Manual Do Formador - 0749

(1)

2.3 2.3 –

–

Formações Modulares Certificadas

Arquitetura

de

Computadores

Carlos

Pereira

0749

50h

(2)

Índice

Objectivos Objectivos ... ... 66 Conteúdos Conteúdos ... ... 66 1 -

1 - Hardware e software ...Hardware e software ... ... ... 77 1.1

1.1 Hardware Hardware ... .... 77 1.2 Software

1.2 Software... 7... 7 1.3

1.3 Unidade Unidade Central Central ... ... ... 77 1.4

1.4 Dispositivos Dispositivos de de entrada entrada e/ou e/ou saída saída ... ... 77 1.5

1.5 Software Software Base Base ... ... 77 1.6

1.6 Software Software Aplicacional Aplicacional ... ... 88 1.7 1.7 Packages Packages ... .... 88 22 –– MotherboarMotherboards ...ds ... ... 88 2.1 Conceito ... 2.1 Conceito ... ... 88 2.2 Arquiteturas ... 2.2 Arquiteturas ... ... 88 2.2.1 AT

2.2.1 AT Advanced Advanced Technology Technology ... ... 88 2.2.2 Baby

2.2.2 Baby AT AT ... .... 99 2.2.3 ATX

2.2.3 ATX –– Advanced Technology Advanced Technology Extended Extended ... .... 99 2.2.4 Mini ATX

2.2.4 Mini ATX ... ... . 1010 2.2.5 BTX

2.2.5 BTX –– Balanced Technology Extended ... Balanced Technology Extended ... 1... 100 2.2.6 ITX 2.2.6 ITX ... ... 1010 2.2.7 LPX 2.2.7 LPX ... ... 1111 2.2.8 NLX 2.2.8 NLX ... ... 1212 33 –– ProcessadoreProcessadores s ... . 1212 3.1 Conceito ... 12 3.1 Conceito ... 12

(3)

3.2 Breve Evolução Histórica dos computadores

3.2 Breve Evolução Histórica dos computadores... . 1313 3.2.1 Ábaco ou

3.2.1 Ábaco ou Soroban (2000 a.C.) Soroban (2000 a.C.) ... ... 1313 3.2.2 Ossos de

3.2.2 Ossos de Napier (1617) Napier (1617) ... ... ... 1313 3.2.3 Máquina de Calcular - Pascalina

3.2.3 Máquina de Calcular - Pascalina (1642) ...(1642) ... ... 1313 3.2.4 Máquina de

3.2.4 Máquina de calcular de Leibnitz calcular de Leibnitz (1673) (1673) ... . 1414 3.2.5 Máquinas de

3.2.5 Máquinas de Charles Babbage (1832 e 1834) ...Charles Babbage (1832 e 1834) ... ... ... 1414 3.2.6 Tabulador estatístico

3.2.6 Tabulador estatístico de Holerith de Holerith (1880) (1880) ... 14... 14 3.2.7 Z3 de Konrad Zuze (1941) ...

3.2.7 Z3 de Konrad Zuze (1941) ... ... 1414 3.2.8 Z4 de Konrad Zuze (1942) ...

3.2.8 Z4 de Konrad Zuze (1942) ... ... 1414 3.2.9 Mark I de Howard Aiken

3.2.9 Mark I de Howard Aiken (1943) (1943) ... ... 1515 3.2.10 Colossus (1943) ...

3.2.10 Colossus (1943) ... ... . 1515 3.2.11 Modelo de Van

3.2.11 Modelo de Van Neumann (1944) Neumann (1944) ... ... 1515 3.2.12 E.N.I.A.C. (1943/1946) 3.2.12 E.N.I.A.C. (1943/1946) ... ... 15... 15 3.2.13 E.D.V.A.C. 3.2.13 E.D.V.A.C. (1951) (1951) ... 16... 16 3.2.14 U.N.I.V.A.C. 3.2.14 U.N.I.V.A.C. (1951) (1951) ... ... 16... 16 3.2.15 Gerações seguintes (1954) ... 3.2.15 Gerações seguintes (1954) ... ... 1... 166 3.3 Modelo de Van

3.3 Modelo de Van Neumann (1944) Neumann (1944) ... ... ... 1717 3.4 Microprocessador

3.4 Microprocessador ... ... 1... 188 3.5 Família de

3.5 Família de Processadores Intel Processadores Intel ... ... 1818 3.5.1 Os processadores de 4-bits ...

3.5.1 Os processadores de 4-bits ... ... 1818 3.5.2 Os processadores de 8-bits ...

3.5.2 Os processadores de 8-bits ... ... 1919 3.5.3 Processadores de

3.5.3 Processadores de 32-bits 32-bits ... 2... 211 3.5.4 Processadores de

3.5.4 Processadores de 64-bits 64-bits ... 2... 233 3.6 Arquiteturas RISC/CISC 3.6 Arquiteturas RISC/CISC ... ... 23... 23 3.6.1 RISC 3.6.1 RISC ... ... ... 2323 3.6.2 CISC 3.6.2 CISC ... 2... 244 3.7 Coprocessadores Matemáticos ... 3.7 Coprocessadores Matemáticos ... ... 2424 3.8 Memória Cache 3.8 Memória Cache ... . 2424 3.9

3.9 Clock Clock Interno Interno ... . 2525 3.10 Instalação e

3.10 Instalação e configuração do Processador configuração do Processador ... . 2525 44 –– Memórias Memórias ... ... 2525

4.1 RAM VS. ROM VS. CACHE ...

4.1 RAM VS. ROM VS. CACHE ... ... 2626 4.2 Tecnologias das memórias RAM...

(4)

4.2.2 FPM

4.2.2 FPM –– FAST PAGE MODE ... FAST PAGE MODE ... ... 2828 4.2.3 EDO

4.2.3 EDO –– EXTENDED DATA OUTPUT ... EXTENDED DATA OUTPUT ... ... 2828 4.2.4 BEDO

4.2.4 BEDO –– BURST EXTENDED DATA OUTPUT BURST EXTENDED DATA OUTPUT RAM ...RAM ... ... 2828 4.2.5 SDRAM

4.2.5 SDRAM –– SYNCHRONSYNCHRONOUS DYNAMIC RAM ...OUS DYNAMIC RAM ... 2... 299 4.2.6 RDRAM

4.2.6 RDRAM –– Rambus Rambus DRAM DRAM ... ... 2929 4.2.7 Formato das

4.2.7 Formato das Memórias DRAM Memórias DRAM ... ... 2929 4.2.8 VRAM

4.2.8 VRAM –– VÍDEO RAM ... VÍDEO RAM ... ... 2929 4.2.9 SRAM

4.2.9 SRAM –– STATIC RAM ... STATIC RAM ... . 3030 4.3 Instalação das Memórias ...

4.3 Instalação das Memórias ... ... . 3030 55 –– Disco Rígido Disco Rígido e CD-ROM e CD-ROM ... 3... 300

5.1 Disco Rígido

5.1 Disco Rígido ... . 3030 5.1.1 Composição de um Disco Rígido ...

5.1.1 Composição de um Disco Rígido ... ... 3131 5.1.2 Leitura de dados do Disco ...

5.1.2 Leitura de dados do Disco ... ... 3131 5.1.3

5.1.3 Comparação Comparação de de Discos Discos ... ... 3232 5.1.4 Tecnologias e Barramentos ...

5.1.4 Tecnologias e Barramentos ... ... 3232 5.1.5 Instalação/Substituição de um

5.1.5 Instalação/Substituição de um Disco Rígido Disco Rígido ... 33... 33 5.2 CD-ROM

5.2 CD-ROM ... ... 3333 5.2.1 Capacidade...

5.2.1 Capacidade... ... ... 3333 5.2.2 Instalação/Substituição da Unidade de

5.2.2 Instalação/Substituição da Unidade de CD-ROM ...CD-ROM ... . 3333 66 –– Bus/Barramento Bus/Barramento ... . 3434 6.1 Tipos de Barramentos ... 6.1 Tipos de Barramentos ... ... ... 3434 6.1.1 Barramentos de endereços ... 6.1.1 Barramentos de endereços ... ... 3434 6.1.2 Barramentos de dados ... 6.1.2 Barramentos de dados ... ... 3... 355 6.1.3 Barramentos de

6.1.3 Barramentos de memória memória ... 3... 355 6.1.4 Barramentos de E/S

6.1.4 Barramentos de E/S (I/O) (I/O) ... ... 3636 6.2 Tipos de barramentos de dados ...

6.2 Tipos de barramentos de dados ... ... 3636 6.2.1 ISA Bus ... 6.2.1 ISA Bus ... ... 3737 6.2.2 MCA Bus 6.2.2 MCA Bus ... . 3737 6.2.3 EISA Bus 6.2.3 EISA Bus ... . 3737 6.2.4 VL - VESA Local Bus ...

6.2.4 VL - VESA Local Bus ... ... 3838 6.2.5 PCI Bus ...

6.2.5 PCI Bus ... ... ... 3838 6.2.6 AGP

6.2.6 AGP Bus Bus ... . 3939 6.2.7 USB Bus

6.2.7 USB Bus ... . 3939 6.2.8 Firewire (IEEE 1394) ...

(5)

6.2.9 PCMCIA ...

6.2.9 PCMCIA ... ... ... 4040 6.2.10 PCI Express ...

6.2.10 PCI Express ... ... . 4040 6.2.11 Barramento

6.2.11 Barramentos Futuros...s Futuros... . 4141 77 –– Portas Portas de Comunicação de Comunicação ... 41... 41

7.1 Portas de comunicação RS232C ...

7.1 Portas de comunicação RS232C ... ... 4141 7.2 Portas de

7.2 Portas de comunicação Centronics (Porta Paralela) comunicação Centronics (Porta Paralela) ... 4... 422 Bips de erro no computador ...

Bips de erro no computador ... ... . 4444 Mensagem de

Mensagem de erro erro ... . 4545 Mensagens de erro comuns ...

Mensagens de erro comuns ... ... 4... 466 Outras mensagens de erro ...

(6)

Objectivos



 Identificar o hardware que integra o computador.Identificar o hardware que integra o computador. 

 Efectuar a instalação de equipamentos informáticos.Efectuar a instalação de equipamentos informáticos. 

 Efectuar a manutenção e reparação de Efectuar a manutenção e reparação de equipamentos informáticos.equipamentos informáticos. 

 Diagnosticar as causas das avarias.Diagnosticar as causas das avarias.

Conteúdos



 Hardware e softwareHardware e software o

o Conceitos baseConceitos base o

o Unidade centralUnidade central o

o PeriféricosPeriféricos o

o Software baseSoftware base o

o Software aplicacionalSoftware aplicacional o

o PackagesPackages 

 MotherBoardsMotherBoards o

o Tipos de MotherBoards TX, VX, FX, ATXTipos de MotherBoards TX, VX, FX, ATX 

 ProcessadoresProcessadores o

o Família de processadores IntelFamília de processadores Intel o

o Arquitectura dos processadores (RISC/CISC)Arquitectura dos processadores (RISC/CISC) o

o Co-processadores matemáticosCo-processadores matemáticos o

o Memórias cache internas (L1)Memórias cache internas (L1) o

o Clock internoClock interno o

o Instalação e configuração de um processadorInstalação e configuração de um processador 

 MemóriasMemórias o

o Distinguir memórias RAM, ROM, CACHEDistinguir memórias RAM, ROM, CACHE o

o Número de contactos Número de contactos o

o VelocidadesVelocidades o

o Instalação de memórias num computadorInstalação de memórias num computador 

 Discos Rígidos e CD-ROMDiscos Rígidos e CD-ROM o

o Normas EIDE/ATAPI e SCSI Normas EIDE/ATAPI e SCSI o

o Instalação e/ou substituição de um disco rígidoInstalação e/ou substituição de um disco rígido o

o Instalação e/ou substituição de um CD-ROMInstalação e/ou substituição de um CD-ROM 

 BusesBuses o

o Tipos de busesTipos de buses o

o ISA/EISA, VESA, PCIISA/EISA, VESA, PCI 

 Portas de comunicaçõesPortas de comunicações o

o Portas de comunicação RS232CPortas de comunicação RS232C o

o Portas de comunicação CentronicsPortas de comunicação Centronics o

o Instalação de um computadorInstalação de um computador o

o Montagem de um computador de raizMontagem de um computador de raiz 

 Pequenas avariasPequenas avarias o

o Avarias com o rato e/ou tecladoAvarias com o rato e/ou teclado o

o Avarias com as drives de disquetesAvarias com as drives de disquetes o

o Avarias com os discosAvarias com os discos o

o Emissão de bips de erroEmissão de bips de erro o

(7)

1 - Hardware e software

1.1

1.1 Hardware

Hardware

O

O HardwareHardware é composto pela parte física é composto pela parte física do sistema (qualquer componente do sistema que do sistema (qualquer componente do sistema que pode serpode ser visto ou tocado). Exemplos: caixa do

visto ou tocado). Exemplos: caixa do computador, rato, monitor.computador, rato, monitor.

1.2

1.2 Software

Software

O

O SoftwareSoftware é a parte não física do sistema (parte lógica), ou seja é um conjunto de instruções queé a parte não física do sistema (parte lógica), ou seja é um conjunto de instruções que "dizem" ao computador o que fazer (programa

"dizem" ao computador o que fazer (programas). O software ainda se pode subdividir em dois s). O software ainda se pode subdividir em dois grupos:grupos:

–

– Software de sistemaSoftware de sistema –

– Software de aplicaçãoSoftware de aplicação

1.3

1.3 Unidade Central

Unidade Central

Processador ou unidade central de processamento (CPU):

Processador ou unidade central de processamento (CPU): Responsável pelo processamento, é oResponsável pelo processamento, é o "coração" e "cérebro" do computador: processa instruções, efetua cálculos e gere o fluxo de informação. "coração" e "cérebro" do computador: processa instruções, efetua cálculos e gere o fluxo de informação. O CPU comunica com os dispositivos de

O CPU comunica com os dispositivos de entrada, armazenaentrada, armazenamento e saída.mento e saída.

1.4

1.4 Dispositivos de entrada e/ou saída

Dispositivos de entrada e/ou saída



 Periférico é o nome dado a qualquer equipamento auxiliar ao computador. Pode estar fora ou dentro da caixaPeriférico é o nome dado a qualquer equipamento auxiliar ao computador. Pode estar fora ou dentro da caixa

do computador e deve cumprir alguma finalidade não essencial ao sistema. do computador e deve cumprir alguma finalidade não essencial ao sistema.



 Estes dispositivos permitem a comunicação entre o utilizador e o computador.Estes dispositivos permitem a comunicação entre o utilizador e o computador. 

 Os periféricos podem ser classificados segundo a sua atuação em:Os periféricos podem ser classificados segundo a sua atuação em: 

 Periféricos de entrada: dispositivos que, ligados ao computador, permitem a entrada de informações.Periféricos de entrada: dispositivos que, ligados ao computador, permitem a entrada de informações. 

 Periféricos de saída: estes dispositivos permitem ao computador disponibilizar as informações contidas no seuPeriféricos de saída: estes dispositivos permitem ao computador disponibilizar as informações contidas no seu

"interior". "interior".



 Periféricos de entrada e saída: exercem aPeriféricos de entrada e saída: exercem as duas funções.s duas funções.

1.5

1.5 Software Base

Software Base

O

O Software de sistemaSoftware de sistema ou Software do sistema operativo: permite fazer funcionar o hardware e/ouou Software do sistema operativo: permite fazer funcionar o hardware e/ou servir de intermediário entre esse mesmo hardware e o utilizador ou os seus programas de aplicação. servir de intermediário entre esse mesmo hardware e o utilizador ou os seus programas de aplicação. Controla toda a atividade de um computador.

(8)

–

– Exemplos: MS DOS, WINDOWS XX, WINDOWS NT, UNIX, LINUX, Etc.Exemplos: MS DOS, WINDOWS XX, WINDOWS NT, UNIX, LINUX, Etc.

1.6

1.6 Software Aplicacional

Software Aplicacional

O

O Software de aplicaçãoSoftware de aplicação: são programas que permitem efetuar tarefas específicas. Faz a ligação do: são programas que permitem efetuar tarefas específicas. Faz a ligação do utilizador ao software de sistema.

utilizador ao software de sistema.

–

– Exemplos: WINWORD, EXCEL, POWERPOINT, Etc.Exemplos: WINWORD, EXCEL, POWERPOINT, Etc.

1.7

1.7 Packages

Packages

Um

Um pacote de softwarepacote de software é o software empacotado num formato de arquivo para ser instalado por é o software empacotado num formato de arquivo para ser instalado por um sistema gestor de

um sistema gestor de pacotes ou por um pacotes ou por um instalador autónomo.instalador autónomo. Exemplos: Exemplos: Microsoft Office; Microsoft Office; Microsoft Works; Microsoft Works; OpenOffice.org; OpenOffice.org; Apple iWork; Apple iWork; Google Docs; Google Docs;

2

_–

Motherboards

2.1 Conceito

A placa de sistema (ou placa Mãe, ou motherboard, ou mainboard) é a placa do circuito principal do A placa de sistema (ou placa Mãe, ou motherboard, ou mainboard) é a placa do circuito principal do computador. Todos os componentes elétricos ligam-se à

computador. Todos os componentes elétricos ligam-se à placa de sistema.placa de sistema.

2.2 Arquiteturas

Há vários tipos de motherboards, de entre os quais se salientam os seguintes: AT, Baby AT, ATX, Há vários tipos de motherboards, de entre os quais se salientam os seguintes: AT, Baby AT, ATX, Mini ATX, BTX, ITX, LPX, NLX.

Mini ATX, BTX, ITX, LPX, NLX.

2.2.1 AT

2.2.1 AT Advanced Technology Advanced Technology



(9)



 Pouca circulação de ar devido à grande quantidade de cabos que nela estão ligados para efetuarPouca circulação de ar devido à grande quantidade de cabos que nela estão ligados para efetuar conexão com conectores, o que se reflete num reduzido espaço interno, que provoca conexão com conectores, o que se reflete num reduzido espaço interno, que provoca sobreaquecimento.

sobreaquecimento. 

 Ligada à fonte de alimentação por dois conectores de 6 pinos muito semelhantes, o que, em casoLigada à fonte de alimentação por dois conectores de 6 pinos muito semelhantes, o que, em caso de engano na conexão faz

de engano na conexão faz queimar a motherboard.queimar a motherboard. 

 Sem função shutdown, pelo que para desligar o computador é necessário Sem função shutdown, pelo que para desligar o computador é necessário desligar o PC no desligar o PC no sistemasistema operativo e depois clicar no botão.

operativo e depois clicar no botão.

Legenda:

Legenda: Os fios pretos ficam agrupados no centro do conector que liga Os fios pretos ficam agrupados no centro do conector que liga à fonte de alimentaçãoà fonte de alimentação

2.2.2 Baby AT



 Dimensões menores que a moteherboard AT.Dimensões menores que a moteherboard AT. 

 Primeiras placas de uso massivo em PCs.Primeiras placas de uso massivo em PCs.

2.2.3 ATX

2.2.3 ATX–– Advanced Technology Extended Advanced Technology Extended



 Criada com o intuito de solucionar os problemas do formato AT.Criada com o intuito de solucionar os problemas do formato AT. 

 Utilizada nos PCs recentes. Utilizada nos PCs recentes. E vulgarmente encontradas nos portáteis.E vulgarmente encontradas nos portáteis. 

 Os conectores de portas paralelas e em série (dos periféricos) estão ligados diretamente à placaOs conectores de portas paralelas e em série (dos periféricos) estão ligados diretamente à placa mãe (estão on-board), o que suprime a necessidade de cabos (por exemplo para leitor de CD). mãe (estão on-board), o que suprime a necessidade de cabos (por exemplo para leitor de CD). Consequentement

Consequentemente, tem mais e, tem mais espaço interno, e, portanto, mais ventilação.espaço interno, e, portanto, mais ventilação. 

 Os conectores de rato e teclado são menores.Os conectores de rato e teclado são menores. 

 O conector de energia para ligação à fonte de alimentação é composto por 24 pinos, de forma aO conector de energia para ligação à fonte de alimentação é composto por 24 pinos, de forma a não permitir erro no encaixe dos conectores.

não permitir erro no encaixe dos conectores. 

 Tem comando shutdown, o que permite desligar o computador via software, sem necessidade deTem comando shutdown, o que permite desligar o computador via software, sem necessidade de premir o botão.

premir o botão.

No formato ATX a placa mãe está instalada do lado direito. No formato ATX a placa mãe está instalada do lado direito.

(10)

Legenda:

Legenda: Conector de ligação à fonte de alimentação de 24 pinos com sentido único Conector de ligação à fonte de alimentação de 24 pinos com sentido único de encaixede encaixe

2.2.4 Mini ATX



 Devido à variação do tamanho no formato ATX originou-se outro padrão, cuja diferença resideDevido à variação do tamanho no formato ATX originou-se outro padrão, cuja diferença reside num número reduzido de slots que dá origem a placas cada vez menores.

num número reduzido de slots que dá origem a placas cada vez menores.

2.2.5 BTX

2.2.5 BTX–– Balanced Technology Extended Balanced Technology Extended



 Foi lançada em 2003, para substituir a ATX.Foi lançada em 2003, para substituir a ATX. 

 Objetivo - optimizar o desempenho do sistema.Objetivo - optimizar o desempenho do sistema. 

 Melhorar a ventilação interna.Melhorar a ventilação interna. 

 Placa mãe situada do lado Placa mãe situada do lado esquerdo.esquerdo. 

 Incompatível com a placa de formato ATX, pois estão posicionadas em lados diferentes.Incompatível com a placa de formato ATX, pois estão posicionadas em lados diferentes.

2.2.6

2.2.6ITXITX

Criada em 2001, pela VIA Technologies. Criada em 2001, pela VIA Technologies.

(11)



 Destina-se a computadores altamente integrados e compactos.Destina-se a computadores altamente integrados e compactos. 

 Não pretende ser o mais rápido, mas mais barato (dado que muitas pessoas usam o PC apenasNão pretende ser o mais rápido, mas mais barato (dado que muitas pessoas usam o PC apenas para navegar na net e editar textos).

para navegar na net e editar textos). 

 Esta placa tem tudo ‘onEsta placa tem tudo ‘on--board’ (vídeo, áudio, modem…).board’ (vídeo, áudio, modem…). 

 Fonte de alimentação (é fisicamente menor, dado que possui menos periféricos. Assim possibilitaFonte de alimentação (é fisicamente menor, dado que possui menos periféricos. Assim possibilita um PC mais compacto.

um PC mais compacto.

2.2.7 LPX



 Característica única –– possui uma placa ‘em pé’ que se encaixa numa conexão específica da placaCaracterística única possui uma placa ‘em pé’ que se encaixa numa conexão específica da placa principal.

principal. 

(12)

2.2.8 NLX



 Recente.Recente. 

 Criada para micro computadores que usam processadores Pentium III e Criada para micro computadores que usam processadores Pentium III e 4.4.

3

_–

Processadores

3.1 Conceito

O CPU (Central Processing Unit) é responsável pela gestão de todo o computador, vai buscar à O CPU (Central Processing Unit) é responsável pela gestão de todo o computador, vai buscar à memória principal as instruções, examina-as,

(13)

O CPU controla as operações básicas dentro do microcomputad

O CPU controla as operações básicas dentro do microcomputador com o envio e or com o envio e resseção de sinais deresseção de sinais de controlo, endereços de memória e de dados de uma parte do microcomputador para outra, através de um controlo, endereços de memória e de dados de uma parte do microcomputador para outra, através de um conjunto de linhas de

conjunto de linhas de interconexão (bus).interconexão (bus).

3.2

Breve Evolução Histórica dos computadoresBreve Evolução Histórica dos computadores

Ao longo do tempo, o Homem foi sempre capaz de resolver e solucionar os problemas com que se Ao longo do tempo, o Homem foi sempre capaz de resolver e solucionar os problemas com que se deparou, isto, devido à sua capacidade criativa, que lhe permitiu a invenção de um sem número de deparou, isto, devido à sua capacidade criativa, que lhe permitiu a invenção de um sem número de objetos. Estes utensílios, tais como armas de caça, objetos para armazenar alimentos, ferramentas para objetos. Estes utensílios, tais como armas de caça, objetos para armazenar alimentos, ferramentas para auxiliar na agricultura..., possibilitaram-lhe ultrapassar algumas dificuldades sentidas devido a

auxiliar na agricultura..., possibilitaram-lhe ultrapassar algumas dificuldades sentidas devido a limitaçõeslimitações físicas. A evolução do Homem não se limitou aos objetos físicos, cada vez mais se sentia a evolução físicas. A evolução do Homem não se limitou aos objetos físicos, cada vez mais se sentia a evolução intelectual, o que o levou a criar objetos que o auxiliassem no desempenho dessas capacidades e assim, intelectual, o que o levou a criar objetos que o auxiliassem no desempenho dessas capacidades e assim, surgiram as primeiras ferramentas de cálculo.

surgiram as primeiras ferramentas de cálculo.

3.2.1 Ábaco ou Soroban (2000 a.C.)

O dispositivo para efetuar cálculos mais antigo que se conhece é o Ábaco. O Ábaco tal como O dispositivo para efetuar cálculos mais antigo que se conhece é o Ábaco. O Ábaco tal como conhecemos é constituído por uma série de linhas com contas inseridas. Este modelo de Ábaco foi muito conhecemos é constituído por uma série de linhas com contas inseridas. Este modelo de Ábaco foi muito utilizado no Oriente Médio e na Ásia. Uma pessoa treinada pode efetuar operações de soma, subtração, utilizado no Oriente Médio e na Ásia. Uma pessoa treinada pode efetuar operações de soma, subtração, multiplicação, divisão e radiciação com velocidades comparáveis à de uma máquina de calcular, pois, multiplicação, divisão e radiciação com velocidades comparáveis à de uma máquina de calcular, pois, mesmo nas máquinas de calcular electrónicas, a velocidade da operação aritmética fica limitada à mesmo nas máquinas de calcular electrónicas, a velocidade da operação aritmética fica limitada à capacidade de digitação dos algarismos no

capacidade de digitação dos algarismos no teclado.teclado.

3.2.2 Ossos de Napier (1617)

John Napier descobriu o logaritmo e usou-o para executar operações de multiplicação e divisão (ou John Napier descobriu o logaritmo e usou-o para executar operações de multiplicação e divisão (ou extração de raiz quadrada ou cúbica) através

extração de raiz quadrada ou cúbica) através da manipulação de barras de ossos, da manipulação de barras de ossos, com valores numéricoscom valores numéricos gravados nas quatro faces da b

gravados nas quatro faces da barra.arra.

3.2.3 Máquina de Calcular - Pascalina (1642)

(14)

Blaise Pascal, filósofo e matemático francês construiu uma máquina de calcular, de oito algarismos, Blaise Pascal, filósofo e matemático francês construiu uma máquina de calcular, de oito algarismos, usando o princípio

usando o princípio das engrenagens dentadas, capaz de somar e das engrenagens dentadas, capaz de somar e subtrair. A linguagem chamada PASCAL,subtrair. A linguagem chamada PASCAL, feita em sua

feita em sua homenagem, é usada em microcomputadores.homenagem, é usada em microcomputadores.

3.2.4 Máquina de calcular de

3.2.4 Máquina de calcular de Leibnitz (1673)Leibnitz (1673)

Em 1673, Gottfried Leibniz construiu uma calculadora mais completa, porque realizava as quatro Em 1673, Gottfried Leibniz construiu uma calculadora mais completa, porque realizava as quatro operações aritméticas, sendo também mecânica.

operações aritméticas, sendo também mecânica.

3.2.5 Máquinas de Charles Babbage (1832 e

3.2.5 Máquinas de Charles Babbage (1832 e 1834)1834)

Charles Babbage projetou dois tipos de máquinas: Charles Babbage projetou dois tipos de máquinas:

–

– A Máquina de Diferenças: Era um dispositivo mecânico que realizava adições e subtrações, possibilitandoA Máquina de Diferenças: Era um dispositivo mecânico que realizava adições e subtrações, possibilitando calcular fórmulas: polinómios, logaritmos e funções trigonométricas;

calcular fórmulas: polinómios, logaritmos e funções trigonométricas; –

– A Máquina Analítica: De uso mais geral possuía a capacidade de modificar suas operações e assim realizarA Máquina Analítica: De uso mais geral possuía a capacidade de modificar suas operações e assim realizar diferentes cálculos. Embora inteiramente mecânica ela possuía os mesmos componentes de um diferentes cálculos. Embora inteiramente mecânica ela possuía os mesmos componentes de um computador atual: Era uma máquina de calcular programável, onde a sequência de operações aritméticas computador atual: Era uma máquina de calcular programável, onde a sequência de operações aritméticas era codificada em cartões perfurados e executada automaticamente, sem intervenção de um operador. era codificada em cartões perfurados e executada automaticamente, sem intervenção de um operador. Devido aos princípios fundamentais de programação ainda hoje utilizados nos computadores, ele é Devido aos princípios fundamentais de programação ainda hoje utilizados nos computadores, ele é considerado o PAI do Computador. Esta máquina nunca chegou a ser implementada.

considerado o PAI do Computador. Esta máquina nunca chegou a ser implementada.

3.2.6 Tabulador estatístico de Holerith (1880)

Em 1880, um estatístico Hermann Holerith desenvolveu nos EUA Em 1880, um estatístico Hermann Holerith desenvolveu nos EUA umum

equipamento baseado em cartões perfurados para realizar o censo americano. equipamento baseado em cartões perfurados para realizar o censo americano.

Holerith obteve grande sucesso e fundou a "

Holerith obteve grande sucesso e fundou a "Tabulating Machine Company", que deu origem à IBM.Tabulating Machine Company", que deu origem à IBM.

3.2.7 Z3 de Konrad Zuze (1941)

Computado

Computador r de de aplicação aplicação geral geral que que utilizava utilizava interruptoresinterruptores eletromecânicos

eletromecânicos (relés). (relés). Apesar Apesar de de Zule Zule desconhecer desconhecer osos trabalhos

trabalhos de de Babbage Babbage e e a a álgebra álgebra Boolena, Boolena, já já utilizava utilizava algunsalguns princípios

princípios semelhantes semelhantes ao ao da da lógica lógica boolena. boolena. Pesava Pesava cerca cerca de de 10001000 Kg.

Kg. Uma Uma adição adição demorava demorava 0,7 0,7 segundos segundos e e uma uma multiplicação multiplicação ouou divisão cerca de 3 segundos.

divisão cerca de 3 segundos.

3.2.8 Z4 de Konrad Zuze (1942)

(15)

Melhoramento de do Z3. Computador de aplicação geral que seria 1000 vezes mais rápido que Melhoramento de do Z3. Computador de aplicação geral que seria 1000 vezes mais rápido que qualquer máquina existente. Foi apresentado ao ministério da Guerra Alemão, utilizava válvulas qualquer máquina existente. Foi apresentado ao ministério da Guerra Alemão, utilizava válvulas eletrónicas e um teclado para entrada de dados, possibilitando a descodificação de mensagens dos eletrónicas e um teclado para entrada de dados, possibilitando a descodificação de mensagens dos Aliados. Estes projeto foi recusado porque quando estivesse terminado (em 1944) já a Alemanha teria Aliados. Estes projeto foi recusado porque quando estivesse terminado (em 1944) já a Alemanha teria ganho a guerra.

ganho a guerra.

3.2.9 Mark I de Howard Aiken (1943)

Entre 1943 e 1944, surgiu nos EUA o MARK I, primeiro computador regido pelos princípios de Entre 1943 e 1944, surgiu nos EUA o MARK I, primeiro computador regido pelos princípios de Babagge, com tecnologia eletromecânica. O seu criador foi Howard Aiken, que teve o apoio da IBM. O Babagge, com tecnologia eletromecânica. O seu criador foi Howard Aiken, que teve o apoio da IBM. O Mark I era um computador a relés e podia executar uma sequência arbitrária de operações aritméticas Mark I era um computador a relés e podia executar uma sequência arbitrária de operações aritméticas sob o controle de uma sequência codificada de instruções. Para entrada e saída utilizava-se fita de papel sob o controle de uma sequência codificada de instruções. Para entrada e saída utilizava-se fita de papel perfurado

perfurado. Tinha 15 . Tinha 15 metros de comprimento e 2,5 metros de comprimento e 2,5 metros de altura.metros de altura. Aiken ainda chegou a construir o

Aiken ainda chegou a construir o Mark II, também baseado em relés, em Mark II, também baseado em relés, em 1947. Este computador ficou1947. Este computador ficou conhecido por ter apresentado o "primeiro caso de real de bug encontrado": um besouro entrou nos seus conhecido por ter apresentado o "primeiro caso de real de bug encontrado": um besouro entrou nos seus circuitos, danificando diversos componentes e parando o computador. Em 1949, foi ainda construído circuitos, danificando diversos componentes e parando o computador. Em 1949, foi ainda construído oMark III, já com

oMark III, já com sistema de programa armazenado.sistema de programa armazenado.

3.2.10 Colossus (1943)

Primeiro

Primeiro a a utilizar utilizar válvulas. válvulas. O O projeto projeto ULTRA ULTRA - - concebe concebe umauma máquina

máquina específica específica para para a a descodificação descodificação de de mensagens. mensagens. ProcessavaProcessava cerca

cerca de de 25000 25000 caracteres caracteres por por segundo segundo com com 2000 2000 válvulasválvulas

3.2.11 Modelo de Van Neumann (1944)

Programação

Programação em em Memória. Memória. John John Von Von Neumann, Neumann, estudou estudou ee formulou modelos teóricos de modernos computadores, foi o primeiro a propor a programação formulou modelos teóricos de modernos computadores, foi o primeiro a propor a programação armazenada em memória, cujo conceito é ainda hoje utilizado. Até então os computadores eram armazenada em memória, cujo conceito é ainda hoje utilizado. Até então os computadores eram programado

programados por fios intercambiáveis que liam e s por fios intercambiáveis que liam e processavam os bits perfurados em cartões.processavam os bits perfurados em cartões. John Von Neumann foi o primeiro a propor o conceito de programa

John Von Neumann foi o primeiro a propor o conceito de programa

armazenado, ou seja as instruções fossem armazenadas no computador juntamente com os dados. O Seu armazenado, ou seja as instruções fossem armazenadas no computador juntamente com os dados. O Seu projeto básico é hoje conhecido como "Máquina de Von Neumman, constitui a base de quase todos os projeto básico é hoje conhecido como "Máquina de Von Neumman, constitui a base de quase todos os computadore

computadores. s. A programação doA programação dos computadores na época es computadores na época era feita por chaves e cabos, o que tora feita por chaves e cabos, o que tornavarnava essa tarefa lenta e tediosa. Von Neumman percebeu que o programa poderia ser armazenado de uma essa tarefa lenta e tediosa. Von Neumman percebeu que o programa poderia ser armazenado de uma forma digital na memória, juntamente com os dados. Da mesma forma Von Neumman substituiu a forma digital na memória, juntamente com os dados. Da mesma forma Von Neumman substituiu a aritmética decimal usada nos computadores da época

aritmética decimal usada nos computadores da época pela aritmética binária paralela .pela aritmética binária paralela .

3.2.12 E.N.I.A.C. (1943/1946)

(16)

ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator), foi o

ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator), foi o primeiro computador eletrónico.primeiro computador eletrónico.

Funcionava no sistema decimal, composto por cerca de 18000 válvulas e mais 100000 outros Funcionava no sistema decimal, composto por cerca de 18000 válvulas e mais 100000 outros componentes eletrónicos (resistências, condensador

componentes eletrónicos (resistências, condensadores, etc.) e es, etc.) e pesava cerca de 30 Toneladas.pesava cerca de 30 Toneladas. Processou um milhão de cartões perfurados para os

Processou um milhão de cartões perfurados para os cálculos de viabilidade da bomba atómica.cálculos de viabilidade da bomba atómica.

3.2.13 E.D.V.A.C. (1951)

O sucessor do ENIAC -

O sucessor do ENIAC - denominado EDVAC, sigla para Computadordenominado EDVAC, sigla para Computador

Eletrónico de Variáveis Discretas - foi planeado para acelerar o trabalho armazenando tanto Eletrónico de Variáveis Discretas - foi planeado para acelerar o trabalho armazenando tanto programas quanto dados na sua expansão

programas quanto dados na sua expansão de memória interna.de memória interna.

O EDVAC podia codificar as informações em forma binária em vez de decimal , o que reduzia O EDVAC podia codificar as informações em forma binária em vez de decimal , o que reduzia substancialmente o número de válvulas necessárias.

substancialmente o número de válvulas necessárias.

3.2.14 U.N.I.V.A.C. (1951)

O UNIVAC foi o primeiro computador comercial. Lia dados a partir de uma fita magnética. O UNIVAC foi o primeiro computador comercial. Lia dados a partir de uma fita magnética.

3.2.15 Gerações seguintes (1954)

A revolução seguinte foi originada pela revolução dos transístores os quais substituíram as A revolução seguinte foi originada pela revolução dos transístores os quais substituíram as volumosas válvulas. Houve uma enorme diminuição em cabos e fios, tendo em vista que cada transístor volumosas válvulas. Houve uma enorme diminuição em cabos e fios, tendo em vista que cada transístor substituía dezenas de válvulas. Desta maneira os computadores tornaram-se consideravelmente substituía dezenas de válvulas. Desta maneira os computadores tornaram-se consideravelmente menores e devido a isso, muito mais velozes. O computador começa a ser utilizado nas grandes menores e devido a isso, muito mais velozes. O computador começa a ser utilizado nas grandes empresas.

empresas.

Tanto a válvula quanto o transístor realizavam um processamento de cada vez. Com o Tanto a válvula quanto o transístor realizavam um processamento de cada vez. Com o desenvolvimento das técnicas de integração, surgiram os Circuitos Integrados, onde numa pequena desenvolvimento das técnicas de integração, surgiram os Circuitos Integrados, onde numa pequena cápsula continha, várias dezenas, centenas ou milhares de transístores, ocupando uma área menor que cápsula continha, várias dezenas, centenas ou milhares de transístores, ocupando uma área menor que uma unha, dando o nome

uma unha, dando o nome de microprocessador (processador miniatura).de microprocessador (processador miniatura).

A linguagem de programação foi simplificada e já se podia programar através de mnemónicos A linguagem de programação foi simplificada e já se podia programar através de mnemónicos (comandos abreviados). Esta linguagem denomina-se

(comandos abreviados). Esta linguagem denomina-se ASSEMBLERASSEMBLER..

A revolução seguinte surgiu com a utilização dos Circuitos Integrados

A revolução seguinte surgiu com a utilização dos Circuitos Integrados –– SLT (Solid Logic Technology) SLT (Solid Logic Technology) uma técnica de microcircuitos. Nesta geração os computadores podiam realizar vários processamentos uma técnica de microcircuitos. Nesta geração os computadores podiam realizar vários processamentos simultâneos. As técnicas de integração evoluíram de SSI (integração em pequena escala) para MSI simultâneos. As técnicas de integração evoluíram de SSI (integração em pequena escala) para MSI (integração em média escala), LSI (integração em grande escala) e VLSI (integração em muito grande (integração em média escala), LSI (integração em grande escala) e VLSI (integração em muito grande escala). Esta classificação é baseada na

escala). Esta classificação é baseada na quantidadquantidade de componentes que e de componentes que o integrado contém.o integrado contém.

A programação dos computadores desta geração foi facilitada pelo aparecimento de linguagens A programação dos computadores desta geração foi facilitada pelo aparecimento de linguagens orientadas para o problema específico. As linguagens são de natureza universal e assemelham-se cada orientadas para o problema específico. As linguagens são de natureza universal e assemelham-se cada vez mais a linguagem do homem.

vez mais a linguagem do homem.

Nos anos 80 a VLSI permitiu que milhões de transístores fossem encapsulados numa única pastilha, Nos anos 80 a VLSI permitiu que milhões de transístores fossem encapsulados numa única pastilha, fazendo com que houvesse uma queda acentuada no preço dos computadores. Essa nova tecnologia fazendo com que houvesse uma queda acentuada no preço dos computadores. Essa nova tecnologia possibilitou na década de 70 a existência dos computadores pessoais de 8 bits (Z-80, Apple II, Sinclair, possibilitou na década de 70 a existência dos computadores pessoais de 8 bits (Z-80, Apple II, Sinclair, Comodore,...);

(17)

Um grande marco nessa era foi o fenómeno do "down sizing" e do "right sizing", que devido a um avanço Um grande marco nessa era foi o fenómeno do "down sizing" e do "right sizing", que devido a um avanço na tecnologia permitiram que os micro-computadores invadem todo o tipo de empresa e atividade. A na tecnologia permitiram que os micro-computadores invadem todo o tipo de empresa e atividade. A grande impulsionadora dos micro-computadores foi a INTEL, juntamente com a MICROSOFT grande impulsionadora dos micro-computadores foi a INTEL, juntamente com a MICROSOFT popularizara

popularizaram o m o uso do uso do computadorcomputador..

3.3 Modelo de Van Neumann (1944)

Programação em Memória, John Von Neumann, estudou e formulou modelos teóricos de Programação em Memória, John Von Neumann, estudou e formulou modelos teóricos de modernos computadores, foi o primeiro a propor a

modernos computadores, foi o primeiro a propor a programação armazenada em memória, cujo conceitoprogramação armazenada em memória, cujo conceito é ainda hoje utilizado. Até

é ainda hoje utilizado. Até então os computadores eram programados por fios intercambiáveis que liam então os computadores eram programados por fios intercambiáveis que liam ee processavam os bits perfurados em cartões. John Von Neumann propôs que as instruções fossem processavam os bits perfurados em cartões. John Von Neumann propôs que as instruções fossem armazenadas no computador juntamente com os dados. O seu projeto básico é hoje conhecido como armazenadas no computador juntamente com os dados. O seu projeto básico é hoje conhecido como “Máquina de Von Neumman”

“Máquina de Von Neumman”, constitui a base de quase todos os computadores. A máquina proposta por, constitui a base de quase todos os computadores. A máquina proposta por Von Neumann reúne os seguintes componentes:

Von Neumann reúne os seguintes componentes: uma memória;

uma memória;

uma unidade aritmética e lógica

uma unidade aritmética e lógica (ALU);(ALU);

uma unidade central de processamento (CPU); uma unidade central de processamento (CPU);

uma Unidade de Controlo (Control Unit), cuja função é pegar num programa na memória, instrução por uma Unidade de Controlo (Control Unit), cuja função é pegar num programa na memória, instrução por instrução, e executá-lo sobre os

(18)

3.4 Microprocessador

Existe pelo menos um em todos os computadores (alguns têm mais de um); Existe pelo menos um em todos os computadores (alguns têm mais de um); É o ci

É o circuito electrónico que processa (calcula) todas as rcuito electrónico que processa (calcula) todas as informações que passam pelo computador;informações que passam pelo computador;

As instruções dos programas são executadas pelo microprocessador, ou seja, o Microprocessador é o As instruções dos programas são executadas pelo microprocessador, ou seja, o Microprocessador é o “cérebro” do computador;

“cérebro” do computador;

O Microprocessador, assim como os demais

O Microprocessador, assim como os demais componentes do computador, é encaixado na Motherboard.componentes do computador, é encaixado na Motherboard.

3.5 Família de Processadores Intel

3.5.1 Os processadores de 4-bits 3.5.1 Os processadores de 4-bits Família MCS-4: Família MCS-4:   40044004 –– CPU CPU 

 40014001 –– ROM & 4-bit Port ROM & 4-bit Port 

 40024002 –– RAM & 4-bit Port RAM & 4-bit Port 

 40034003 –– 10-bit Shift Register 10-bit Shift Register 

 40084008 –– Memoria +I/O Interface Memoria +I/O Interface 

 40094009 –– Memoria +I/O Interface Memoria +I/O Interface

Família MCS-40: Família MCS-40:



 40404040 –– CPU CPU 

 41014101 –– 1024-bit (256 × 4) Static RAM with separate I/O 1024-bit (256 × 4) Static RAM with separate I/O 

 42014201 –– 4 MHz Clock Generator 4 MHz Clock Generator 

 42074207 –– General Purpose Byte I/O Port General Purpose Byte I/O Port

Unidade de Process

Unidade de Process amento Centraamento Central (UPC)l (UPC) Central Processing Unit (CPU)

Central Processing Unit (CPU)

Unidade de Unidade de Controlo Controlo Registos Registos SR SRAAM 1M 1 Controlador Controlador de "Cache" de "Cache" DRAM 2 DRAM 2 DRAM 3 DRAM 3 DRAM 4 DRAM 4 DRAM 1 DRAM 1 SR SRAAM 2M 2 M

Memóremór ia "Cache"ia "Cache" Memória Principal

Memória Principal

Unidade Lógica Unidade Lógica Aritmét

Aritmét ica (Uica (U LA)LA) Aritme Aritme tictic Logic Unit (ALU) Logic Unit (ALU)

(19)



 42094209 –– General Purpose Byte I/O Port General Purpose Byte I/O Port 

 42114211 –– General Purpose Byte I/O Port General Purpose Byte I/O Port 

 42654265 –– Programmable General Purpose I/O Device Programmable General Purpose I/O Device 

 42694269 –– Programmable Keyboard Display Device Programmable Keyboard Display Device 

 42894289 –– Standard Memoria Interface for Standard Memoria Interface for MCS-4/40MCS-4/40 

 43084308 –– 8192-bit (1024 × 8) ROM com 4-bit 8192-bit (1024 × 8) ROM com 4-bit I/O PortsI/O Ports 

 43164316 –– 16384-bit (2048 × 8) Static ROM 16384-bit (2048 × 8) Static ROM 

 47024702 –– 2048-bit (256 × 8) EPROM 2048-bit (256 × 8) EPROM 

 48014801 –– 5.185 MHz Clock Generator Crystal for 4004/4201A ou 4040/4201A 5.185 MHz Clock Generator Crystal for 4004/4201A ou 4040/4201A

3.5.2 Os processadores de 8-bits



 80208020 –– Single-Component 8-bit Single-Component 8-bit MicrocontrollerMicrocontroller 

 80228022 –– Single-Component 8-bit Microcontroller With On-Chip A/D Converter Single-Component 8-bit Microcontroller With On-Chip A/D Converter 

 80418041 –– Universal Peripheral Interface 8-bit Slave Microcontroller Universal Peripheral Interface 8-bit Slave Microcontroller 

 82438243 –– Input/Output Expander Input/Output Expander 

 80508050 –– Single-Component 8-bit Single-Component 8-bit MicrocontrollerMicrocontroller



 80228022 –– Single-Component 8-bit Microcontroller With On-Chip A/D Converter Single-Component 8-bit Microcontroller With On-Chip A/D Converter 

(20)



 82438243 –– Input/Output Expander Input/Output Expander 

 80508050 –– Single-Component 8-bit Single-Component 8-bit MicrocontrollerMicrocontroller



 8015180151 –– High Performance 8-bit High Performance 8-bit Control-Oriented MicroconControl-Oriented Microcontrollertroller 

 8315283152 –– High Performance 8-bit High Performance 8-bit Control-Oriented MicroconControl-Oriented Microcontrollertroller



 8025180251 –– 8/16/32-bit Microcontroller 8/16/32-bit Microcontroller 

 8725387253 –– 8/16/32-bit Microcontroller 8/16/32-bit Microcontroller



 80948094 –– 16-bit Microcontroller (48-Pin ROMLess Without A/D) 16-bit Microcontroller (48-Pin ROMLess Without A/D) 

 80958095 –– 16-bit Microcontroller (48-Pin ROMLess With 16-bit Microcontroller (48-Pin ROMLess With A/D)A/D) 

 80968096 –– 16-bit Microcontroller (68-Pin ROMLess Without A/D) 16-bit Microcontroller (68-Pin ROMLess Without A/D) 

 80978097 –– 16-bit Microcontroller (68-Pin ROMLess With 16-bit Microcontroller (68-Pin ROMLess With A/D)A/D) 

 83948394 –– 16-bit Microcontroller (48-Pin With ROM 16-bit Microcontroller (48-Pin With ROM Without A/D)Without A/D) 

 83958395 –– 16-bit Microcontroller (48-Pin With ROM 16-bit Microcontroller (48-Pin With ROM With A/D)With A/D) 

 83968396 –– 16-bit Microcontroller (68-Pin With ROM 16-bit Microcontroller (68-Pin With ROM Without A/D)Without A/D) 

 83978397 –– 16-bit Microcontroller (68-Pin With ROM 16-bit Microcontroller (68-Pin With ROM With A/D)With A/D) 

 87948794 –– 16-bit Microcontroller (48-Pin With EROM 16-bit Microcontroller (48-Pin With EROM Without A/D)Without A/D) 

 87958795 –– 16-bit Microcontroller (48-Pin With EROM 16-bit Microcontroller (48-Pin With EROM With A/D)With A/D) 

 87968796 –– 16-bit Microcontroller (68-Pin With EROM 16-bit Microcontroller (68-Pin With EROM Without A/D)Without A/D) 

 87978797 –– 16-bit Microcontroller (68-Pin With EROM 16-bit Microcontroller (68-Pin With EROM With A/D)With A/D) 

 80988098 –– 16-bit Microcontroller 16-bit Microcontroller 

(21)



 8029680296 –– 16-bit Microcontroller 16-bit Microcontroller

Família 3000: Família 3000:



 30013001 –– Microcontrol Unit Microcontrol Unit 

 30023002 –– 2-bit Arithmetic Logic Unit slice 2-bit Arithmetic Logic Unit slice 

 30033003 –– Look-ahead Carry Generator Look-ahead Carry Generator 

 32053205 –– High-performance 1 Of 8 High-performance 1 Of 8 Binary DecoderBinary Decoder 

 32073207 –– Quad Bipolar-to-MOS Level Shifter and Driver Quad Bipolar-to-MOS Level Shifter and Driver 

 32083208 –– Hex Sense Amp and Latch for MOS Memories Hex Sense Amp and Latch for MOS Memories 

 32103210 –– TTL-to-MOS Level Shifter and High TTL-to-MOS Level Shifter and High Voltage Clock DriverVoltage Clock Driver 

 32113211 –– ECL-to-MOS Level Shifter and High ECL-to-MOS Level Shifter and High Voltage Clock DriverVoltage Clock Driver 

 32123212 –– Multimode Latch Buffer Multimode Latch Buffer 

 32143214 –– Interrupt Control Unit Interrupt Control Unit 

 32163216 –– Parallel,Inverting Bi-Directional Bus Driver Parallel,Inverting Bi-Directional Bus Driver 

 32223222 –– Refresh Controller for 4K NMOS DRAMs Refresh Controller for 4K NMOS DRAMs 

 32263226 –– Parallel, Inverting Bi-Directional Bus Driver Parallel, Inverting Bi-Directional Bus Driver 

 32323232 –– Address Multiplexer and Refresh Counter for 4K DRAMs Address Multiplexer and Refresh Counter for 4K DRAMs 

 32423242 –– Address Multiplexer and Refresh Counter for 16K DRAMs Address Multiplexer and Refresh Counter for 16K DRAMs 

 32453245 –– Quad Bipolar TTL-to-MOS Level Quad Bipolar TTL-to-MOS Level Shifter and Driver for 4KShifter and Driver for 4K 

 32463246 –– Quad Bipolar ECL-to-MOS Level Shifter and Driver for Quad Bipolar ECL-to-MOS Level Shifter and Driver for 4K4K 

 34043404 –– High-performance 6-bit Latch High-performance 6-bit Latch 

 34083408 –– Hex Sense Amp and Latch for MOS Memories Hex Sense Amp and Latch for MOS Memories 

 35053505 –– Next generation processor Next generation processor

Família MCS-86: Família MCS-86:   80868086   80888088   8018680186   8018880188   8028680286 3.5.3 Processadores de 32-bits 3.5.3 Processadores de 32-bits Família x86: Família x86:

(22)

  i960/80960i960/80960   i860/80860i860/80860 Família 80386: Família 80386:   80386DX80386DX   80386SX80386SX   8037680376   80386SL80386SL   80386EX80386EX Família 80486: Família 80486:   80486DX80486DX   80486SX80486SX   80486DX280486DX2   80486SL80486SL   80486DX480486DX4 Família

Família Microarquitectura Microarquitectura P5: P5: 

 PentiumPentium 

 Pentium MMXPentium MMX

Família Microarquitectura P6/Pentium M: Família Microarquitectura P6/Pentium M:



 Pentium ProPentium Pro 

 Pentium IIPentium II 

 Celeron (base Pentium II)Celeron (base Pentium II) 

 Pentium II XeonPentium II Xeon 

 Pentium IIIPentium III 

 Pentium II / III XeonPentium II / III Xeon 

 Celeron (base Pentium III)Celeron (base Pentium III) 

 Pentium 4Pentium 4 

 ItaniumItanium 

 Xeon (base P IV)Xeon (base P IV) 

 Itanium 2Itanium 2 

 Celeron (base Pentium III)Celeron (base Pentium III) 

 Pentium MPentium M 

 Celeron MCeleron M 

 Intel CoreIntel Core 

 Dual-Core Xeon LVDual-Core Xeon LV

Família Microarquitectura NetBurst: Família Microarquitectura NetBurst:

  Pentium 4Pentium 4   ItaniumItanium   XeonXeon   Itanium 2Itanium 2 

 Mobile Pentium 4-MMobile Pentium 4-M

Pentium 4 EE Pentium 4 EE

(23)

  Pentium 4EPentium 4E   Pentium 4FPentium 4F 3.5.4 Processadores de 64-bits 3.5.4 Processadores de 64-bits Família IA-64: Família IA-64:   ItaniumItanium   Itanium 2Itanium 2

Família Microarquitectura NetBurst: Família Microarquitectura NetBurst:



 Pentium 4FPentium 4F 

 Intel Pentium DIntel Pentium D 

 Intel Pentium Extreme EditionIntel Pentium Extreme Edition 

 Intel XeonIntel Xeon

Família Intel 64

Família Intel 64 –– Core: Core:



 Intel XeonIntel Xeon 

 Intel Core 2Intel Core 2 

 Pentium Dual-CorePentium Dual-Core 

 CeleronCeleron 

 Celeron MCeleron M

Família Microarquitectura Nehalem: Família Microarquitectura Nehalem:



 Intel PentiumIntel Pentium 

 Intel Core i3Intel Core i3 

 Intel XeonIntel Xeon

Família Microarquitectura Intel 64

Família Microarquitectura Intel 64 –– Sandy Bridge/Ivy Bridge: Sandy Bridge/Ivy Bridge:



 Intel CeleronIntel Celeron 

 Intel PentiumIntel Pentium 

 Intel Core i7Intel Core i7

3.6 Arquiteturas RISC/CISC

3.6.1 RISC

P

(24)

3.6.2 CISC

Processadores com mais instruções; essas instruções são mais complexas. Processadores com mais instruções; essas instruções são mais complexas.

3.7 Coprocessadores Matemáticos

O coprocessador matemático, ou, mais corretamente, unidade de vírgula flutuante ou FPU O coprocessador matemático, ou, mais corretamente, unidade de vírgula flutuante ou FPU (Floating Point Unit), é dedicado à execução de funções ou operações matemáticas com números de (Floating Point Unit), é dedicado à execução de funções ou operações matemáticas com números de vírgula flutuante. Um número de vírgula flutuante é aquele que não é inteiro. Os números inteiros e os vírgula flutuante. Um número de vírgula flutuante é aquele que não é inteiro. Os números inteiros e os dados representados por números inteiros são processados por um outro componente do processador, a dados representados por números inteiros são processados por um outro componente do processador, a Unidade Aritmética e Lógica.

Unidade Aritmética e Lógica.

Desde o 486DX que o coprocessador matemático passou a ser uma parte integrante do Desde o 486DX que o coprocessador matemático passou a ser uma parte integrante do processador, excepção feita ao 486SX. Nos processadores anteriores ao 486, as operações de vírgula processador, excepção feita ao 486SX. Nos processadores anteriores ao 486, as operações de vírgula flutuante eram executadas pela unidade aritmética e lógica, excepto nos casos em que o PC possuía um flutuante eram executadas pela unidade aritmética e lógica, excepto nos casos em que o PC possuía um coprocessador matemático externo para a execução dessas operações. O coprocessador trabalhava coprocessador matemático externo para a execução dessas operações. O coprocessador trabalhava também com o processador para aumentar a performance de aplicações com cálculo matemático também com o processador para aumentar a performance de aplicações com cálculo matemático intensivo.

intensivo.

3.8 Memória Cache

Memória CACHE é uma memória de alta performance (SRAM) colocada logicamente entre o Memória CACHE é uma memória de alta performance (SRAM) colocada logicamente entre o processador e a memória RAM

processador e a memória RAM por forma a aumentar a performance do sistema.por forma a aumentar a performance do sistema.

A memória cache surgiu quando percebeu-se que as memórias não eram mais capazes de A memória cache surgiu quando percebeu-se que as memórias não eram mais capazes de acompanhar o processador em velocidade, fazendo com que muitas vezes ele tivesse que ficar acompanhar o processador em velocidade, fazendo com que muitas vezes ele tivesse que ficar "esperando" os dados serem liberados pela memória RAM para poder concluir suas tarefas, perdendo "esperando" os dados serem liberados pela memória RAM para poder concluir suas tarefas, perdendo muito em desempenho. Se na época do 386 a velocidade das memórias já era um fator limitante, imagine muito em desempenho. Se na época do 386 a velocidade das memórias já era um fator limitante, imagine o quanto este problema não atrapalharia o desempenho dos processadores que temos atualmente. Para o quanto este problema não atrapalharia o desempenho dos processadores que temos atualmente. Para solucionar este problema, começou a ser usada a memória cache, um tipo ultra-rápido de memória que solucionar este problema, começou a ser usada a memória cache, um tipo ultra-rápido de memória que serve para armazenar os dados mais frequentemente usados pelo processador, evitando na maioria das serve para armazenar os dados mais frequentemente usados pelo processador, evitando na maioria das vezes que ele tenha que recorrer à comparativamente lenta memória RAM. Sem ela, o desempenho do vezes que ele tenha que recorrer à comparativamente lenta memória RAM. Sem ela, o desempenho do sistema ficará limitado à velocidade da memória, podendo cair em até 95%!. São usados dois tipos de sistema ficará limitado à velocidade da memória, podendo cair em até 95%!. São usados dois tipos de cache, chamados de cache primário, ou cache L1 (level 1), e cache secundário, ou cache L2 (level 2). O cache, chamados de cache primário, ou cache L1 (level 1), e cache secundário, ou cache L2 (level 2). O cache primário é embutido no próprio processador e é rápido o bastante para acompanhá-lo em cache primário é embutido no próprio processador e é rápido o bastante para acompanhá-lo em velocidade. Sempre que um novo processador é desenvolvido, é preciso desenvolver também um tipo velocidade. Sempre que um novo processador é desenvolvido, é preciso desenvolver também um tipo mais rápido de memória cache para acompanhá-lo. Como este tipo de memória é extremamente caro mais rápido de memória cache para acompanhá-lo. Como este tipo de memória é extremamente caro (chega a ser algumas centenas de vezes mais cara que a memória RAM convencional) usamos apenas (chega a ser algumas centenas de vezes mais cara que a memória RAM convencional) usamos apenas uma pequena quantidade dela. Para complementar, usamos também um tipo um pouco mais lento de uma pequena quantidade dela. Para complementar, usamos também um tipo um pouco mais lento de memória cache na forma do cache secundário, que por ser muito mais barato, permite que seja usada memória cache na forma do cache secundário, que por ser muito mais barato, permite que seja usada uma quantidade muito maior.

(25)

3.9

3.9 Clock Interno

Clock Interno

O Clock Generator que fornece sinais de clock multifase que coordenam o microprocessador e os O Clock Generator que fornece sinais de clock multifase que coordenam o microprocessador e os periféricos. Este dispositivo produz um sinal (relógio) de alta frequência. Como exemplo, no IBM PC periféricos. Este dispositivo produz um sinal (relógio) de alta frequência. Como exemplo, no IBM PC original este relógio era de 14.31818 MHz, e o microprocessador 8086 da Intel trabalhava internamente original este relógio era de 14.31818 MHz, e o microprocessador 8086 da Intel trabalhava internamente a 4.77 MHz (1/3 da frequência base). Presentemente os microprocessadores já trabalham com a 4.77 MHz (1/3 da frequência base). Presentemente os microprocessadores já trabalham com frequências de clock dezenas/centenas de vezes superiores.

frequências de clock dezenas/centenas de vezes superiores.

3.10 Instalação e configuração do Processador



 PASTA TÉRMICA - A pasta é aplicada na superfície de contacto entre dissipador e processador, substituindo asPASTA TÉRMICA - A pasta é aplicada na superfície de contacto entre dissipador e processador, substituindo as

nas irregularidades da superfície. nas irregularidades da superfície.

- A pasta térmica é um composto baseado geralmente em silicone; - A pasta térmica é um composto baseado geralmente em silicone;

- Em alguns compostos pode haver partículas de prata ou cobre, que estão entre os metais de maior coeficiente - Em alguns compostos pode haver partículas de prata ou cobre, que estão entre os metais de maior coeficiente de condutividade térmica;

de condutividade térmica;



 O QUE É PRECISO?O QUE É PRECISO? –

– Processador; Processador;

–

– Ventilador; - Slot(s) de processador; Ventilador; - Slot(s) de processador; - Uma chave de

- Uma chave de fendas;fendas;

- Pulseira anti-estática-Manual da Motherboard; - Pulseira anti-estática-Manual da Motherboard;

- Também é preciso saber qual tipo socket para o processador; - Também é preciso saber qual tipo socket para o processador;



 PASSO 1 - Colocar a Motherboard num local apropriado (bancada ou mesa) e localizar o socket;PASSO 1 - Colocar a Motherboard num local apropriado (bancada ou mesa) e localizar o socket; 

 PASSO 2 - A alavanca deve estar em uma posição totalmente levantada antes que o processador possa serPASSO 2 - A alavanca deve estar em uma posição totalmente levantada antes que o processador possa ser

instalado; instalado;



 PASSO 3 - O processador deve ser posicionado de modo que os pinos de socket e processador coincidam;PASSO 3 - O processador deve ser posicionado de modo que os pinos de socket e processador coincidam; 

 PASSO 4 - Não deve ser necessária muita força para se instalar o processador.PASSO 4 - Não deve ser necessária muita força para se instalar o processador.Se a instalação do processadorSe a instalação do processador

exigir um pouco mais de força, isso significará que alguma coisa está errada; exigir um pouco mais de força, isso significará que alguma coisa está errada;



 PASSO 5 - O processador é instalado e a alavanca é baixada de forma a travar o processador no lugar correto;PASSO 5 - O processador é instalado e a alavanca é baixada de forma a travar o processador no lugar correto; 

 PASSO 6 - Remover a película, de forma a instalar imediatamente o dissipador de calor;PASSO 6 - Remover a película, de forma a instalar imediatamente o dissipador de calor; 

 PASSO 7 - Colocar o dissipador de calor de forma que fique centralizado e sobre o processador;PASSO 7 - Colocar o dissipador de calor de forma que fique centralizado e sobre o processador; 

 PASSO 8 - Prender as presilhas do dissipador de calor empurrando para baixo com a ajuda de uma chave dePASSO 8 - Prender as presilhas do dissipador de calor empurrando para baixo com a ajuda de uma chave de

fendas; fendas;



 PASSO 9 - Após a instalação do dissipador de calor, a etapa seguinte é ligar a ventoinha a alimentação (CPUPASSO 9 - Após a instalação do dissipador de calor, a etapa seguinte é ligar a ventoinha a alimentação (CPU

FAN); FAN);

4

_–

Memórias

Memória é um termo genérico usado para designar as partes do computador ou dos dispositivos Memória é um termo genérico usado para designar as partes do computador ou dos dispositivos periféricos onde os dados e programas são armazenados. Sem uma memória de onde os processadores periféricos onde os dados e programas são armazenados. Sem uma memória de onde os processadores podem ler e escrever informações, não haveria nenhum computador digital de