CURSO
DE
HARDWARE
Welton M. Garcia
Aula 1
Computador
Computador
Definição: Denomina-se computador uma máquina à base de
circuitos eletrônicos que efetua grandes operações e cálculos gerais,
de maneira ultra rápida
Computador
Hardware
Parte Física
Peças
(Podemos tocar)
Software
Parte Lógica
Software
(Não podemos tocar)
Computador
Componentes do Computador
1 – Monitor
2 – Placa Mãe
3 – Processador
4 – Memória
5 – Placas Filhas
6 – Fonte de Alimentação
7 – Driver de CD ou DVD
8 – Hard Disk – HD
9 – Mouse
10 - Teclado
Computador
Arquitetura Fechada X Arquitetura Aberta
Arquitetura Fechada: Cada fabricante desenvolvia o seu próprio
computador os quais eram incompatíveis entre si, ou seja, as peças
de um computador não serviam em outro, tornando o computador
restrito a atualizações ou manutenções
Arquitetura Aberta: É um conjunto de padrões que permite utilizar
periféricos de fabricantes diferentes, facilitando assim, sua
manutenção ou atualização (Up-grade)
Computador
Dispositivos de Entrada e Saída (E/S)
Input – Output (I/O)
Dispositivo de Entrada: Codificam informações que serão enviadas
para o interior do computador para serem processadas
Dispositivo de Saída: Decodificam os dados em informações para
que possam ser interpretadas pelo usuário
Placa Mãe
ou
Motherboard
Placa Mãe ou Motherboard
Placa Mãe
Também conhecida como “Motherboard” ou “Mainboard”,
possui a função de interconectar todas as peças
que formam o computador.
Placa Mãe ou Motherboard
On-Board e Off-Board
On-Board: Quando a placa mãe possui a maioria dos dispositivos
integrados em uma única placa, ou seja, a placa mãe vem
acompanhada de dispositivo de Vídeo, Som, Rede e Modem
internamente
Placa Mãe ou Motherboard
On-Board e Off-Board
Off-Board: Quando a placa mãe não possui nenhum dispositivo
integrado, necessitando de placas filhas
Socket de
Memória RAM
Socket
Processador
Conector
Energia
IDE 1 e 2
Slot PCI
Floppy
Chipset
Curso de Hardware
Aula 2
Unidade de Medida
Bits e Bytes
0010110100110111010010101010010010
Unidade de Medida
Bit
(Binary Digit)
Menor unidade possível de ser
armazenada e interpretada
pelo computador, um bit pode assumir
apenas um valor
0 ou 1
Unidade de Medida
□□□□□□□□ 8 bits = 1 Byte
8 bits
= 1 Byte
1024 Byte
= 1 Kilo Byte (KB)
1024 KB
= 1 Mega Byte (MB)
1024 MB
= 1 Giga Byte (GB)
1024 GB
= 1 Tera Byte (TB)
1024 TB
= 1 Petabyte (PB)
1024 PB
= 1 Exabyte (EB)
Unidade de Medida
Os bytes representam todas as letras (maiúsculas e minúsculas),
sinais de pontuação, acentos, sinais especiais e até sinais que não
podemos ver, mas que servem para comandar o computador e que
podem, inclusive, serem enviados pelo teclado ou por outro
dispositivo de entrada de dados e instruções.
Para que isto aconteça, os computadores utilizam uma tabela que
combina números binários com símbolos: a tabela ASCII
(American Standard Code for Information Interchange).
Nesta tabela, cada byte representa um caractere ou um sinal.
Unidade de Medida
Decimal
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Binário
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
Tipos de Memórias
Tipos de Memórias
Memórias Primárias
São memórias que o processador (CPU) podem endereçar
diretamente, sem as memórias os computadores não funcionam.
Sua principal função é armazenar informações necessárias para o
processador num determinado momento, por exemplo, os
programas em execução.
Estão divididas em:
Memória RAM e Memória ROM
Tipos de Memórias
Memórias RAM
(Randomic Acess Memory)
Memória de Acesso Randômico ou Aleatório
Memória RAM é um tipo de memória Volátil, requer energia para
manter as informações armazenadas, quando o computador é
desligado as informações são apagadas
Tipos de Memórias
Memórias ROM
(Read Only Memory)
Memória Somente de Leitura
As memórias ROM permitem o acesso aleatório e são conhecidas
pelo fato de o usuário não poder alterar o seu conteúdo, para
gravar uma memória deste tipo são necessários equipamentos
específicos
Tipos de Memórias
Memória RAM
Tipo SIMM
Single In Line Memory Module
(Módulo de Memória com Simples Linha de Contato)
SIMM – 30 terminais
SIMM – 72 terminais
Tipos de Memórias
Memória RAM
Tipo DIMM
Double In Line Memory Module
(Módulo de Memória com Duas Linha de Contato)
Voltagem: 3.3V
DIMM – 168 terminais e possui dois cortes
Tipos de Memórias
Memórias RAM
Tipo DDR, DDR2 e DDR3
Double Data Rating
(Módulo de Memória com o dobro de taxa de dados)
DDR – 184 terminais e possui um corte – Voltagem 2.5 V
DDR2 – 240 terminais e possui um corte – Voltagem 1.8 V
DDR3 – 240 terminais e possui um corte – Voltagem 1.5 V
Tipos de Memórias
Nome
Velocidade / Frequência
PC2100
266Mhz
PC2700
333Mhz
PC3200
400Mhz
PC3500
433Mhz
PC3700
466Mhz
PC4000
500Mhz
PC4200
533Mhz
PC2 3200
400Mhz
PC2 4200
533Mhz
PC2 5300
667Mhz
PC2 6400
PC3 8500
PC3 10667
PC3 12800
800Mhz
1066Mhz
1333Mhz
1600Mhz
Memórias
Encaixando as Memórias
Memórias
Encaixando as Memórias
Travas Abertas
Travas Fechadas
Memórias
Tipos de Memórias
Memórias Secundárias
Memórias que não podem ser endereçadas diretamente, as
informação precisa ser carregada na memória primária antes de
serem tratadas pelo processador (CPU). Não são estritamente
necessárias para o funcionamento do computador, são geralmente
não-voláteis permitindo guardar os dados permanentemente
Hard Disk - HD
(Winchester, Disco Rígido)
Tipos de Memórias
Hard Disk - HD
Trata-se de um tipo de memória secundária com grande capacidade
de armazenamento, sendo utilizado para armazenar arquivos
e dados do sistema operacional. Diferenciados por sua capacidade de
armazenamento e velocidade de operação, quanto maior, melhor.
Braço
Cabeça
Atuador
Motor
Pratos
ou Discos
Hard Disk
Configurando o HD
Para que o HD seja reconhecido pela placa mãe e não apresente
conflito na inicialização do computador é necessário configurá-lo.
A configuração do HD é feita através de um Jumper o qual
irá fechar um curto circuito no HD, indicando seu estado
(Master, Slave ou Cable Select).
Curso de Hardware
Aula 3
Placas Filhas
(Vídeo, Som, Rede, Modem)
Placas Filhas
Placa de Vídeo
Dispositivo responsável por enviar sinais do computador para o
monitor de forma que possamos interpretar imagens e textos.
Possui memória própria e é recomendada para computadores que
exigem alta definição nas imagens (jogos e parques gráficos).
O conector possui 15 Pinos do tipo fêmea divididos em 3 fileiras
e geralmente na cor azul.
Placas Filhas
Placa de Som
Dispositivo necessário para a emissão de audio, sem a placa
de som ou também conhecida como placa de audio, não seria
possível ouvir músicas ou qualquer sinal sonoro que o sistema
operacional venha a emitir.
Placas Filhas
Placa de Rede
Dispositivo necessário para interligação de computadores em rede
ou conectá-los a internet de alta velocidade, conhecida também
como banda larga (Speedy, TVC e Rádio).
A interligação pode ser feita através de cabo ou sinal de rádio
Wireless
Placas Filhas
Placa de Modem
Modulador e Demodulador
Dispositivo necessário para conexão com a internet via telefone,
também conhecida como conexão discada.
Sua função é transformar o sinal digital do computador em sinal
analógico para que os pacotes da internet sejam transferidos pelos
meios telefônicos e vice-versa.
Provedor
Internet
Curso de Hardware
Aula 4
Barramentos / Slot
São padrões de comunicação utilizados em computadores
para a interconexão dos mais variados dispositivos,
como placa de som, vídeo, rede, modem entre outros.
Barramentos / Slot
Barramento / Slot - ISA
(Industry Standard Architecture)
Padrão não mais utilizado, sua primeira versão trabalhava com taxa
de transferência de 8 bits por vez e depois do surgimento dos
processadores 286, passaram a trabalhar com taxa de 16 bits, com
essa taxa era possível transferir 8 MB de dados por segundo.
Dispositivos de 8 bits trabalhavam normalmente nos
barramentos de 16 bits.
Barramentos / Slot
Barramento / Slot - PCI
(Peripheral Component Interconnect)
Surgiu no início dos anos 90 desenvolvido pela Intel.
Sua principal característica é sua taxa de transferência de
32 bits por vez, tornando o padrão capaz de transferir
132 MB de dados por segundo.
Outra característica desse barramento é sua compatibilidade
com o recurso Plug and Play, com esse recurso o computador
é capaz de reconhecer automaticamente os dispositivos conectados
ao slot PCI.
Barramentos / Slot
Barramento / Slot - AGP
(Accelerated Graphics Port – Exclusivo para Vídeo)
A primeira versão do AGP (1.0), trabalhava com taxa de 32 bits
por vez e taxa de transferência de 266 MB de dados por
segundo, mas podendo chegar a 532 MB, operando em
1X e 2X, sendo 1X, um dado por pulso de clock e 2X, dois
dados por pulsos de clock.
Em meados de 1998 a Intel lançou o AGP 2.0 com modo de
operação 4X, chegando a transferir 1.066 MB de dados por segundo.
Algum tempo depois, surgiu o AGP 3.0 com modo de operação 8X,
correspondendo uma taxa de transferência de 2.133MB de dados
por segundo.
Barramentos / Slot
Barramento / Slot – PCI Express
O padrão PCI Express (PCIe ou PCI-EX), foi concebido pela Intel
em 2004 e se destaca por substituir, ao mesmo tempo, os
barramentos PCI e AGP.
Sendo disponibilizado em 1x, 2x, 4x, 8x e 16x, quanto maior esse
número, maior é a taxa de transferência de dados.
O PCI Express de 16x é capaz de transferir cerca de 4GB de dados
por segundo, característica que o faz ser utilizado por placas de
vídeo, um dos dispositivos que mais geram dados.
Barramentos / Slot
Barramento / Slot
AMR, CNR e ACR
O AMR foi desenvolvido para ser usado especialmente para funções
de modem e áudio.
O padrão CNR, por sua vez, surgiu praticamente como um
substituto do AMR.
O ACR trata-se de um padrão onde seu foco principal são as
comunicações de rede e USB.
Componentes On-board
Audio
Paralelo (Impressoras - Scanner)
Rede
Mouse
Teclado
Serial
VGA (Vídeo)
USB
Processador
( CPU – Unidade Central de Processamento )
Processador
Processador
O processador ou CPU, é um chip de silício responsável por
executar cálculos, decisões lógicas e instruções que resultam
em todas as tarefas que um computador pode executar e
também são referenciados como o “Cérebro” do computador
Processador
Clock do Processador
Em um computador todas as tarefas necessitam de um sincronismo
para serem executadas e esse sincronismo é obtido através do clock
ou “pulso de clock”, que atua como um sinal de sincronização
Em cada “pulso de clock” os dispositivos executam tarefas,
param e vão para o próximo ciclo de clock
Processador
Clock do Processador
O clock é medido em hertz (Hz), unidade padrão de medida de
frequência, que indica o número de oscilações ou ciclos que
ocorre dentro de uma medida de tempo, no caso, segundos
1000 Hz
=
1 MHz
1000 MHz
=
1 GHz
Exemplo: Pentium 4 de 3,2 GHz ( 3200 MHz )
Essa frequência que os processador opera recebe o nome de
clock interno
Processador
Clock Externo
O clock externo ou Front Side Bus (FSB) existe pois os
processadores não podem se comunicar diretamente
com as memórias principais utilizando a mesma
velocidade do clock interno devido a limitações físicas
A comunicação entre o processador e a memória, só é possível
através do clock externo, o qual possui velocidade
menor que a do clock interno
Processador
Memória Cache
Memória cache consiste em uma pequena quantidade de memória
embutida no processador, e atua como um intermediário entre o
processador e a memória RAM
Quando existem dados na memória cache o processador a utiliza,
tornando a execução mais rápida e eficiente, mais quando os dados
não estão na memória cache o processador é obrigado a ir
buscá-los diretamente na memória RAM, tornando o processo
mais lento
Processador
Memória Cache
Os processadores trabalham basicamente com dois tipos de
memória cache
L1 e L2
Sendo o L2 ligeiramente maior em termos de capacidade e passou
a ser utilizado quando o L1 se mostrou insuficiente
Antigamente um tipo distinguia do outro, onde L1 ficava localizado
junto ao processador e o L2 na placa mãe, atualmente os
processadores trabalham somente com memória cache do tipo L2
Processador
Processadores com dois ou
mais Núcleos
Há tempos existem placas-mãe que contam com dois ou mais
processadores a maioria destinadas para computadores
especiais como, por exemplo, servidores e estações de trabalho de
alto desempenho, utilizam processadores como o XEON e o Itanium
da Intel e o Opteron da AMD
Processador
Como surgiram
Os processadores eram classificados de acordo com a taxa de seu
clock interno, ou seja, quanto maior, mais rápido
O problema é que quando um determinado valor de clock era
alcançado tornava-se mais difícil desenvolver outro processador
com clock maior devido a limitações físicas e tecnológicas
Fatores que dificultavam a sua evolução era o aumento de
temperatura dos processadores e o alto consumo de energia, quanto
mais megahertz um processador tiver mais calor irá produzir e
maior o consumo de energia
Processador
Como Funciona
A tecnologia com dois ou mais núcleos é o que há de mais
moderno em termos de poder tecnológico, com redução
no consumo de energia e aumento de produtividade
Os processadores Dual Core, possuem dois núcleos embutidos em
um mesmo processador, tornando as tarefas de
processamento bem mais rápida em relação aos
processadores de núcleo simples
Vejamos: Vídeo Tecnologia Dual
Ao contrário que muitas pessoas pensam, os processadores que
possuem dois ou mais núcleos não multiplicam o valor de sua
frequência, ou seja, um processador Dual Core de 1.6 Ghz
possui 1.6 Ghz e não 3.2 Ghz por ser Dual
Processador
Arquitetura Core
Processador
Arquitetura Dual Core
Cooler
Cooler
Cooler
Cooler é o conjunto de dissipador e ventoinha, onde sua
principal função é resfriar ou manter o processador
em uma temperatura estável para evitar super-aquecimento
Ar Frio
Calor Gerado pelo Processador
Fonte de Alimentação
Fonte
Fonte de Alimentação
As fontes de alimentação são dispositivos responsáveis por fornecer
energia aos dispositivos do computador, convertendo corrente
alternada (AC – Alternate Current) em corrente contínua
(DC – Direct Current), tensão apropriada para equipamentos
eletrônicas
Os dispositivos que compõem o computador requerem níveis
diferentes de tensão para seu funcionamento. Por isso, as fontes de
alimentação fornecem, essencialmente, quatro tipos de tensão:
Fonte
Fonte de Alimentação
As fontes de alimentação estão divididas em 2 tipos:
AT (Advanced Technology) fonte não mais utilizada, onde era
necessário apertar o botão power para ligar e depois o mesmo botão
para desligar, funcionando como um interruptor – operando
basicamente com voltagens de 12v e 5v
Já o padrão ATX (Advanced Technology Extended) hoje
utilizado, quando lançado, apresentou mais uma tensão: a de 3,3 V,
reduzindo assim o consumo de energia
Fonte
Conector
AT
Conector
ATX
Conector
12V
Fonte
Tensão de Saída
5V, -5V, 12V, -12V
Tensão de Entrada
110V ou 220V