Conceitos B ´asicos de Computac¸ ˜ao e
Computadores
Ivanovitch Medeiros Dantas da Silva
Universidade Federal do Rio Grande do Norte Departamento de Engenharia de Computac¸ ˜ao e Automac¸ ˜ao
DCA0800 - Algoritmos e L ´ogica de Programac¸ ˜ao
Sum ´ario
1 Objetivos
2 As origens da computac¸ ˜ao 3 Evoluc¸ ˜ao dos
computadores
Gerac¸ ˜ao zero Primeira gerac¸ ˜ao Segunda gerac¸ ˜ao
Terceira gerac¸ ˜ao Quarta gerac¸ ˜ao Quinta gerac¸ ˜ao
4 Representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao
5 A arquitetura de um computador
Sum ´ario
1 Objetivos
2 As origens da computac¸ ˜ao 3 Evoluc¸ ˜ao dos
computadores
Gerac¸ ˜ao zero Primeira gerac¸ ˜ao Segunda gerac¸ ˜ao
Terceira gerac¸ ˜ao Quarta gerac¸ ˜ao Quinta gerac¸ ˜ao
4 Representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao
5 A arquitetura de um
Objetivos
1 Discutir os conceitos b ´asicos de computac¸ ˜ao e
computadores assim como sua evoluc¸ ˜ao.
2 Descrever a organizac¸ ˜ao de um computador. Como os dados e as instruc¸ ˜oes s ˜ao armazenadas? Como as instruc¸ ˜oes s ˜ao executadas?
Objetivos
1 Discutir os conceitos b ´asicos de computac¸ ˜ao e
computadores assim como sua evoluc¸ ˜ao.
2 Descrever a organizac¸ ˜ao de um computador.
Como os dados e as instruc¸ ˜oes s ˜ao armazenadas? Como as instruc¸ ˜oes s ˜ao executadas?
Sum ´ario
1 Objetivos
2 As origens da computac¸ ˜ao
3 Evoluc¸ ˜ao dos
computadores
Gerac¸ ˜ao zero Primeira gerac¸ ˜ao Segunda gerac¸ ˜ao
Terceira gerac¸ ˜ao Quarta gerac¸ ˜ao Quinta gerac¸ ˜ao
4 Representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao
5 A arquitetura de um
As origens da computac¸ ˜ao
A necessidade de calcular
A capacidade do ser humano em realizar c ´alculos surgiu com sua habilidade de se comunicar com mais precis ˜ao.
Evoluc¸ ˜ao da comunicac¸ ˜ao (desde as pinturas rupestres ao aparecimento da escrita).
Surgimento do alfabeto (n ˜ao era mais necess ´ario decorar uma infinidade de s´ımbolos).
Com o desenvolvimento do racioc´ınio, o ser humano passou a ter necessidade de controlar e proteger suas atividades prim ´arias.
Contar rebanhos, troca de moedas, elaborac¸ ˜ao de calend ´arios, etc...
As origens da computac¸ ˜ao
O desenvolvimento de sistemas de numerac¸ ˜ao
Para representar as quantidades envolvidas em computac¸ ˜oes, foi necess ´ario o desenvolvimento de sistemas de numerac¸ ˜ao.
Decimal - o sistema mais evidente devido o uso dos dedos das m ˜aos.
Sexagesimal (base 60) - usado pelos babil ˆonicos. Vigesimal (base 20) - usado pelos maias.
As origens da computac¸ ˜ao
O primeiro computador?
Na medida em que os c ´alculos foram se complicando e aumentando de tamanho, sentiu-se a necessidade de um instrumento que viesse em aux´ılio, surgindo assim o
´
ABACO.
Os primeiros ´Abacos que se tem not´ıcia datam de
Sum ´ario
1 Objetivos
2 As origens da computac¸ ˜ao
3 Evoluc¸ ˜ao dos computadores
Gerac¸ ˜ao zero Primeira gerac¸ ˜ao Segunda gerac¸ ˜ao
Terceira gerac¸ ˜ao Quarta gerac¸ ˜ao Quinta gerac¸ ˜ao
4 Representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao
5 A arquitetura de um
Evoluc¸ ˜ao dos computadores
Gerac¸ ˜oes
Gerac¸ ˜ao zero. Primeira gerac¸ ˜ao. Segunda gerac¸ ˜ao. Terceira gerac¸ ˜ao. Quarta gerac¸ ˜ao. Quinta gerac¸ ˜ao.
Gerac¸ ˜ao zero
Computadores puramente mec ˆanicos
Elementos puramente mec ˆanicos e ”dedicados”.
A primeira calculadora port ´atil, com aux´ılio `a multiplicac¸ ˜ao e divis ˜ao, foi desenvolvida por John Napier em 1612 e
Gerac¸ ˜ao zero
Gerac¸ ˜ao zero
Calculadora de Pascal
Em 1642, o fil ´osofo, f´ısico e matem ´atico franc ˆes Blaise
Pascal criou uma m ´aquina de somar, aPascaline,
inicialmente para ajudar os neg ´ocios do pai.
A adic¸ ˜ao era realizada com o aux´ılio de engrenagens. O resultado era apresentado em um visor mec ˆanico, acima dos seletores.
Gerac¸ ˜ao zero
Calculadora de Leibnitz
O fil ´osofo e matem ´atico alem ˜ao Von Leibnitz introduziu em 1673 o conceito de realizar multiplicac¸ ˜oes e divis ˜oes atrav ´es de adic¸ ˜oes e subtrac¸ ˜oes sucessivas
Sua m ´aquina era capaz de realizar as 4 operac¸ ˜oes b ´asicas, todavia era muito suscet´ıvel a erros.
Gerac¸ ˜ao zero
Gerac¸ ˜ao zero
M ´aquina de tear autom ´atica
Outro fator hist ´orico para contribuir no desenvolvimento de
dispositivos autom ´aticos de c ´alculo foi aRevoluc¸ ˜ao
Industrial.
Em 1801, na Franc¸a, Joseph-Marie Jacquard inventou uma m ´aquina de tear autom ´atica, cujos padr ˜oes eram fornecidos por cart ˜oes perfurados.
Gerac¸ ˜ao zero
A m ´aquina de diferenc¸as
Charles Babbage, em 1822, na Inglaterra, comec¸ou a
projetar uma m ´aquina a vapor program ´avel, am ´aquina de
diferenc¸as, para realizar os c ´alculos de tabelas de
navegac¸ ˜ao.
A m ´aquina era capaz de realizar somente as adic¸ ˜oes, por ´em realizava um largo n ´umero de func¸ ˜oes ´uteis pela t ´ecnica de diferenc¸as finitas.
Gerac¸ ˜ao zero
Gerac¸ ˜ao zero
A m ´aquina anal´ıtica
10 anos depois, Babbage pensou em generalizar o conceito de sua m ´aquina de diferenc¸as para suportar a realizac¸ ˜ao de qualquer tipo de c ´alculo. Essa nova
invenc¸ ˜ao ficou conhecida como am ´aquina anal´ıtica.
Princ´ıpio b ´asico:
Constitu´ıda de unidade de controle de mem ´oria, aritm ´etica, de entrada e de sa´ıda. Sua operac¸ ˜ao era comandada por um conjunto de cart ˜oes perfurados (formas b ´asicas de um computador).
Atrav ´es desse projeto Babbage ficou conhecido como o pai da computac¸ ˜ao.
Gerac¸ ˜ao zero
A m ´aquina de Hollerith
Herman Hellerith, funcion ´ario do Departamento de Recenseamento dos E.U.A, cria sua m ´aquina de perfurar cart ˜oes e m ´aquina de tabular e ordenar, que revoluciona o processamento de dados.
O censo de 1880 (sem a m ´aquina) levou 8 anos para ser tabulado. Por outro lado, o censo de 1990 (j ´a com a m ´aquina) foi tabulado em 1 ano.
Com o sucesso, Hollerith funda a companhia CTR
(Computing-Tabulating-Recording), que, em 1924, passa a se chamar International Business Machine (IBM).
Primeira gerac¸ ˜ao
Introduc¸ ˜ao
Um grande n ´umero de projetos foram implementados,
baseados na utilizac¸ ˜ao derel ´es e v ´alvulas eletr ˆonicas.
Em relac¸ ˜ao `as m ´aquinas mec ˆanicas, apresentavam maior velocidade e capacidade de processamento cont´ınuo, com poucos erros de c ´alculo e pequeno tempo de manutenc¸ ˜ao. No entanto, quebravam ap ´os n ˜ao muitas horas de uso, tinham o custo elevado, pouca confiabilidade e usavam quil ˆometros de fios.
Introduc¸ ˜ao
Rel ´e - ´e um dispositivo que, se excitado por uma corrente
el ´etrica, ´e capaz de fechar um contato, servindo assim como uma chave liga-desliga.
V ´alvula - ´e um dispositivo puramente eletr ˆonico que, como
o rel ´e, funciona como uma chave, por ´em com velocidade dez mil vezes mais r ´apida.
Primeira gerac¸ ˜ao
Os primeiros computadores da primeira gerac¸ ˜ao
Entre 1935 e 1938, Konrad Zuse, emBerlim, projetou e
construiu uma s ´erie de m ´aquinas eletromec ˆanicas
baseadas emrel ´es.
Essas m ´aquinas utilizavam aritm ´etica bin ´aria e j ´a apresentavam uma organizac¸ ˜ao interna similar `a dos computadores modernos.
Em paralelo, entre 1936 e 1939, nosEstados Unidos,
John Vicent Atanasoff e John Berry desenvolveram uma
m ´aquina baseada emv ´alvulas com o prop ´osito de
Primeira gerac¸ ˜ao
Influ ˆencia da Segunda Guerra Mundial
No per´ıodo daSegunda Guerra Mundial, o computador
torna-se uma ferramenta necess ´aria para auxiliar no c ´alculo de tabelas de bal´ıstica para canh ˜oes navais e artilharia antia ´erea.
Nos Estados Unidos, destaca-se nesse per´ıodo o
computador eletromec ˆanicoHarvard Mark-1
(implementado pela IBM).
A m ´aquina ocupava 120m2. Continha milhares de rel ´es.
Conseguia multiplicar n ´umeros de 10 d´ıgitos em tr ˆes segundos.
Na Inglaterra, um projeto secreto (Colossus) para quebrar
Primeira gerac¸ ˜ao
Primeira gerac¸ ˜ao
Influ ˆencia da Segunda Guerra Mundial
Em 1946 (Segunda Guerra acabou em 1945) ´e apresentado o computador Eniac (Electronic Numeric Integrator and Calculator), cujo desenvolvimento iniciou-se em 1943.
O Eniac continha 18.000 v ´alvulas. Pesava 30 toneladas.
Realizava 5 mil adic¸ ˜oes e subtrac¸ ˜oes e 300 multiplicac¸ ˜oes por segundo.
Primeira gerac¸ ˜ao
Arquitetura de Von Neumann
Em 1945, nos Estados Unidos, John von Neumann (consultor do projeto Eniac) prop ˆos uma arquitetura que seria seguida por todas as gerac¸ ˜oes de computadores
A ideia:programa armazenado
A mem ´oria do computador armazenaria tanto as instruc¸ ˜oes a ser executadas quando os dados a ser processados. Vantagem: as instruc¸ ˜oes poderiam ser facilmente
modificadas sem a necessidade de alterar as ligac¸ ˜oes com os cabos ou outros dispositivos.
O computador ´e dividido:unidade central de
processamento, mem ´oria principal e dispositivos de entrada e sa´ıda.
Segunda gerac¸ ˜ao
Segunda gerac¸ ˜ao
Computadores transistorados
Os computadores substitu´ıram os rel ´es e v ´alvulas
eletr ˆonicas portransistores e os fios de ligac¸ ˜ao por
circuitos impressos.
Em comparac¸ ˜ao com a v ´alvula e o rel ´e, o transistor ´e mais confi ´avel, menor e mais r ´apido.
O transistor foi inventado em 1947 por ´em o primeiro computador baseado em transistor foi o TX-0 (MIT) em 1957.
Segunda gerac¸ ˜ao
IBM 1401
A IBM cria em 1959, o IBM 1401. Um computador totalmente transistorizado destinado `as aplicac¸ ˜oes comerciais (1k a 32k)
Em meados de 1960, metade de todos os sistemas computacionais do mundo usavam o IBM 1401.
Terceira gerac¸ ˜ao
Terceira gerac¸ ˜ao
Computadores com circuitos integrados
A evoluc¸ ˜ao do transistor foi o surgimento docircuito
integrado em 1958.
Um circuito integrado pode conter dezenas de transistores, executando desde func¸ ˜oes l ´ogicas simples at ´e as func¸ ˜oes mais complexas.
As vantagens est ˜ao relacionadas com o menor espac¸o ocupado, robustez, velocidade e baixo consumo.
Terceira gerac¸ ˜ao
S ´erie 360
A pioneira no uso de circuitos integrados em computadores foi a IBM.
Em 1965, a IBM cria a linha de computadores 360. O projeto ´e considerado por muitos como sendo um dos mais bem-sucedidos da hist ´oria dos computadores. Permitia que os consumidores comprassem um sistema menor sabendo que sempre poderiam migrar para um modelo mais avanc¸ado em caso de necessidade.
Terceira gerac¸ ˜ao
Terceira gerac¸ ˜ao
Quarta gerac¸ ˜ao
Computadores com chips VLSI
A quarta gerac¸ ˜ao ´e marcada pelosmicroprocessadores.
Um microprocessador ´e um dispositivo eletr ˆonico encapsulado em um chip formado por:
Unidade de controle Unidade l ´ogico-aritm ´etica Mem ´oria interna
O primeiro microprocessador foi o Intel 4004 em 1971.
A tecnologia VLSI (Very Large Scale Integration) Permitiu que milh ˜oes de transistores pudessem ser encapsulados em um ´unico ship.
Quarta gerac¸ ˜ao
Quarta gerac¸ ˜ao
Microprocessador Intel 4004 - Ano de 1971
Quinta gerac¸ ˜ao
Qual o futuro da computac¸ ˜ao?
Lei de moore
A cada 18 meses a capacidade de processamento por unidade de custo dobra
´
E previsto que em 2020 j ´a teremos alcanc¸ado o limite de miniaturizac¸ ˜ao dos transistores. Lembrando que eles n ˜ao podem ser menores do que um ´atomo.
Quinta gerac¸ ˜ao
Quinta gerac¸ ˜ao
Sum ´ario
1 Objetivos
2 As origens da computac¸ ˜ao 3 Evoluc¸ ˜ao dos
computadores
Gerac¸ ˜ao zero Primeira gerac¸ ˜ao Segunda gerac¸ ˜ao
Terceira gerac¸ ˜ao Quarta gerac¸ ˜ao Quinta gerac¸ ˜ao
4 Representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao
5 A arquitetura de um
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
O sistema de numerac¸ ˜ao bin ´ario (base 2) ´e usado nos dispositivos eletr ˆonicos digitais de um computador.
D´ıgitos: 0 ou 1.
E porque n ˜ao usar o sistema de numerac¸ ˜ao decimal? A palavra bit ´e usada para representar um d´ıgito bin ´ario. Por exemplo, o n ´umero 1001102possui 6 bits.
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
O sistema de numerac¸ ˜ao bin ´ario (base 2) ´e usado nos dispositivos eletr ˆonicos digitais de um computador. D´ıgitos: 0 ou 1.
E porque n ˜ao usar o sistema de numerac¸ ˜ao decimal? A palavra bit ´e usada para representar um d´ıgito bin ´ario. Por exemplo, o n ´umero 1001102possui 6 bits.
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
O sistema de numerac¸ ˜ao bin ´ario (base 2) ´e usado nos dispositivos eletr ˆonicos digitais de um computador. D´ıgitos: 0 ou 1.
E porque n ˜ao usar o sistema de numerac¸ ˜ao decimal?
A palavra bit ´e usada para representar um d´ıgito bin ´ario. Por exemplo, o n ´umero 1001102possui 6 bits.
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
O sistema de numerac¸ ˜ao bin ´ario (base 2) ´e usado nos dispositivos eletr ˆonicos digitais de um computador. D´ıgitos: 0 ou 1.
E porque n ˜ao usar o sistema de numerac¸ ˜ao decimal? A palavra bit ´e usada para representar um d´ıgito bin ´ario.
Por exemplo, o n ´umero 1001102possui 6 bits.
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
O sistema de numerac¸ ˜ao bin ´ario (base 2) ´e usado nos dispositivos eletr ˆonicos digitais de um computador. D´ıgitos: 0 ou 1.
E porque n ˜ao usar o sistema de numerac¸ ˜ao decimal? A palavra bit ´e usada para representar um d´ıgito bin ´ario.
Por exemplo, o n ´umero 1001102possui 6 bits.
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Os m ´ultiplos do byte
Nome Escala decimal Valor (bytes)
Kilobyte 103 210 (1024) Megabyte 106 220 (1024 · 1024) Gigabyte 109 230 (1024 · 1024 · 1024) Terabyte 1012 240 (1024 · 1024 · 1024 · 1024) Petabyte 1015 250 Exabyte 1018 260
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Convers ˜ao Decimal-Bin ´ario
Para converter um n ´umero decimal para bin ´ario pode-se usar duas t ´ecnicas
M ´etodo das divis ˜oes sucessivas (n ´umero decimal inteiro) M ´etodo das multiplicac¸ ˜oes sucessivas (n ´umero com ponto flutuante)
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Convers ˜ao Decimal-Bin ´ario
Para converter um n ´umero decimal para bin ´ario pode-se usar duas t ´ecnicas
M ´etodo das divis ˜oes sucessivas (n ´umero decimal inteiro)
M ´etodo das multiplicac¸ ˜oes sucessivas (n ´umero com
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Convers ˜ao Decimal-Bin ´ario
Para converter um n ´umero decimal para bin ´ario pode-se usar duas t ´ecnicas
M ´etodo das divis ˜oes sucessivas (n ´umero decimal inteiro) M ´etodo das multiplicac¸ ˜oes sucessivas (n ´umero com ponto flutuante)
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Convers ˜ao Decimal-Bin ´ario - M ´etodo das divis ˜oes sucessivas
O m ´etodo se encerra quando ´e alcanc¸ado um quociente igual a 1.
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Convers ˜ao Decimal-Bin ´ario - M ´etodo das divis ˜oes sucessivas
1 23
10
2 77
10
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Convers ˜ao Decimal-Bin ´ario - M ´etodo das multiplicac¸ ˜oes sucessivas
O m ´etodo se encerra quando a parte fracion ´aria for igual a zero.
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Convers ˜ao Decimal-Bin ´ario - M ´etodo das multiplicac¸ ˜oes sucessivas
1 0, 125 10 2 0, 341 10 3 0, 750 10
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Os tipos de informac¸ ˜ao
Os tipos de informac¸ ˜ao manipulados pelo computador
durante a execuc¸ ˜ao de um programa s ˜aoos dados e as
instruc¸ ˜oes.
Os tipos de dados mais comuns: caracteres, cadeias de caracteres, imagens, sons, etc.
Algumas instruc¸ ˜oes: adicione, mova, multiplique, deslocamento, etc.
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Caracteres e cadeias de caracteres
Os caracteres s ˜ao s´ımbolos digitados pelo us ´uario Letras mai ´usculas e min ´usculas (A, B, C,· · · , a, b, c, · · · ) N ´umeros decimais (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
S´ımbolos especiais e de operac¸ ˜ao (+, -, x, /, #, ’, etc) O caractere ‘1’ ´e diferente do n ´umero 1
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Caracteres e cadeias de caracteres
Como representar um caractere no computador?
A tabela de c ´odigos ASCII
Um caractere ´e representado por 1 byte
Decimal Caractere Decimal Caractere Decimal Caractere
32 SP 64 @ 96 ‘
33 ! 65 A 97 a
34 “ 66 B 98 b
35 # 67 C 99 c
As cadeias de caracteres representam uma sequ ˆencia de caracteres que em um programa podem representar mensagens e textos.
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Caracteres e cadeias de caracteres
Como representar no computador a fraseA arte de programar.?
Caractere A SP a r t Decimal 65 32 97 114 116 Bin ´ario 01000001 00100000 01100001 01110010 01110100 Caractere e SP d e SP Decimal 101 32 100 101 32 Bin ´ario 01100101 00100000 01100100 01100101 00100000 Caractere p r o g r Decimal 112 114 111 103 114 Bin ´ario 01110000 01110010 01101111 01100111 01110010 Caractere a m a r . Decimal 97 109 97 114 46
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Como representar uma imagem no computador?
Cones s ˜ao as c ´elulas do olho humano que tem a capacidade de reconhecer as cores
Existem tr ˆes tipos de c ´elulas-cones: aquelas que s ˜ao sens´ıveis as coresvermelha,verdeeazul.
O modelo RGB (Red-Green-Blue) - pode modelar qualquer cor. No computador ele tamb ´em ´e chamado de 24 bit color.
No computador uma imagem ´e representada em uma matriz, onde cada elemento ´e chamado depixel.
O n ´umero total de cores que se pode representar no computador depende de um par ˆametro da placa de video conhecido comoprofundidade de cor.
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Como representar uma imagem no computador?
Cones s ˜ao as c ´elulas do olho humano que tem a capacidade de reconhecer as cores
Existem tr ˆes tipos de c ´elulas-cones: aquelas que s ˜ao
sens´ıveis as coresvermelha,verdeeazul.
O modelo RGB (Red-Green-Blue) - pode modelar qualquer cor. No computador ele tamb ´em ´e chamado de 24 bit color.
No computador uma imagem ´e representada em uma matriz, onde cada elemento ´e chamado depixel.
O n ´umero total de cores que se pode representar no computador depende de um par ˆametro da placa de video conhecido comoprofundidade de cor.
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Como representar uma imagem no computador?
Cones s ˜ao as c ´elulas do olho humano que tem a capacidade de reconhecer as cores
Existem tr ˆes tipos de c ´elulas-cones: aquelas que s ˜ao
sens´ıveis as coresvermelha,verdeeazul.
O modelo RGB (Red-Green-Blue) - pode modelar qualquer cor. No computador ele tamb ´em ´e chamado de 24 bit color.
No computador uma imagem ´e representada em uma matriz, onde cada elemento ´e chamado depixel.
O n ´umero total de cores que se pode representar no computador depende de um par ˆametro da placa de video conhecido comoprofundidade de cor.
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Como representar uma imagem no computador?
Cones s ˜ao as c ´elulas do olho humano que tem a capacidade de reconhecer as cores
Existem tr ˆes tipos de c ´elulas-cones: aquelas que s ˜ao
sens´ıveis as coresvermelha,verdeeazul.
O modelo RGB (Red-Green-Blue) - pode modelar qualquer cor. No computador ele tamb ´em ´e chamado de 24 bit color.
No computador uma imagem ´e representada em uma
matriz, onde cada elemento ´e chamado depixel.
O n ´umero total de cores que se pode representar no computador depende de um par ˆametro da placa de video conhecido comoprofundidade de cor.
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Como representar uma imagem no computador?
Cones s ˜ao as c ´elulas do olho humano que tem a capacidade de reconhecer as cores
Existem tr ˆes tipos de c ´elulas-cones: aquelas que s ˜ao
sens´ıveis as coresvermelha,verdeeazul.
O modelo RGB (Red-Green-Blue) - pode modelar qualquer cor. No computador ele tamb ´em ´e chamado de 24 bit color.
No computador uma imagem ´e representada em uma
matriz, onde cada elemento ´e chamado depixel.
O n ´umero total de cores que se pode representar no computador depende de um par ˆametro da placa de video
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Como representar uma imagem no computador?
Assumindo uma profundidade de cor de 32bits
Tamanho da imagem = 450×300×328 =540.000 bytes ou 0.5
A representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao em um computador
Como representar uma imagem no computador?
32 bits de profundidade Preto : 0000000000000000 Branco : 1111111111111111 Pixel C ´odigo (1,1) 0000000000000000 (1,2) 1111111111111111 (1,3) 0000000000000000 (1,4) 1111111111111111 (2,1) 1111111111111111 (2,2) 0000000000000000 (2,3) 1111111111111111 Pixel C ´odigo (3,1) 0000000000000000 (3,2) 1111111111111111 (3,3) 0000000000000000 (3,4) 1111111111111111 (4,1) 1111111111111111 (4,2) 0000000000000000 (4,3) 1111111111111111
Sum ´ario
1 Objetivos
2 As origens da computac¸ ˜ao 3 Evoluc¸ ˜ao dos
computadores
Gerac¸ ˜ao zero Primeira gerac¸ ˜ao Segunda gerac¸ ˜ao
Terceira gerac¸ ˜ao Quarta gerac¸ ˜ao Quinta gerac¸ ˜ao
4 Representac¸ ˜ao da informac¸ ˜ao
5 A arquitetura de um computador
A arquitetura de um computador
Introduc¸ ˜ao
A arquitetura de um computador representa a maneira na qual seus componentes est ˜ao organizados.
O modelo dearquitetura de Von Neumann.
A arquitetura de um computador
Componentes
Unidade de Entrada - traduz informac¸ ˜ao de um dispositivo de entrada em um
c ´odigo que o computador entende(bin ´ario).
Mem ´oria - armazena os dados e o pr ´oprio programa. N ´umero finito de
localizac¸ ˜oes que s ˜ao identificadas por meio de um ´unico enderec¸o.
Unidade L ´ogica e Aritm ´etica (ULA) - capaz de realizar operac¸ ˜oes matem ´atica
e l ´ogicas. Executa as instruc¸ ˜oes provindas da mem ´oria principal.
Unidade de Controle - respons ´avel pelo tr ´afego de dados. Tamb ´em ´e
respons ´avel pela busca de instruc¸ ˜oes na mem ´oria principal.
Registradores - representa uma pequena mem ´oria usada para armazenar
resultados tempor ´arios e algumas informac¸ ˜oes de controle. Funcionam como uma mem ´oria, por ´em muito mais r ´apido que a mem ´oria principal.
Barramento (bus) - conjunto de linhas de comunicac¸ ˜ao que permite a ligac¸ ˜ao
entre a CPU, mem ´oria e outros dispositivos.
Unidade de Sa´ıda - converte os dados processados, de impulsos el ´etricos em
A arquitetura de um computador
Exemplo
Contador de Programa (CP) : aponta para a instruc¸ ˜ao atual. Registrador de instruc¸ ˜ao (RI): contem a instruc¸ ˜ao atual. 1 CP ← enderecoInicial;
2 Enquanto tipo instrucao 6= PARE 3 RI ← transferirMemoria(CP);
4 CP ← CP + 1;
5 tipo instrucao ← DecodificarInstrucao(RI);
6 enderecoDado ←
pegarEnderecoDado(RI,tipo instrucao);
7 Se enderecoDado ≥ 0 Entao
8 dado ← transferirMemoria(enderecoDado);
