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