Autarquia Educacional do Vale do São Francisco – AEVSF
Faculdade de Ciências Sociais e Aplicadas de Petrolina – FACAPE
Curso de Ciências da Computação
Introdução à
Computação
Hardwares dos PC’s e seu
Funcionamento
Cynara Carvalho
cynaracarvalho@yahoo.com.br
PC ( Personal Computer)
• PC significa “Personal Computer”, ou
“Computador pessoal”. Os computadores que
hoje são chamados de PCs são derivados do
IBM PC, criado no início dos anos 80.
Elementos básicos do
computador
Processador
•
•
•
Um microprocessador, ou simplesmente processador, é um circuito
integrado (ou chip),que é considerado o "cérebro" do computador.
O processador é o componente responsável por executar os
programas. Quanto mais rápido é o processador, mais rápida será a
execução dos programas.
Exemplos: Pentium 4, Pentium III, Celeron, Core , K6-2, Athlon e
Duron
Processador
• O centro de controle é denominado CPU – Unidade
central de processamento. A CPU consiste em duas
partes:
• Unidade de Controle – contém circuitos que usam
sinais elétricos para coordenar o computador inteiro
para realizar ou executar instruções armazenadas de
um programa.
• Unidade lógica e aritmética – (arithmetic/logic unit –
ALU) – contém circuitos eletrônicos que executam
todas as operações lógicas e aritiméticas.
Processador
• A unidade de controle deve comunicar-se tanto com a
unidade lógica e aritmética quanto com a memória.
• Registradores – são áreas de armazenamento temporário de
alta velocidade que servem a propósitos especiais e destinamse a instruções ou dados. Se localizam dentro da CPU. São
coordenados pela unidade de controle de modo que aceitem,
guardem e transfiram instruções ou dados e façam
comparações aritméticas ou lógicas em alta velocidade.
Processador
A combinação de tempo de
Instrução ( i-time) e tempo
de execução (e-time)
denomina-se ciclo de máquina.
Processador
RISC versus CISC
CISC – Complex Instruction Set Computing
• Trabalha com instruções complexas, lento,
código simplificado
RISC – Reduced Instruction Set Computing
• Trabalha com instruções reduzidas, rápido,
instruções complexas implementadas via
código.
Memória
Componentes da Memória
• Memória semicondutora
• RAM e ROM
• Memória Flash
Memória Semicondutora
Usada pela maioria dos computadores modernos:
– Confiável, barata e compacta.
– Volátil: exige corrente elétrica contínua.
• Se a corrente for interrompida, os dados se perdem.
– Semicondutor Complementar de Óxido de Metal –
Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS).
• Retém informação quando a energia é desligada.
• Usado para armazenar informações necessárias quando o
computador é inicializado
Memória
• A memória é responsável pela armazenagem dos programas e
dos dados. Também conhecida por armazenamento primário.
• RAM ( randon-acess memory – memória de acesso aleatório) (memória de leitura e escrita): são chips de memória que
podem ser lidos e gravados pela CPU a qualquer instante. A
CPU usa a RAM para armazenar e executar programas vindos
do disco, para ler e gravar os dados que estão sendo
processados. Uma outra característica da RAM, é que se trata
de uma memória VOLÁTIL. Isso significa que quando o
computador é desligado, todos os seus dados são apagados.
Memória
• A RAM pode ser de dois tipos:
• SRAM – RAM estática – retém o conteúdo
sem intervenção da CPU,contanto que a
energia elétrica seja mantida .É mais rápida.
• DRAM – RAM DINÂMICA – deve ser
constantemente recarregada pela CPU.
Vantagens: tamanho e custo.É usada na
maioria dos computadores pessoais.
RAM Dinâmica
• Usada para memória de computadores
pessoais.
• – DRAM síncrona – Synchronous DRAM
(SDRAM): o tipo mais rápido de DRAM
usado atualmente.
• – Rambus DRAM (RDRAM): mais rápida do
que
a
SDRAM,
tornar-se-á
mais
comumente usada quando os preços se
reduzirem.
Memória
• ROM (read-only memory – memória somente de leitura). São
chips de memória que podem ser lidos pela CPU a qualquer
instante, mas não podem ser gravados pela CPU. Sua gravação
é feita apenas pelo fabricante do computador, ou pelo
fabricante de memórias. Os dados armazenados nela já saem
prontos de fábrica e são produzidas em larga escala na
indústria. A característica importante de ROM é que trata-se de
uma memória PERMANENTE. Seu conteúdo nunca é perdido,
mesmo com o computador desligado.
•
Quantidade de memória de um PC é medida em megabytes (MB). 1
MB equivale a cerca de 1 milhão de bytes. 1 byte, por sua vez, é a
unidade de memória capaz de armazenar, por exemplo, uma letra. PCs
modernos possuem 256 MB, 512 MB ou mais.
Memórias FLASH
• RAM não-volátil
• – Usada em telefones celulares, câmeras
digitais
e
computadores
manuais
(handheld).
• – Os chips de memória flash assemelhamse aos cartões de crédito.
• – Menores do que uma unidade de disco e
requerem menos energia.
Periféricos
• Periféricos - 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
• O termo Barramento, originário de
bus, um meio de transporte. Liga
todos estes componentes e é uma via
de comunicação de alto desempenho
por onde circulam os dados tratados
pelo computador.
Barramento
• Largura de barramento:
– O número de percursos elétricos para
transportar dados.
– Medida em bits.
• Velocidade de barramento:
– Medida em megahertz (MHz).
Representação de Dados
• Os computadores entendem duas coisas:
ligado e desligado.
• Dados são representados na forma binária:
– Sistema numérico binário (base 2).
– Contém somente 2 dígitos: 0 e 1.
Byte
• Um grupo de 8 bits.
– Cada byte tem 256 valores possíveis.
• Para texto, armazena um caractere:
– Pode ser letra, dígito ou caractere especial.
• Dispositivos de memória e armazenamento
são medidos em número de bytes.
Palavra
O número de bits que a CPU processa como
uma unidade.
– Tipicamente, um número inteiro de bytes.
– Quanto maior a palavra, mais potente é o
computador.
– Computadores pessoais tipicamente têm 32
ou 64 bits de extensão de palavras.
Capacidade de
Armazenamento
• Kilobyte: 1024 (210) bytes.
– Capacidade de memória dos computadores pessoais mais antigos.
• Megabyte: aproximadamente, um milhão (220) de bytes.
– Memória de computadores pessoais (antigos).
– Dispositivos de armazenamento portáteis (disquetes, CD-ROMs).
• Gigabyte: aproximadamente, um bilhão (230) de bytes.
– Dispositivos de armazenamento (discos rígidos).
– Memória de computadores pessoais, mainframes e servidores de
rede.
• Terabyte: aproximadamente, um trilhão (240) de bytes.
– Dispositivos de armazenamento (discos rígidos).
• Petabyte: aproximadamente, um quatrilhão (250) de bytes.
– Dispositivos de armazenamento para sistemas muito grandes
Esquemas de Codificação
Provêem uma maneira comum para representar um
caractere de dados.
– Necessários para os computadores poderem intercambiar
dados.
• Esquemas comuns:
– ASCII – 1byte = 8 bits( mais usado)
– EBCDIC – 1 byte = 7bits ( IBM)
– Unicode
• Usa 16 bits para representar um caractere.
• 65.536 valores possíveis.
• Exige duas vezes mais espaço para armazenar dados.
A Unidade de Sistema
• Abriga os componentes eletrônicos do
sistema de computador:
– Placa-mãe (motherboard)
– Dispositivos de armazenamento
Placa-mãe (motherboard)
• Placa de circuitos plana que contém os
circuitos do computador.
– A unidade central de processamento
(microprocessador) é o componente mais
importante.