Escola Secundária
Públia Hortênsia de Castro
Vila Viçosa
Hardware Fundamental
Arquitectura de Computadores
10º Ano 2006/2007
Unidade de Sistema
Um computador é um sistema capaz de
processar informação de acordo com as
instruções contidas em programas.
Na década de 50 um matemático americano
chamado John Von Neuman, apresentou um
esquema que ilustrava as unidades principais
de um computador pessoal, este esquema
ainda hoje é uma referência de estudo,
quando se pretende descrever o interior de
um computador.
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Esquema de Von Neuman
CPU
Unidade de
Controlo
Unidade
Aritmética
e
Lógica
Dispositivos de
Leitura
Memória
Dispositivos
de Escrita
Esquema de Von Neuman
„
Onde Estão ligados os constituintes do
computador?
Existe uma placa electrónica onde se ligam
fisicamente todos os dispositivos que fazem
parte do hardware. Esta placa é a
motherboard.
motherboard
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Tipos de Motherboards
„
„
AT (antigas)
ATX (actuais)
Para sabermos qual o tipo de
processador que a motherboard
suporta é essencial a consulta do
manual da mesma.
CPU ou UCP
Unidade central de processamento, também
chamado de processador ou de
microprocessador, é o “cérebro” do
computador.
„ A CPU é um circuito integrado (Chip) de vital
importância para o computador.
Dentro de um processador existem milhões de
transístores
„
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Processadores
„
Os principais fabricantes de processadores
são a INTEL, a AMD e a Cyrix, como
exemplos de processadores destas marcas
temos os Pentium 4 e os Celeron da INTEL,
os Athlon e os Duron da AMD, e os III da
Cyrix.
Tipos de Microprocessadores
„
„
CISC (Complex Instruction Set Computer)
possui um conjunto complexo de instruções que o
tornam capaz de executar várias centenas de
operações, sendo portanto muito versátil, mas
também mais caro. Exemplos: 80386 (1985) e o
80486 (1989).
RISC (Reduced Instruction Set Computer)
possui um conjunto limitado de instruções, estes
processadores são capazes de executar apenas
algumas operações simples. Exemplos: IBM Risc
6000 e Power PC.
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Processadores Actuais
„
„
Os processadores actuais comercializados
possuem características de ambas as
arquitecturas.
Os processadores passaram por várias
evoluções (ver tabela pag. 81)
Velocidade de Relógio (Hz)
„
É a velocidade de processamento, trata-se
da velocidade com que se faz o
processamento no interior do computador.
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Registos Internos
„
Indica o numero bits que o computador
trabalha de cada vez.
Barramento de Dados
„
Número de bits que são transportados de e
para o exterior de cada vez.
Relativamente aos processadores da INTEL,
temos actualmente processadores Pentium 4
– 3,6 Ghz com velocidades de barramento de
800 Mhz. Na AMD temos os XP 3000.
Já existem também os processadores de 64
bits, que correm aplicações de 64 bits, porém
não estão ainda muito divulgados.
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CPU, segundo o esquema de Von
Neuman
Segundo Von Neuman a CPU é dividida em
duas unidades:
-
UAL ou ALU (unidade aritmética e lógica)
UC (unidade de controlo)
UAL (unidade aritmética e lógica)
„
É nesta unidade que são efectuados os
cálculos: operações aritméticas (somas,
subtracções, etc.) e lógicas (operações de
comparação, por exemplo “maior que”);
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UC (unidade de controlo)
„
Controla, directa ou indirectamente, toda a
máquina, até mesmo a UAL. A UC cuida do
endereçamento de memória, colocando e
retirando dados, envia os dados para a UAL,
juntamente com as operações que ela deve
realizar, e ainda confere os resultados
devolvidos pela UAL.
Unidade de descodificação
„
Tem como função a descodificação das
informações e instruções provenientes da
cache para que a CPU as possa processar.
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Unidade de registos
„
Memórias internas onde são armazenados,
temporariamente, dados e resultados.
Unidade de virgula flutuante
„
É comum chamar-se a esta unidade o coprocessador matemático. Ela auxilia a CPU
na realização das operações matemáticas
mais complexas.
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Unidade de memória cache interna
„
Nos computadores actuais a memória cache
possui uma importância fundamental. É uma
memória rápida que armazena os dados
mais requisitados pelo processador.
Unidade de segmentação e unidade de
paginação
„
Tem como objectivo a conversão dos
endereços lógicos, contidos nos programas
em endereços físicos, consoante o tipo de
gestão de memória utilizada.
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Unidade de pré-escolha
„
Requisita à memória cache uma lista de
instruções a executar, armazenando-as
internamente num dispositivo próprio de
memória, pronta a passa-los à unidade de
descodificação.
Unidade de ligação com o bus
„
Permite ao processador comunicar com os
componentes exteriores através dos
barramentos (ligação física entre os múltiplos
componentes existentes numa placa de
computador).
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Bus externo de dados
„
É o canal físico de comunicação de dados
entre o interior e o exterior da CPU. O
numero de pistas do bus esterno de dados
determina a quantidade de informação que
pode receber e enviar de cada vez.
Bus externo de endereços
„
São as linhas ou pistas de comunicação
externas através das quais a CPU referencia
e acede a endereços de memória. O numero
de linhas deste barramento determina o
numero de células de memória a que o
processador pode aceder.
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Encaixe do processador
„
O encaixe do processador pode chamar-se
de socket ou slot, consoante o tipo de
processador.
Memória Central
„
O computador possui dispositivos que podem
armazenar dados, instruções e resultados. A estes
dispositivos dá-se o nome de memórias.
Comunicam directamente com o processador, estão
“perto” dele e armazenam temporariamente (caso
da RAM e da cache) ou não (caso da ROM)
pequenas quantidades de informação. Devido à sua
importância fundamental, este tipo de memória foi
designado memória principal, central ou primária.
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Memória
„
A memória está organizada em células. Cada
célula é uma unidade básica de
armazenamento, podendo conter dados ou
instruções. A cada célula corresponde um
número, que constitui o seu endereço.
Memória central
„
Memória RAM
„
Memória ROM
„
Memória cache
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