Componentes de Hardware Professor: Cláudio F. Tino.

Componentes de Hardware

Professor: Cláudio F. Tino

1970 1980 1990 2000

* Automação do Negócios* Computadores Mainframe * Contenção de Custo * Computador de Médio Porte * Automação Individual * PC´s e LAN´s

* Conectividade * Internet

Evolução da Tecnologia da Informação (TI)

Histórico

A estrutura computacionalO Computador HARDWARE

SOFTWARE

COMPUTADOR

PERIFÉRICOS

+

SISTEMA OPERACIONAL

LINGUAGEM

APLICATIVOS E UTILITÁRIOS

+

+Hardware: são todos componentes físicos (“peças”) que fazem parte do equipamento ou aqueles que estejam conectados ao mesmo.Software: são os elementos virtuais (programas) que garantem a funcionalidade e a flexibilidade dos processos no computador. O software é responsável por criar a interface de comunicação entre o usuário e a máquina.

A estrutura computacionalO Computador – TIPOS

Grande PorteSupercomputadores

Mainframe

São os mais rápidos e complexos que processam as informações em BIPS (bilhões de informações por segundo). São utilizados em investigações científicas

Também são computadores de grande porte, porém menores que os Supercomputadores, processam as informações em MIPS (milhões de informações por segundo). São utilizados em meios industriais, comerciais e bancários.

Médio PorteMinicomputadores

Workstation

São computadores de médio porte com poder de processamento com 1 ou mais processadores,e estão próximos ao Mainframe. Sua utilização é para fins genéricos. Como exemplo podemos citar os tradicionais Servidores Corporativos.

São computadores com alto poder de processamento, que podem ou não ter mais de um processador. Geralmente são utilizados em ambientes gráficos - Apple.

A estrutura computacionalO Computador – TIPOS

Pequeno PorteMicrocomputadores

Notebook

Correspondem aos computadores tradicionais (Computador Pessoal – PC). Esses computadores são identificados como sendo computadores de mesa, onde diversos periféricos são conectados pelos seus usuários.

São semelhantes aos Microcomputadores, porém é um computador portátil/móvel . Esse hardware é a tendência dos próximos anos, devido a Internet móvel.

PalmSão computadores/telefones de bolso que geralmente operam sobre o sistema operacional PALM OS, Linux ou Windows SE/MO. Esses dispositivos são geralmente utilizados por funcionários externos corporativos, como por exemplos vendedores, estudantes entre outros.

A estrutura computacionalHardware - Arquitetura

O que é Arquitetura?Arquitetura associa-se diretamente ao problema da

organização, estética e ordenamento de componentes em qualquer situação de arranjo espacial (conjunto de instruções, conjunto de registradores, mecanismos de E/S, endereçamento de memória etc).

Arquitetura ComputacionalO computador digital consiste de um sistema

interligado de processador, memória e dispositivos de entrada/saída. Também existem barramentos internos (liga componentes da CPU) e externo (liga CPU com dispositivos de E/S)

A estrutura computacional

A CPU (Central Processing Unit) é o cérebro que comanda os processamentos e periféricos do computador, através de softwares que estão ativos na memória principal; A UAL (Arithmetic Logical Unit) é a parte do processador responsável por fazer todas as operações do tipo aritmética e lógica; A UC (Unit Control) tem por funções a busca, interpretação e controle de execução das instruções, e o controle dos demais componentes do computador ;

O principal componente da CPU é o PROCESSADOR que é o “motor” que coloca tudo a trabalhar a partir do momento, que o computador é ligado.

Hardware – Arquitetura - Processadores

Velocidade 2,66 ou 2,93 ou 3,06 GHz

3 canais de memória DDR3 – 1066 MHZ

64 bits

A estrutura computacionalCPU - Unidade Central de ProcessamentoCPU - Unidade Central de Processamento

SaídaUnidade

deControle

(UC)Unidade Lógico-Aritmética (ULA)

Memória PrincipalRandomAccessMemory (RAM)

ReadOnly

Memory (ROM)

Entrada

Memória SecundáriaMídias magnéticas,

ópticas, ...


Hardware – Arquitetura - Barramentos

O barramento é uma via de comunicação pelo qual o processador se comunica com a memórias, periféricos, e outros dispositivos, podendo ainda ser definido como um

conjunto de sinais elétricos transmitidos através das trilhas ou vias da placa mãe.



CPU Memória Principal

Barramento

Periféricos Periféricos Periféricos


Hardware – Arquitetura – Barramentos - Organograma


Hardware – Arquitetura – Barramentos - TIPOS

Barramento Local: é aquele que realiza a comunicação dos disposisitivos essenciais da placa mãe (memória, processador, cachê, etc.)

Barramento de dadosNas trilhas de circuito impresso, que compõem este barramento, só trafegam dados, isto é, neste barramento só há dados sendo transportados de um dispositivo para outro

Barramento de endereçoNestas trilhas trafegam os endereços dos dispositivos, aos quais os dados serão enviados. O barramento de endereço informa qual será o destino dos dados a serem colocados no barramento de dados.

Barramento de controleNestas trilhas há apenas o tráfego de sinais que informarão qual é o tipo de operação a ser realizada (leitura ou escrita) no dispositivo.



Barramento Expansão: é através desse barramento que conectamos outros periféricos ao computador.

O barramento ISA: O ISA foi o primeiro barramento de expansão existindo versões de 8 ou 16 bits,sendo dividido em duas partes - Lentos para os dias.

Características: Baramento de Dados de 8 e 16 bits, de Endereçamento 24 bits e clock de 8 MHZ




O barramento EISA: O EISA é uma extensão do barramento ISA, sendo tanto compatível com slots ISA e slots EISA.

Características: Baramento de Dados de 32 bits, de Endereçamento 32 bits e clock de 8 MHZ




O barramento VLB (VESA): Este barramento não teve vida muito longa devido à introdução do barramento PCI e por ser uma extensão do barramento ISA seguido de um conector adicional conforme vemos na figura abaixo .

Características: Baramento de Dados 32 bits, de Endereçamento 32 bits e clock igual do barramento local




O barramento PCI: É um dos barramentos mais comuns atualmente, para conectar periféricos no computador: hd, placas de som, placas de vídeo, etc.

Características: Baramento de Dados de 32 bits e clock de 32 MHZ

http://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.infowester.com/img_art/pci.jpg&imgrefurl=http://www.infowester.com/barramentos.php&h=279&w=462&sz=32&tbnid=L-4WgtlsV6W2pM:&tbnh=77&tbnw=128&prev=/images%3Fq%3Dbarramento%2Bpci&zoom=1&hl=pt-BR&usg=__v4n4Mm7H3RPm_N1GAuXnD99nXRM=&sa=X&ei=LLJ7TPPVFMz88Aat0eGBAg&ved=0CDcQ9QEwBw


A estrutura computacionalHardware – Arquitetura – Barramentos - TIPOSBarramento Expansão: é através desse barramento que conectamos outros periféricos ao computador.

O barramento AGP: É o barramento desenvolvido para melhorar a transmissão de vídeo principalmente no formato 3D - ligada diretamente ao processador. Substituiu as placas de vídeos PCI.

Características: Barramento de dados de 32 bits, 2.1 Gb e clock de 66 MHz x8


A estrutura computacionalHardware – Arquitetura - Barramentos

• O USB (Universal Serial Bus) é um barramento para periféricos, onde através de um único plugue na placa-mãe, outros periféricos externos podem se conectar ao computador – Revolução na Instalação das Placas;

• É possível conectar até 127 dispositivos diferentes a cada porta USB;

• Os dispositivos podem ser conectados no computador, sem que o mesmo seja desligado

• É composto por 4 fios, dois para dados, um para alimentação (5v) e um para aterramento;

• Há três versões :

• USB 1.1 com taxa de transferência de até 12 MB para (câmeras digitais, mouse, impressora, etc) e de 1,5 MB (teclado, mouse, etc)

• USB 2.0 com taxa de transmissão de 480 MB.

• USB 3.0 com taxa de transmissão de 4,8 GB (600 MB por seg) - full duplex



C U I D A D O

O USB 3.0 é compatível com o 1.1 e 2.0, porém cuidado ao misturar periféricos USB 3.0 com USB 1.1 e 2.0 em um mesmo barramento . Se isso ocorrer a taxa

de transmissão será na velocidade .........

A estrutura computacionalHardware – Arquitetura - Barramentos


Não é preciso descrever em muitos detalhes a importância da placa mãe em um PC, pois é nela que o processador, memória, placa de vídeo e demais periféricos são conectados. Desta forma podemos afirmar que a Placa Mãe influência diretamente no desempenho do PC.

Além das Placas Mães dos fornecedores de 1ª linha (HP, Dell, etc) uma placa mãe bastante utilizada no mercado é do fabricante ASUS.

O que é CHIPSET

Hardware – Arquitetura - Placas-Mães

2. A estrutura computacionalHardware – Arquitetura - Placa Mãe



CMOS (BIOS)

Socket de memória 168 vias (SDRAM)Socket de memórias 72 vias

(DRAM)

Socket do processador

ChipsetSlots 16 bits (ISA/EISA)Slots 32 bits (PCI)

Bateria (alimentação do CMOS/BIOS)

IDE (HDD, CDR/RW...)

ParalelaSeriais (COM1 e

COM2)Seriais USBAlimentação AT

Componentes Físicos: Placa Mãe

A estrutura computacionalHardware – Arquitetura - Placa Mãe

Motherboard ASUSpara processador de 64bits

Serial ATA (SATA)


Hardware – Arquitetura - Memórias

A memória serve para guardar as instruções que são fornecidas ao processador, e para armazenar informação de uma determinada operação. A memória do computador está dividida em duas partes: memória principal (volátil e não volátil) e auxiliar/secundária.

A estrutura computacionalHardware – Arquitetura - Memória

Memória Principal: é uma memória temporária que mantém informações durante um período de trabalho do computador.

Memória Secundária: é um dispositivo para armazenamento de dados por tempo indeterminado, porém toda memória secundária possui uma capacidade para armazenar informações. Ex.: disquete, HD, pen drive, MP5, outros.

A estrutura computacionalHardware – Arquitetura - Memórias

A Memória Principal pode ser do tipo ROM (Read Only Memory) ou RAM (Random Access Memory).

ROM (Read Only Memory): é uma memória somente de leitura, onde os dados gravados nelas são estáticos, ou seja, não pode ser alterado (não volátil), mesmo que o computador seja desligado. Essas memórias estão nos computadores e dispositivos eletrônicos que possuem softwares básicos dos fabricantes para iniciar o funcionamento do produto.

RAM (Random Access Memory) são memórias de acesso aleatórios, ou seja, onde se grava, altera ou deleta dados. Essa memória é do tipo volátil, ou seja, quando o computador for desligado o conteúdo é perdido.

OBS.: Quando falamos da capacidade de memória de um computador, estamos falando de qual tipo de memória?

A estrutura computacionalHardware – Arquitetura - MemóriasArmazenamento de dados na memória

O processador armazena na memória RAM as informações com os quais trabalha, portanto, a todo momento, operações de gravação, eliminação e acesso aos dados são realizadas. Esse trabalho todo é possível graças ao trabalho de um circuito controlador de memória.Para facilitar a realização dessas operações, as células de memória são organizadas em uma espécie de matriz, ou seja, são orientadas em um esquema que lembra linhas e colunas. O cruzamento de uma certa linha (também chamada de wordline), com uma determinada coluna (também chamada de bitline) forma o que conhecemos como endereço de memória. Assim, para acessar o endereço de uma posição na memória, o controlador obtém o seu valor de coluna, ou seja, o valor RAS (Row Address Strobe) e o seu valor de linha, ou seja, o valor CAS (Column Address Strobe).


Voltagem

Em comparação com outros itens de um computador, as memórias são os componentes que menos consomem energia. O interessante é que esse consumo diminuiu com a evolução da tecnologia.

- Módulos de memória antigos exigiam cerca de 5 V

- Módulos de memória DDR2 exigem entre 1,8 V e 2,5 V.

- Módulos de memória DDR3 consome 1,5 V.


Módulos de MemóriaEntende-se como módulo ou pente uma pequena placa onde são instalados os encapsulamentos de memória. Essa placa é encaixada na placa-mãe por meio de encaixes (slots) específicos para isso.

O número de vias de um módulo é a quantidade de conexões que ela possui para poder se comunicar com o processador. As vias são as extremidades, geralmente banhadas a ouro.


Módulos de Memória

30 viasSIMM 3016 bits 72 vias

SIMM 7232 bits

168 viasDIMM 168

64 bits


Módulos de Memória

SIMM 30 80283, 80386 e 80486 – 16 bits

SIMM 72 80486 e Pentium – 32 bits

DIMM 168 Pentium e PentumII – 64 bits


Técnologia de Memória – destaque- - DDR2 SDRAM: nome indica, as memórias DDR2 são uma evolução das memórias DDR com 240 vias. Sua principal característica é a capacidade de trabalhar com quatro operações por ciclo de clock, portanto, o dobro do padrão anterior.


Técnologia de Memória – destaque - DDR3 SDRAM: as memórias DDR3 de 240 vias são, obviamente, uma evolução das memórias DDR2. Novamente, aqui dobra-se a quantidade de operações por ciclo de clock, desta vez, de oito .

PC Notebook


Tecnologia de Memória – Secundária - As memórias secundárias armazenam grande quantidades de dados. Atualmente as que se destacam são os HDs portáteis, pen drive, celulares entre outros.

1.5 TB 64 GB

A estrutura computacionalHardware–Arquitetura-Dispostivos de Entrada e Saída

Os periféricos são os “acessórios” que fazem parte do computador, tanto a nível interno como externo, ou seja, são os dispositivos para intercambiar (entrada e saída) de dados no Computador. Os periféricos podem ser de entrada, de saída, e misto entrada/saída.

Entrada

•Teclado• Mouse• Drive CD R• Drive DVD R• Scaner• Leitores Ópticos

Saída

• Impressora• Plotter• Canhão multimídia

Entrada e Saída

• HD• Pen drive• Celular• CD rw• DVD RW• Placas de rede• Modem• Monitor, etc

1a. Geração

2a. Geração

3a. Geração

4a. Geração

5a. Geração

Cartões de Papel Perfurados

Cartões Perfuradose fitas magnéticas

Disco

Teclado, Código de Barras,Touch Screen

Reconhecimentode Voz e Biometria


Tendências em Tecnologia de Entrada

Fita Papel Perfurado

Fita Magnética

Disco Magnético, Núcleo Magnético

Disco Magnético, Pen Drives

1a. Geração

2a. Geração

3a. Geração

4a. Geração

5a. Geração

Tendências em Tecnologia de Saída

Celular, TV Digital,Internet



Software – Arquitetura

.

Software realizam as operações executadas pelo hardware, também chamadas de programas. É a parte lógica do Computador.


Software – Arquitetura

.

Software Livre x Software Proprietário.


Software – Arquitetura - TIPOS

.

Hardware

Software

Usuário

SO

Linguagem

Aplicativo

A estrutura computacional - Prática

Software – Arquitetura – TIPOS – SISTEMA OPERACIONAL

O Sistema Operacional é o software básico de um computador, ou seja, o primeiro software a ser carregado (executado). Ele é responsável pelo gerenciamento de recursos físicos (hardware: memória, disco e outros) e dos demais softwares (aplicativos, utilitários, banco de dados, etc), voltados a uma mesma plataforma operacional.

Um Sistema Operacional pode ter as seguintes características: Quanto ao processamento: Monotarefa ou Multitarefa Quanto a utilização: Monousuário ou Multiusuário

Principais SO InterfaceComando de linha: MS-DOS, UNIX e Linux

Gráfico: Windows, Mac OS e Linux



.

Hardware

Software

Usuário

SO

Linguagem

Aplicativo

A estrutura computacionalSoftware – Arquitetura – TIPOS – LINGUAGEM

Há dois tipos de línguagem:

• Líguagem de Alto Nível

• Línguagem de Montagem - Assembler


Software de Desenvolvimento: são as linguagens de programação utilizadas pelos profissionais de informática para produzir um Sistema de Informação: Ex.: Java, PHP, ASP, Delphi, C, etc

Sistema de Informação: São os “programas” utilizados pelos diversos usuários dos departamentos de uma empresa, ou seja, é a ferramenta utilizada para resgatar ou gravar uma informação corporativa. Ex.: SI de Estoque, SI de Vendas, etc.



.

Hardware

Software

Usuário

SO

Linguagem

Aplicativo

A estrutura computacionalSoftware – Arquitetura – TIPOS – APLICATIVO

Software Aplicativo é um programa de computador que tem por objetivo realizar as tarefas específicas de índole prática, em geral ligadas ao processamento de dados, como o trabalho em escritório ou empresarial. A sua natureza é, portanto, diferente da de outros tipos de software, como sistemas operacionais e sistema de informação corporativo - “Programa”. São utilizados em: automação industrial; automação comercial; automação de escritórios; apoio educacional; segurança, etc.

MS-Office

AutoCad

Anti vírus

Bibliografias

TANENBAUM, A. S. Organização Estruturada de Computadores, Tradução da 4º, LTC, 2001.

WEBER, R. F. Fundamentos de Arquiteturas de Computadores, 2º Edição, Editora Sagra Luzzato, 2001.

HENNESSY, J. L. and PATTERSON, D. A. Arquitetura de Computadores: Uma abordagem Quantitativa, Tradução da da 3º

Edição. Ed.Campus,1996. Arquitetura das placas-mães. www.apostilando.com/download.php?cod.

Acessado em:15/01/2011. Apostila de Arquitetura das placas-mães. www.baixakigratis.org. Acessado em:

15/01/2011.

http://www.apostilando.com/download.php?cod



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