U E S C
Dispositivos
de entrada MemóriaCPU
Dispositivos de saída
Funcionamento do computador – Fluxo de
Informações
CPU:
Unidade de aritmética e lógica (UAL) Unidade de controle (UC)
Registradores
Central Processing Unit - CPU
Unidade Central de Processamento - UCP
Os registradores são implementados com semi-condutores e são utilizados como locais de armazenamento temporário de dados provenientes
da memória destinados à UAL, ou vice-versa.
Responsável pela execução de fato das operações aritméticas e lógicas dos dados.
É um circuito lógico responsável pelo funcionamento da máquina, onde realiza-se em ciclos, as seguintes
operações transferência e armazenamento de informações
Funcionamento do computador
Principal:
RAM (Randomic-Access Memory)
ROM (Read-Only Memory)
Auxiliar:
Discos rígidos, disquetes, CD-ROMs, Fitas Magnéticas, etc.
Memória
Programa bootstrap ROM Memória volátil Memória principal Sistema operacional Armazenamento em disco Programa bootstrap Memória principal Sistema operacional Armazenamento em disco Sistema operacionalFuncionamento do computador
Processamento de dados
Processamento de dados
Exemplo:
Micro-código para multiplicação 1. Carregar o primeiro número para o registrador AX
2. Carregar o segundo número para o registrador BX
3. Multiplicar AX por BX e colocar o resultado no registrador CX 4. Armazenar o valor de CX na memória
Processamento de dados
Exemplo:
U.C.
1. Carregar o primeiro número para o registrador AX
2. Carregar o segundo número para o registrador BX
3. Multiplicar AX por BX e colocar o resultado no registrador CX 4. Armazenar o valor de CX na memória U.A.L. 1. AX: 4 2. BX: 46 3. CX: 184
Funcionamento do computador
Fatores que afetam a velocidade do processamento
Tamanho dos registradores
Quantidade de memória
Co-processador aritmético
Relógio interno (clock)
Barramento
Memória cache
Fatores que afetam a velocidade do processamento
Relógio interno (clock)
Unidade de medida: Hertz (Hz)
Ciclos de relógio por segundo
400 MHz, megahertz: 400 “milhões de ciclos por
segundo”
Fatores que afetam a velocidade do processamento
Barramento
Barramento de dados
16 bits, 32 bits, 64 bits
Barramento de endereços
CPUs antigas: 20 bits 2
20, ou 1 Mb
CPUs atuais: 32 bits 2
32, ou 4 Gb
Memória Registradores
Fatores que afetam a velocidade do processamento
Memória cache
Operação demorada:
Cache é bem mais rápida do que a RAM.
Dados
Fatores que afetam a velocidade do processamento
Memória cache
Fatores que afetam a velocidade do processamento
Memória cache
Fatores que afetam a velocidade do processamento
Memória cache
Fatores que afetam a velocidade do processamento
Memória cache
O processamento no microcomputador ocorre na CPU, cujas duas partes principais são a Unidade de Controle e a Unidade de Aritmética e Lógica (UAL).
A manipulação dos dados propriamente dita ocorre na (UAL), que está conectada a registradores que contêm dados.
Uma parte da memória chamada ROM é não-volátil e é usada para armazenar instruções que fazem o computador funcionar no instante que ele é ligado.
Resumo
A parte maior da memória, chamada RAM, é volátil: programas e dados podem ser armazenados e eliminados conforme necessário.
A CPU acessa cada local de memória com um número exclusivo, chamado endereço de memória.
O tamanho dos registradores determina a quantidade de dados com a qual o computador pode trabalhar em um dado instante.
Resumo
A quantidade de RAM pode afetar a velocidade, porque quanto mais houver mais dados a CPU pode armazenar na memória principal,
recorrendo menos ao armazenamento.
O relógio do sistema (clock) define o ritmo da CPU.
Há dois tipos de barramento (bus): o barramento de dados e o barramento de endereço.
A largura do barramento de dados determina quantos bits de cada vez podem ser transmitidos entre a CPU e outros dispositivos.
Resumo
O tamanho (ou largura) do barramento de endereços determina o número de bytes de memória que a CPU é capaz de acessar.
A cache é um tipo de memória de alta velocidade que contém os dados e instruções mais recentemente carregados pela CPU.
O co-processador aritmético acelera o processamento de operações aritméticas porque efetua cálculos de ponto flutuante para a CPU.
Funcionamento do computador
Placa Mãe
• Conecta a CPU aos demais componentes do
computador:
– “On-board” – A fim de reduzir custos, traz,
embutidos, componentes das placas adicionais (som,
rede, fax e vídeo)
– “Off-board” – Desempenha apenas as tarefas de placa
mãe. Provê um melhor desempenho
Poderia ser comparada à “medula” de um computador.
Leva as informações do “cérebro” ao resto do “corpo”
Placa Mãe
Funcionamento do computador
• Acomoda o processador e todos os
componentes que permitem ao processador
interagir com os demais periféricos
• Gerencia transação de dados entre CPU e
periféricos.
Muitas placas mãe permitem
– upgrade
– Modificação da velocidade do clock, tipo de
processador...
Tipos de Placa mãe
Inicialmente as placas mães são divididas quanto a sua forma
de alimentação.
Tipos de Placa mãe
Placa com conexão AT
AT é a sigla para (Advanced Tecnology). Trata-se de um tipo de placa-mãe já antiga. Seu uso foi constante de 1983 até 1996.
O conector de alimentação da fonte AT, que é ligado à placa-mãe, é composto por dois plugs semelhantes, que devem ser encaixados lado a lado, sendo que os fios de cor preta de cada um devem ficar localizados no meio.
Com o padrão AT, é necessário desligar o computador pelo sistema operacional, aguardar um aviso de que o computador já pode ser desligado. As fontes AT não usam o recurso de desligamento automático. Os modelos AT geralmente são encontrados com slots ISA, EISA, VESA nos primeiro modelos e, ISA e PCI nos mais novos AT.
A Posição dos slots de memória RAM e socket de CPU sempre em uma mesma região na placa-mãe, mesmo quando placas de fabricantes diferentes.
Tipos de Placa mãe
Placa com conexão ATX
ATX é a sigla para (Advanced Tecnology Extendend). O objetivo do ATX foi de solucionar os problemas do padrão AT. Praticamente todos os
computadores novos vêm baseados neste padrão. Entre as principais características do ATX, estão:
•o maior espaço interno, proporcionando um ventilação adequada, •conectores de teclado e mouse no formato PS/2 (conectores menores) •conectores serial e paralelo ligados diretamente na placa-mãe, sem a necessidade de cabos,
•melhor posicionamento do processador, evitando que o mesmo impeça a instalação de placas de
Tipos de Placa mãe
Placa com conexão ATX
A posição dos slots de memória RAM e socket de CPU variam a posição conforme o fabricante.
Nestas placas serão encontrados slots de memória SDRAM, Rambus, DDR ou DDR-II, podendo vir com mais de um dos padrões na mesma placa-mãe. Geralmente os slots de expansão mais encontrados são os PCI, AGP,
AMR/CNR e PCI-Express.
Gerenciamento de energia quando desligado o micro, suporta o uso do
comando "shutdown", que permite o desligamento automático do micro sem o uso da chave de desligamento encontrada no gabinete. Se a placa mãe for alimentada por uma fonte com padrão ATX é possível ligar o computador utilizando um sinal externo como, por exemplo, uma chamada telefônica recebida pelo modem instalado.
• É o caminho do processador com a memória e o
circuito de apoio
– Barramento de dados: é por onde os dados circulam
– Barramento de endereços: é por onde a informação
de endereço é fornecida
– Barramento de controle: informações adicionais:
exemplo, se a operação é de leitura ou escrita.
BARRAMENTO
Funcionamento do computador
Slot PCI
Ligar os periféricos ao barramento, suas
velocidades são correspondentes as do seus barramentos. Nas placas mãe são
encontrados vários slots para o encaixe de placas.
Alguns exemplos de slots:
ISA (Industry Standard Architecture):
Utilizado para conectar periféricos lentos (16 bits baixa velocidade)
PCI: Periféricos que demandem velocidade, como a placa de vídeo. (32 bits, alta
velocidade)
AGP (Accelerated Graphics Port): Utilizado por interface de vídeos 3D, é o tipo de slot mais rápido do micro. (32 bits, alta vel
Funcionamento do computador
Placa de Som
• Desde então, vários fabricantes passaram a produzir suas placa mãe
com placa de som. A maioria das placas é montada usando peças
de diversos outros fabricantes. Com isso, os fabricantes de placa
mãe foram naturalmente pressionados para que lançassem
placas-mãe que já viessem com uma placa de som embutida, fazendo com
que o micro já fosse compatível com a especificação PC97.
Funcionamento do computador
•Há algum tempo atrás, a Microsoft sugeriu
ao fabricantes que todos os PCs já viessem de
fábrica com placa de som. Essa sugestão,
chamada especificação PC97, é opcional mas
ajuda na hora de dizer que um determinado
programa é ou não 100% compatível com a
sua máquina.
Funcionamento do computador
Funcionamento do computador
Funcionamento do computador
• Universal Serial Bus (USB) é um tipo de conexão Plug and Play que permite a conexão de periféricos sem a necessidade de
desligar o computador.
• Foi concebido para minimizar o esforço de concepção de periféricos, no que diz respeito ao suporte por parte dos SO e hardware. Surgiu um padrão que permite ao SO e à placa mãe diferenciar, transparentemente:
• A classe do equipamento;
• As necessidades de alimentação eléctrica do dispositivo; • As necessidades de largura de banda;
• Eventuais modos de operação internos ao dispositivo.
Antes do Próximo Componente
• O chipset da Placa Mãe determina as tecnologias que podemos ter ou não disponíveis no nosso sistema. Normalmente existem dois chipsets associados
"Northbridge" e o "Southbridge".
O chipset de "Northbridge" estabelece a comunicação entre o processador e o resto da Placa Mãe (RAM, AGP, e
dispositivos PCI).
O chipset de "Southbridge" estabelece a comunicação dos interfaces (IDE, Drive Disquetes, Portas Paralelas, Portas Serie, Firewire, Ethernet, etc).
Funcionamento do computador
Funcionamento do computador
BIOS
• BIOS, sigla para Basic Input/Output
System (Sistema Básico de
Entrada/Saída). O BIOS é o primeiro
programa executado.
• Sua função é preparar a máquina para
que o SO, possa ser executado.
• O BIOS é armazenado num chip ROM
(Read-Only Memory, Memória de
Somente Leitura).
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Serial ATA
Serial ATA, SATA ou S-ATA (Serial AdvancedTechnology Attachment) é uma tecnologia de
transferência de dados entre um HD e a placa mãe. É o sucessor da IDE que foi renomeada para PATA
(Parallel ATA) para se diferenciar de SATA.
Diferentemente dos discos rígidos IDE, que transmitem os dados através de cabos de quarenta ou oitenta fios paralelos, os discos rígidos SATA transferem os dados em série em apenas quatro fios, o que permite usar cabos com menor diâmetro.
Funcionamento do computador
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Funcionamento do computador
• A porta paralela é uma interface de comunicação
entre um computador e um periférico.
• Possui taxa de transferência de 150 KB/s e é
unidirecional. O sistema usa transmissão 4 bits
por vez, com sinais de retorno como "busy",
"paper out", etc. Para a conexão de ZIP drives e
até mesmo impressoras mais rápidas, a porta
paralela tradicional é muito lenta, sobretudo
porque é unidirecional e utiliza apenas 4 bits de
retorno (ou seja, transmite a 8 bits, porém recebe
informações a 4 bits por vez).
Funcionamento do computador
• Os conectores de mouse e teclado introduzidos com o
PS/2 eram conectores mini-DIN de 6 pinos. Na
época, os PCs de outros fabricante usavam teclados
com conector padrão AT (DIN de 5 pinos) e mouses
seriais (conector de 9 pino, DB-9). Atualmente os
PCs usam conectores de mouse e teclado no mesmo
padrão do PS/2. Com a especificação PC97, estes
conectores passaram a ser coloridos: verde para o de
mouse e lilás para o de teclado.
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AGP
• Acelerated Graphics Port. Barramento rápido usado pela placa de vídeo. Aparece como um slot marrom na placa mãe. Existem várias versões do AGP, chamadas AGP 1X, 2X, 4X e AGP Pro. • O AGP 1X permite transmissão 266 MB/s, • AGP 2X trabalha a 533 MB/s.
• AGP 4X atinge 1066 MB/s.
• AGP Pro, possui uma capacidade maior de fornecimento elétrico. Enquanto os slots AGP tradicionais fornecem até 20 Watts, os slots AGP Pro fornecem 50 Watts (AGP Pro 50) ou 110 Watts (AGP Pro 110).
Funcionamento do computador
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O processador fica encaixado no socket devendo observar que uma
placa-mãe não aceita qualquer tipo de processador, pois é
desenvolvida para modelos específicos. Cada tipo de processador
tem características que o diferenciam de outros modelos, a
quantidade de pinos, por exemplo, ou na velocidade de
processamento. Assim sendo, a placa-mãe deve ser desenvolvida
para aceitar determinados processadores
Funcionamento do computador
As placas mãe são desenvolvidas para serem compatíveis com mais
de um processador. Uma placa mãe soquete 7, por exemplo,
suportará desde um Pentium de 75 MHz até um K6-2 de 550 MHz,
passando por processadores Pentium MMX, K6 e Cyrix 6x86. Uma
placa soquete 370, suporta processadores Celeron e Pentium III.
Placas soquete A são compatíveis com os processadores Athlon e
Duron da AMD.
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Socket 7
Processor P55C/P54C/P54CS 90MHz-233MHz (66Mhz).
Cryix M IITM 300MHz ~ 333MHz , 6x86MXTM PR166+ ~ PR266+
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Placa Mae Para
Socket 939 Pinos ,
Suporta
Processadores A64 e
Dual Core X2 ate o
modelo 4800+
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Socket 775
Processadores AMD
Athlon 64 (64-bits)
e Sempron
Funcionamento do computador
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As placas-mãe mais antigas trabalhavam com tecnologia
conhecida com SDRAM ou DIMM, atualmente o padrão mais
usado é o DDR (Double Data Rate). As memórias RAM também
trabalham com velocidade (clock) diferente. As DDR mais
comuns trabalham 266, 333, 400, e 533Mhz. Existe também a
DDR2, que trabalham a velocidades de 533, e 677 Mhz
Com relação à capacidade de instalação de memória RAM nas
placas-mãe mais antigas chagava a 32MB ou 64MB, entretanto
hoje é comum micros com 512MB ou 1024MB(1GB) e podendo
expandir (dependendo da placa-mãe) até 8GB
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DIP
SIPP
SIMM 30 pin
SIMM 72 pin
DIMM (168-pin)
DDR DIMM (184-pin)
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DDR400 de 1GB da Kingston
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Portas Básicas
1. Porta Paralela -Para impressora
2. Porta Serial – Mouse, Modem
3. Porta USB – Impressora Scaner, Pen Drive
4. Porta PS/2 – Mouse e Teclado
