2 – Noção de Computadores/Conceitos Fundamentais



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2.3)Hardware

O HARDWARE é o equipamento físico, representado no computador por suas partes mecânicas, eletrônicas e magnéticas. Possui os seguintes componentes:


A CPU (Unidade Central de Processamento) tem por função executar os programas armazenados na memória principal do computador, buscando cada instrução, interpretando-a e depois a executando. Os componentes de uma CPU são:

Memória

CPU


Unidade Central de Processamento

Unidade de Controle

Unidade de Entrada

Unidade de Saída

Unidade Lógica e Aritmética


Unidade Lógica e Aritmética: Nesta unidade são realizados todos os cálculos aritméticos e qualquer manipulação de dados, sejam eles numéricos ou não.

Unidade de Controle: É responsável pelo tráfego dos dados. Ela obtém os dados armazenados na memória e interpreta-os. Controla a transferência de dados da memória para a unidade lógica e aritmética, da entrada para a memória e da memória para a saída.

2.4) memória

A memória é um componente que tem por função armazenar internamente toda informação que é manipulada pela máquina: os programas (conjunto de instruções) e os dados. A capacidade de armazenar um programa é uma característica que permite o processamento automático de dados.

A memória é em geral, classificada em dois grandes tipos: Memória Principal e Memória Secundária.

2.4.1) Memória Principal:

A memória principal é a memória de armazenamento temporário, que armazena os programas e os dados que estão sendo processados, somente durante o processamento. É uma memória volátil (RAM), pois os dados só permanecem nela armazenados enquanto houver energia elétrica. Na falta de energia, quando o computador for desligado, todos os dados são perdidos.


Tipos de memória principal:

 

RAM – Random Access Memory (Memória de Acesso Aleatório ou Randômico):


É usada para o armazenamento temporário de dados ou instruções.

Quando escrevemos um texto num computador, as informações são armazenadas na memória RAM, assim como os dados de entrada.

A RAM também é conhecida como memória de escrita e leitura, pois lemos ou escrevemos informações neste tipo de memória.

 

ROM – Read Only Memory (Memória só de Leitura)


É usada para armazenar instruções e/ou dados permanentes ou raramente alterados.

A informação geralmente é colocada no chip de armazenamento quando ele é fabricado e o conteúdo da ROM não pode ser alterado por um programa de usuário. Por esse motivo é uma memória só de leitura.

A ROM se constitui em um chip que possui um software determinado e não apagável pelo usuário. Desta forma a ROM incorpora as idéias de hardware e software (a isto se dá o nome de firmware).

Portanto, firmware, é um hardware que contém um software já determinado, associando assim as duas capacidades. Ex: fita de videogame


Em resumo, a informação armazenada em ROM não é volátil, ou seja, não é perdida quando o fornecimento de energia externa do computador é interrompido. Já a RAM é volátil, pois as informações armazenadas são perdidas quando a energia é cortada. 

2.4.2) Memória Secundária

A memória secundária é a memória de armazenamento permanente, onde os programas e dados não são perdidos na falta de energia elétrica. Por esse motivo, conhecida como memória não volátil. Ela funciona como complemento da memória principal para guardar dados.

Como exemplos de memória secundária podemos citar o disquete, o disco rígido e o CD-ROM.

2.5)Dispositivos de Entrada e Saída:

Os dispositivos de E/S (Entrada e Saída) servem basicamente para a comunicação do computador com o meio externo. Eles provêem o modo pelo qual as informações são transferidas de fora para dentro da máquina, e vice-versa, além de compatibilizar esta transferência através do equilíbrio de velocidade entre os meios diferentes. Entre estes componentes podemos mencionar o teclado, o vídeo e a impressora.

 

Teclado (Periférico de Entrada): É sem dúvida o mais difundido meio de entrada de dados, no qual estabelece uma relação direta entre o usuário e o equipamento.

 

Drive (Periférico de Entrada e Saída): Conhecido também como "Unidade de Disco" ou "acionador", o drive, tem como função fazer o disco girar (dentro do envelope) numa velocidade constante e transferir programas ou dados do disco para o computador. Essa operação é feita através de uma cabeça de leitura e gravação que se move para trás e para frente na superfície do disco. Os dados gravados em disco podem ser lidos e utilizados como fonte de consulta em uma operação futura.

 

Winchester, Disco Rígido ou HD (Periférico de Entrada e Saída): Semelhantemente aos drives em utilização e funcionamento, tem como principal diferença, a inviolabilidade, a maior capacidade de armazenamento e a maior velocidade de operação.

É composto por uma série de discos de material rígido, agrupados em um único eixo, possuindo cada disco um cabeçote. Os cabeçotes flutuam sobre a superfície do disco apoiados num colchão de ar, isso significa que eles devem ser conservados em caixas hermeticamente fechadas para evitar problemas causados pela poeira e outros elementos estranhos.

As unidades winchester devem receber um cuidado maior por guardarem maiores quantidades de informações, pois qualquer trepidação pode fazer com que o cabeçote encoste-se ao disco, danificando os dados.

 

Vídeo ou Monitor (Periférico de Saída): Utilizado basicamente para a saída de informações, o vídeo é o principal canal por onde o computador apresenta informações ao operador. Em geral é conectado à placa de sistema por meio de um adaptador monocromático de alta-resolução ou por um adaptador colorido-gráfico.

 

Caneta Óptica (Periférico de Entrada): A caneta óptica nada mais é do que um sensor óptico, que ao ser apontada na tela do monitor, a coincidência da varredura no ponto onde está a caneta provoca um mapeamento da tela e, portanto, permite até desenhar diretamente na tela.

 

Mouse (Periférico de Entrada): O mouse é colocado sobre qualquer superfície plana e, quando se move, movimenta também o cursor na tela com extrema agilidade. Assim, uma pessoa pode fazer um movimento para qualquer parte da tela, pressionar o botão e dar andamento à operação desejada.

 

Joystick (Periférico de Entrada): Esse tipo de controle manual foi desenvolvido baseado no manche com que o piloto manobra o avião. Geralmente é utilizado para jogos semelhantes aos fliperamas.

 

Impressoras (Periférico de Saída): Existem três tipos principais de impressoras para microcomputador: Matricial (ou de Matriz de Pontos), Jato de Tinta e Laser. São utilizados para a saída de dados. 



Matricial: A tecnologia mais comum de impressão é o da matriz de pontos, que funciona por meio de uma cabeça de impressão contendo um grupo de agulhas. Os caracteres são impressos no papel mediante a combinação dessas agulhas. A vantagem da matriz de pontos está na rapidez e no preço. Entretanto, como as letras e números são feitos com série de pontos, a qualidade da impressão deixa a desejar, além disso, essa impressora faz muito barulho.

Jato de Tinta: As impressoras Jato de Tinta injetam gotas de tinta (ou bolhas de tintas aquecidas) que formam o caractere a ser impresso. As gotas passam por um eletrodo e recebem carga elétrica. Esse tipo de impressora trabalha com enorme rapidez, tendo capacidade para imprimir muitos caracteres por segundo. Sua qualidade de impressão normalmente é muito boa. 

Laser: Sistema semelhante ao utilizado nas máquinas de xerox, por sensibilização do papel e uso de toner para impressão. Possui alta velocidade e alta resolução, tanto na escrita quanto em modo gráfico. Se forem coloridas usam toner de 3 ou 4 cores.

 

Modem (Periférico de Entrada e Saída): O modem é um dispositivo de conversão de sinais, que transmite dados através de linhas telefônicas. A palavra MODEM é derivada das palavras MOdulação e DEModulação.


Modular significa converter pulsos digitais (dígitos) em sinais analógicos (ondas senoidais), para que eles possam percorrer numa linha telefônica.

 

Scanner – Digitalizador de imagem – (Periférico de Entrada): Um digitalizador de imagens é um equipamento de entrada de dados, que permite a leitura de imagens a partir de material impresso (revistas, jornais, cartazes), armazenando na memória toda a tela recebida na leitura.



2.6)Software

Def. 1: é o conjunto de instruções que faz com que o computador realize o processamento e produza o resultado desejado.


Def 2: Software é uma sentença escrita em uma linguagem de programação, para a qual existe uma máquina capaz de interpretá-la. A sentença (o software) é composta por uma seqüência de instruções (comandos) e declarações de dados, armazenável em meio digital. Ao interpretar o software, a máquina computável é direcionada à realização de tarefas especificamente planejadas, para as quais o software foi projetado.
Os programas de computadores são construídos utilizando-se as chamadas linguagens de programação.
Tipos de Software:


Básicos

Aplicativos

Sistema Operacional (SO)

Editores de texto

Compiladores e Interpretadores

Planilhas Eletrônicas




SGBD




Editoração Eletrônica




Softwares Gráficos








Softwares Básicos:
É o conjunto de programas que supervisionam e auxiliam a execução dos diversos softwares aplicativos. O software básico é, em geral, formado pelos seguintes programas principais: Sistema Operacional, Compiladores e Interpretadores: que traduzem ou interpretam os programas escritos em diferentes linguagens.
O software básico é fornecido pelo próprio fabricante do computador e, em geral, está escrito em linguagem de máquina.
Softwares Aplicativos:
É o programa específico escrito para executar alguma operação (ou resolver um problema) de interesse do usuário. Em geral é escrito em Linguagem de Alto Nível pelo próprio usuário.
Tanto o software aplicativo como o básico trabalham em linguagem de máquina, isto é, em código binário, que é a única codificação aceita pelo hardware ou arquitetura do computador.
O usuário. em geral, não manipula diretamente valores ou códigos binários, mas trabalha com valores decimais, hexadecimais e códigos Basic. Pascal, C, etc. Os programas do software básico encarregam-se de efetuar a tradução dos códigos e a conversão dos valores

2.6.1)O Sistema Operacional

É o software responsável pela interface (interação) entre hardware e o usuário, o hardware e outros softwares aplicativos . (exemplos: WINDOWS 95 e 98, UNIX, DOS, OS2, etc).


Podemos dizer que o Sistema 0peracional é um conjunto de rotinas, ou seja, uma lista de instruções passadas para o microprocessador com a finalidade promover a comunicação do usuário com o hardware.
O Sistema Operacional é o  

 

Primeiro programa a ser “carregado” ao se ligar a máquina (boot).  



Os PCs procuram o sistema operacional primeiro na unidade de disco principal, se eles encontram um disco inicializável naquela unidade usam aquele sistema operacional, caso contrário, vão procurá-lo no HD principal.

 

 



 

Principais tarefas do Sistema Operacional:




  1. Proporcionar uma interface de linha de comando ou uma interface gráfica para que o usuário possa se comunicar com o computador. 

  • Linha de Comando (O usuário controla os programas através da digitação de comandos no aviso de comando (prompt))

  • Interface Gráfica GUI (Conceito de janelas, menus, ícones, caixas de diálogo)




  1. Gerenciar os dispositivos de hardware do computador.

  • Serve de intermediário entre os programas e o hardware;




  1. Gerenciar e manter o sistema de arquivos em disco.

  • Ø       Mantém a lista dos arquivos contidos em um disco (utiliza os conceitos de pastas (diretórios) e subpastas (subdiretórios) na organização dos arquivos).

Ø      

 


  1. Dar suporte a outros softwares.

  • Salvar arquivos em disco;

  • Ler arquivos do disco para a memória;

  • Verificar o espaço disponível em disco e memória;

  • Alocar memória para armazenar dados e programas;

  • Ler toques de teclas do teclado e exibir caracteres ou gráficos na tela;



2.7) Bits e Bytes

A palavra bit é uma abreviatura de "Binary Digit" (em inglês, "dígito binário"). Este termo foi criado pelo engenheiro belga Claude Shannon que em 1949 elaborou uma teoria matemática, onde usava esta palavra para simbolizar a unidade de informação.

Tudo na informática é medido em bits, desde o tamanho de um número representado pela unidade decimal até a velocidade de transferência de dados em uma rede.

Em outras palavras, um bit é o menor dado de uma informação. Por exemplo, para que o computador possa representar o número 500 usa o código binário 111110100, sendo que cada digito deste código binário é um bit.


Para sabermos como codificar uma informação tomemos como exemplo duas lâmpadas, com os estados acesa e apagada. Quantos arranjos diferentes de lâmpadas acesas / apagadas pode-se produzir ?






  • Com 4 lâmpadas: 24 combinações possíveis

  • Com n lâmpadas: 2n combinações possíveis

Com base nessa idéia:



  • Com 4 lâmpadas pode-se representar 16 símbolos diferentes, exemplo : com 4 dígitos binários consigo representar 16 dígitos hexadecimal.

  • Com n lâmpadas pode-se representar 2n símbolos diferentes!

Assim, se um byte tem oito bits, existem 256 combinações possíveis de bytes. Dois bytes, ou 16 bits, podem ter 65.535 combinações diferentes.

Esse sistema de numeração só com dois dígitos (0 e 1) se chama sistema binário. É um sistema com o qual não estamos muito acostumados, porque no dia-a-dia usamos o sistema decimal (de dez dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9).



O byte é composto por 8 (oito) bits, e é o necessário para representar qualquer caractere (letras, números, sinais de pontuação). Então, para representar a letra "a", por exemplo, é necessário 1 byte, ou seja, 8 bits.


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