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UNIVERSIDADE DA REGIÃO DA CAMPANHA - URCAMP

CAMPUS DE SÃO GABRIEL

CURSO DE INFORMÁTICA

2 SEMESTRE

Prof Beraldo Lopes Figueiredo

UNIVERSIDADE DA REGIÃO DA CAMPANHA - URCAMP

CAMPUS DE SÃO GABRIEL

CURSO DE INFORMÁTICA

2 SEMESTRE

TRABALHO - 2 SEMESTRE

ASSUNTO:

ACADÊMICAS: LILIAN SALAU

TATIANA BORGES

DATA DE ENTREGA: 15/08/05

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO

1. UNIDADE 1 . 01

1.1. A Evolução do computador . 01

1.1.1. O Início da Era da computação . 01

1.1.2. Computadores de Primeira Geração . 03

1.1.3. Computadores de Segunda Geração . 05

1.1.4. Computadores de Terceira Geração . 06

1.1.5. Computadores de Quarta Geração . 07

1.1.6. Computadores de Quinta Geração . 08

1.2. Estrutura Inicial do PC . 09

1.3. Características do PC . 09

1.3.1. Processador 80286 . 09

1.3.2. Processador 80386 . 10

1.3.3. Pentium . 10

1.3.4. Pentium II . 10

1.3.5. Pentium 4 . 11

1.3.6. Pentium Pro . 11

1.3.7. AMD K5 . 11

1.3.8. AMD K6-2 . 12

1.3.9. AMD K6-III . 12

1.3.10. AMD-K7 . 12

1.3.11. Cyrix 6x86 . 13

1.3.12. Cyrix 6x86L 13

1.3.13. Cyrix 6x86MX/MII . 13

1.3.14. Cyrix 14

1.4. Componentes do PC . 14

1.4.1. Unidades de Entrada . 14

1.4.2. Unidade Central de Processamento . 16

1.4.3. Unidades de Memória . 16

1.4.4. Memória Auxiliar ou Memória de Massa . 17

1.4.5. Unidades de saída . 18

2. UNIDADE 2 . 21

2.1. Sistemas Numéricos . 21

2.1.1 Sistema numérico decimal . 21

2.1.2. Sistema numérico binário . 22

2.1.3. Sistema numérico hexadecimal . 25

2.2. Aritmética Binária . 27

2.3. Ponto fixo flutuante . 27

2.4. Cálculos, operações básicas . 28

2.4.1. Decimal . 28

2.4.2. Binário . 28

2.4.3. hexadecimal . 28

2.4.4. Decimal Binário . 29

2.4.5. Binário Decimal . 29

2.4.6. Hexadecimal Decimal . 29

2.4.7. Hexadecimal Binário . 29

2.4.8. Binário Hexadecimal . 29

2.4.9. Decimal Hexadecimal . 30

2.5. Conversões entre sistemas . 31

3. UNIDADE 3 . 32

3.1. CPU (Microprocessador) . 32

3.1.1. Velocidade do processador . 33

3.2. Placa mãe . 34

3.2.1. Visão geral das placas-mãe . 34

3.2.2. Placas-mãe onboard . 36

3.2.3. SLOTS . 36

3.2.4. ROM . 37

3.2.5. Chipset . 37

3.2.6. Barramentos . 38

3.3. Memória RAM 38

3.3.1. Tipos . 38

3.3.2. Carasterísticas . 39

4. UNIDADE 4 39

4.1. Setup 39

4.1.1. Fazendo o setup . 40

4.1.2. Como executar o CMOS Setup . 41

4.2. CMOS e BIOS . 41

4.2.1. CMOS . 42

4.2.2. BIOS . 42

4.3. Disco de Boot . 42

4.3.1. CD de Boot e de Recuperação . 42

4.4. Configurações . 43

5. UNIDADE 5 . 45

5.1. Linguagem de Montagem (Assembly) . 45

5.1.1. Conjunto de instruções em um microcontrolador . 46

5.1.2. Outras funções . 48

5.2. Modos de Endereçamento . 48

6. UNIDADE 6 . 51

6.1. Portas de comunicação . 51

6.1.1. Portas COM e LPT . 51

6.1.2. As portas seriais ou COM . 51

6.1.3. As portas paralelas ou LPT . 52

6.2. Mecanismos de interrupção . 54

6.2.1. Eventos que podem causar alteração ao fluxo normal de execução de programas . 54

6.2.2. Modos de operação do CPU . 54

6.2.3. Algumas causas de excepção/interrupção no MIPS . 54

6.2.4. Manuseamento de exepções/interrupções (no MIPS) . 55

7. UNIDADE 7 . 55

7.1. Memórias . 55

7.1.1. ROM e RAM . 55

7.1.2. Existem alguns tipos básicos de memória ROM . 56

7.1.3. Memória RAM . 56

7.1.4. Tipos de RAM . 57

7.2. Interrupção e Exceção . 57

7.3. Conjunto de Instruções . 59

7.3.1. Conjunto de Instruções no contexto de software . 59

7.3.2. Tipos de Instruções e de operandos . 60

8. UNIDADE 8 . 61

8.1. Periféricos . 61

8.1.1. Processador . 61

8.1.2. RAM . 61

8.1.3. Disco Rígido . 62

8.1.4. Placa-mãe . 62

8.1.5. Placa de vídeo . 63

8.1.6. Modem . 64

8.1.7. Drive de disquetes . 64

8.1.8. Drive de CD-ROM . 65

8.1.9. Gravador de CDs . 65

8.1.10. Placa de som . 66

8.1.11. Placa de rede . 66

8.1.12. Monitor . 67

8.1.13. Gabinete . 68

8.1.14. Teclado . 68

8.1.15. Mouse . 69

8.1.16. Impressora . 70

8.1.17. Scanner . 70

8.1.18. Câmera Digital . 71

8.1.19. Zip Drive . 71

8.1.20. Estabilizador de voltagem e no-break . 72

8.1.21. Interfaces . 72

8.2. Montagem de um PC . 73

8.2.1. Preparação prévia do gabinete . 73

8.2.2. Fixação da placa de CPU . 75

8.2.3. Colocação do painel dos conectores ATX . 75

8.2.4. Caminho para fixar os drives . 76

8.2.5. Fixação do Pentium 4 (socket 423) . 77

8.2.6. Conexões na placa de CPU . 78

8.2.7. Rápida checagem e ligação do computador . 79

8.2.8. Montagem dos drives . 80

8.2.9. Montagem das placas de expansão . 84

8.2.10. Distribuição das placas pelos slots . 86

8.2.11. Feche as fendas sem uso . 86

8.2.12. Mais um teste rápido . 87

8.2.13. Conexão dos cabos . 88

8.2.14. Ligações do painel do gabinete . 88

8.2.15. Ligações na fonte de alimentação . 88

8.2.16. Cabo de áudio do drive de CD-ROM . 89

8.2.17. Cabos flat . 90

8.2.18. Teclado, mouse e monitor . 92

BIBLIOGRAFIA . 93

CONCLUSÃO . 94

INTRODUÇÃO

Veremos neste trabalho em forma de apostila o estudo feito sobre os tópicos estudados em aula na disciplina de Arquitetura e Organização de Computadores I.

Na unidade 1 falaremos da Evolução do Computador desde o Ábaco até os dias atuais, sua estrutura, características e seus componentes. Já na unidade 2 fala-se sobre sistemas numéricos, aritmética binária, ponto fixo flutuante, cálculos e operações básicas e conversões entre sistemas.

Na unidade 3 veremos o cérebro do computador, microprocessador. A placa mãe que é responsável pela interconexão de todas as peças que formam o computador e fazem parte dela os Slots, ROM, Chipset e Barramentos. A memória RAM que permite tanto a leitura como a gravação e regravação de dados, os seus tipos e características. O Setup, CMOS e Bios na unidade 4 e como fazer um Disco de Boot tanto em disqueti como em CD-RW e suas configurações. As linguagens de montagem e modos de endereçamento será comentado na unidade 5. Já na unidade 6 estão as portas de comunicação e os mecanismos de interrupção. Na unidade 7 veremos as memórias Rom e Ram, interrupções e execuções e também seu conjunto de instruções, e por ultimo os seus periféricos e a montagem de um PC passo a passo.

1. UNIDADE1

1.1 A Evolução do Computador

A história do computador, ao contrário do que muitos podem imaginar, tem seu início há muito tempo atrás, desde quando o homem descobriu que somente com os dedos, ou com pedras e gravetos, não dava mais para fazer cálculos.

Aproximadamente 4.000 a.C. - Um aparelho muito simples formado por uma placa de argila onde se escreviam algarismos que auxiliavam nos cálculos. Esse aparelho era chamado de ÁBACO - palavra de origem Fenícia. Cerca de 200 a.C., o Ábaco era constituído por uma moldura retangular de madeira com varetas paralelas e pedras deslizantes.

1642 - Um francês de 18 anos de nome Blaise Pascal, inventou a primeira máquina de somar: PASCALINA, a qual executava operações aritméticas quando se giravam os discos interligados, sendo assim a precursora das calculadoras mecânicas.

1671 - Por volta deste ano na Alemanha, Gottfried Leibnitz inventou uma máquina muito parecida com a Pascalina, que efetuava cálculos de multiplicação e divisão, e qual se tornou a antecessora direta das calculadoras manuais.

1802 - Na França, Joseph Marie Jacquard passou a utilizar Cartões Perfurados para controlar suas máquinas de tear e automatizá-las.

1822 - Foi desenvolvido por um cientista inglês chamado Charles Babbage uma máquina diferencial que permitia cálculos como funções trigonométricas e logaritmas, utilizando os cartões de Jacquard.

1834 - Charles Babbage desenvolveu uma máquina analítica capaz de executar as quatro operações (somar, dividir, subtrair, multiplicar), armazenar dados em uma memória (de até 1.000 números de 50 dígitos) e imprimir resultados.Porém, sua máquina só pode ser concluída anos após a sua morte, tornando-se a base para a estrutura dos computadores atuais, fazendo com que Charles Babbage fosse considerado como o "Pai do Computador".

1.1.1 O Início da Era da Computação

No ano de 1890, época do censo dos EUA, Hermann Hollerith percebeu que só conseguiria terminar de apurar os dados do censo quando já seria o tempo de se efetuar novo censo (1900). Então aperfeiçoou os cartões perfurados (aqueles utilizados por Jacquard) e inventou máquinas para manipulá-los, conseguindo com isso obter os resultados em tempo recorde, isto é, 3 anos depois.

Tabulador de Hollerith - 1890

Tabulava estatísticas com Cartões Perfurados

Em função dos resultados obtidos, Hollerith, em 1896, fundou uma companhia chamada TMC - Tabulation Machine Company, vindo esta a se associar, em 1914 com duas outras pequenas empresas, formando a Computing Tabulation Recording Company vindo a se tornar, em 1924, a tão conhecida IBM - Internacional Business Machine.

Em 1930, os cientístas começaram a progredir nas invenções de máquinas complexas, sendo que o Analisador Diferencial de Vannevar Bush anuncia a moderna era do computador. Em 1936, Allan Turing publica um artigo sobre "Numeros Computáveis" e Claude Shannon demonstra numa tese a conexão entre lógica simbólica e circuítos elétricos. Em 1937, George Stibitz constrói em sua mesa de cozinha um "Somador Binário".

Com a chegada da Segunda Guerra Mundial houve a necessidade de se projetar máquinas capazes de executar cálculos balísticos com rapidez e precisão para serem utilizadas na indústria bélica.

Com isso surgiu, em 1944, o primeiro computador eletromecânico (construído na Universidade de Harvard, pela equipe do professor H. Aiken e com a ajuda financeira da IBM, que investiu US$ 500.000,00 no projeto), possuía o nome de MARK I, era controlado por programa e usava o sistema decimal. Tinha cerca de 15 metros de comprimento e 2,5 metros de altura, era envolvido por uma caixa de vidro e de aço inoxidável brilhante e possuía as seguintes características:

760.000 peças

800 km de fios

420 interruptores para controle

realizava uma soma em 0,3 s

realizava uma multiplicação em 0,4 s

e uma divisão em cerca de 10 s

Mark I - 1943

com seus 420 interruptores que eram ajustados manualmente

para que os valores fossem introduzidos

1.1.2 Computadores de Primeira Geração

1943 - Um projeto britânico, sob a liderança do matemático Alan Turing, colocou em operação uma série de máquinas mais ambiciosas, o COLOSSUS, pois ao invés de relés eletromecânicos, cada nova máquina usava 2.000 válvulas eletrônicas. O Colossus trabalhava com símbolos perfurados numa argola de fita de papel, que era inserida na máquina de leitura fotoelétrica, comparando a mensagem cirfrada com os códigos conhecidos até encontrar uma coincidência. Ele processava 25.000 caracteres por segundo.

COLOSSUS - 1943

criado para quebrar códigos alemães ultra-secretos

1945 - John von Neumann delineia os elementos críticos de um sistema de computador.

1946 - Surgiu o ENIAC - Eletronic Numerical Interpreter and Calculator, ou seja, "Computador e Integrador Numérico Eletrônico", projetado para fins militares, pelo Departamento de Material de Guerra do Exército dos EUA, na Universidade de Pensilvânia. Era o primeiro computador digital eletrônico de grande escala e foi projetado por John W. Mauchly e J. Presper Eckert (que era um gênio em engenharia, pois quando tinha apenas 8 anos contruiu um rádio a cristal e colocou-o num lápis).

O ENIAC tinha as seguintes características:

totalmente eletrônico

17.468 válvulas

500.000 conexões de solda

30 toneladas de peso

180 m de área construída

5,5 m de altura

25 m de comprimento

2 vezes maior que MARK I

realizava uma soma em 0,0002 s

realizava uma multiplicação em 0,005 s com números de 10 dígitos

ENIAC - 1946

primeiro computador digital eletrônico

de grande escala

O sucessor do ENIAC foi o EDVAC - Eletronic Discrete Variable Computer ou "Computador Eletrônico de Variáveis Discretas". O EDVAC foi planejado para acelerar o trabalho armazenando tanto programas quanto dados em sua expansão de memória interna. Os dados, então, eram armazenados eletronicamente num meio material composto de um tubo cheio de mercúrio, conhecido como linha de retardo, onde os cristais dentro do tubo geravam pulsos eletrônicos que se refletiam para frente e para trás, tão lentamente quanto podiam, de fato a reter a informação, semelhante a um desfiladeiro que retém um eco, que Eckert decobriu por acaso ao trabalhar com radar. Outra grande característica do EDVAC era poder codificar as informações em forma binária em vez da forma decimal, reduzindo bastante o número de válvulas.

1947 - John Bardeen, William Shockley e Walter Brattain inventam o TRANSISTOR.

1949 - Surge o EDSAC - Eletronic Delay Storage Automatic Calculator ou "Calculadora Automática com Armazenamento por Retardo Eletrônico", o qual marcou o último grande passo na série de avanços decisivos inspirados pela guerra: Começou a "Era do Computador".

1951 - Surge o primeiro computador comercial o LEO

LEO - 1951 - primeiro computador comercial

1.1.3 Computadores de Segunda Geração

1952 - A Bell Laboratories inventou o Transistor que passou a ser um componente básico na construção de computadores e apresentava as seguintes vantagens:

-aquecimento mínimo

-pequeno consumo de energia

-mais confiável e veloz do que as válvulas

Transistor

No mesmo ano, John Mauchly e Presper Eckert abriram sua própria firma na Filadéfia e criaram o UNIVAC - Universal Automatic Computer, ou seja, "Computador Automático Universal", o qual era destinado ao uso comercial. Era uma máquina eletrônica de programa armazenado que recebia instruções de uma fita magnética de alta velocidade ao invés dos cartões perfurados. O UNIVAC foi utilizado para prever os resultados de uma eleição presidencial.

Também em 1952, Grace Hopper transformou-se em uma pioneira no processamento de dados, pois criou o primeiro compilador e ajudou a desenvolver duas linguagens de programação que tornaram os computadores mais atrativos para comércio.

Em 1953, Jay Forrester, do MIT, construiu uma memória magnética menor e bem mais rápida, a qual substituía as que usavam válvulas eletrônicas. Já em 1954, a IBM concluiu o primeiro computador produzido em série, o 650, que era de tamanho médio e enquanto isso, Gordon Teal, da Texas Instruments, descobre um meio de fabricar transistores de cristais isolados de silício a um custo baixo.

1955 - Conclui-se o primeiro computador transistorizado, feito pela Bell Laboratories: o TRADIC, o qual possuía 800 transistores, sendo cada um em seu próprio recipiente.

1.1.4 Computadores de Terceira Geração

De 1958 a 1959, Robert Noyce, Jean Hoerni, Jack Kilby e Kurt Lehovec participam do desenvolvimento do CI - Circuito Integrado. Em 1960, a IBM lança o IBM/360, cuja série marcou uma nova tendência na construção de computadores com o uso de CI, ou pastilhas, que ficaram conhecidas como Chips. Esses chips incorporavam, numa única peça de dimensões reduzidas, várias dezenas de transistores já interligados, formando circuitos eletrônicos complexos.

1961 - Steven Hofstein descobriu o transistor de efeito de campo, usado nos circuitos integrados MOS.

1965 - A Digital Equipment introduz o PDP-8, o primeiro minicomputador comercial e com preço competitivo.

Os primeiros computadores com circuito integrado foram criados pela Burroughs, em 1968, e tinham o nome de B2500 e B3500.

1968 - primeiro computador com circuito integrado

1971 - Ted Hoff, planeja o microprocessador Intel 4004, o qual era um único chip com todas as partes básicas de um processador central. Esse processador era a CPU de um computador de 4 bits. Já em1974, Ed Roberts, do MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems) em Albuquerque - Novo México, constrói um microcomputador chamado ALTAIR 8800 (o nome "Altair" se deve a uma estrela, pois consideravam o lançamento da máquina um "evento estelar"), cuja máquina foi construída com base no processador da Intel o 8080, que já era um descendente do processador Intel 8008. O ALTAIR tornou-se o maior sucesso, marcando o início de uma indústria multibilionária, pois Roberts esperava vender uns oitocentos ALTAIR por ano e acabou tendo dificuldades para satisfazer 4.000 pedidos.

Intel 4004 - 1971

Intel 8080 - 1974

MOS Technology 6502 - 1975

-primeiro microprocessador

-2.250 componentes

-soma 2 números de 4 bits em 11 milionésimos de segundo

-tornou-se padrão para a indústria dos microcomputadores

-4.500 componentes

-soma 2 números de 8 bits em 2,5 milionésimos de segundo

-bastante usado em computadores domésticos

-4.300 componentes

-soma 2 números de 8 bits em 1 milionésimos de segundo

1975 - Os estudantes William (Bill) Gates e Paul Allen criam o primeiro software para microcomputador, o qual era uma adaptação do BASIC (Beginners All-Purpose Symbolic Instruction Code, ou "Código de Instruções Simbólicas para todos os Propósitos dos Principiantes") para o ALTAIR. Anos mais tarde, Gates e Allen fundaram a Microsoft, uma das mais bem sucedidas companhias de software para microcomputadores.

1977 - Surge no mercado de produção em série, três microcomputadores: o Apple II, o TRS-80 da Radio Shack e o PET da Commodore. Em 1979, é lançado pela Software Arts o "VisiCalc", o qual foi o primeiro programa comercial para microcomputadores.

1.1.5 Computadores de Quarta Geração

Na década de 80, foi criado o IC LSI - Integratede Circuit Large Scale Integration, ou seja, "Circuito Integrado em Larga Escala de Integração", onde foram desenvolvidas técnicas para se aumentar cada vez mais o número de componentes no mesmo circuito integrado. Alguns tipos de IC LSI incorporavam até 300.000 componentes em uma única pastilha.

Motorola 68000 - 1979

Hewlett-Packerd - SuperChip - 1981

-um dos chips de 16 bits mais poderosos e versáteis

-executa multiplicação com uma única operação em vez de realizá-la pela repetição de adições

-70.000 componentes

-multiplica 2 números de 16 bits em 3,3 milionésimos de segundo

-primeiro microprocessador de 32 bits

-seu projeto durou 18 meses

-450.000 componentes

-multiplica 2 números de 32 bits em 1,8 milionésimos de segundo

1981 - A IBM resolve entrar no mercado de microcomputadores com o IBM-PC.

IBM-PC - 1981

MMX - Micro Doméstico - 1984

1.1.6 Computadores de Quinta Geração

Os computadores de Quinta Geração têm como característica o uso de IC VLSI - Integrated Circuit Very Large Scale Integration, ou seja, "Circuitos Integrados em uma Escala Muito Maior de Integração".

Os "chips" vêm diminuindo tanto de tamanho, fazendo com que seja possível a criação de computadores cada vez menores, como é o caso da microminiaturização do microprocessador F-100, que mede somente 0,6 cm quadrados e é pequeno o suficiente para passar pelo buraco de uma agulha!

Microprocessador F-100

1.2 Estrutura inicial do PC

O IBM PC, ou Personal Computer (Computador Pessoal), surgiu em 1981 e se tornou um padrão de microcomputador, o qual passou a ter uma evolução muito rápida, e difícil de se acompanhar, pois ao adquirimos um modelo que consideramos de último tipo, verificamos que já despontou no mercado um outro mais novo, mais moderno e poderoso.

A estrutura inicial do PC tinha as seguintes características:

-permitia a inclusão de 5 placas de expansão;

-256 Kb de memória RAM

-40 Kb memória ROM

-uma ou duas unidades de disquete de 5 1/4" com capacidade de gravação de 360 Kb;

-monitor CGA monocromático (fósforo verde, âmbar ou branco).

1.3 Características do PC

1.3.1 Processador 80286

O primeiro micro PC a utilizar o processador 80286 foi o PC AT. Sua grande inovação era o fato de ser um processador de 16 bits.

Além de trabalhar com dados de 16 bits, o 80286 permitia novos recursos. A começar pelo acesso à memória, cujo limite passou de 1 MB para 16MB

1.3.2 O Processador 80386

Todos os microprocessadores hoje disponíveis em micros compatíveis com PC utilizam o funcionamento do 80386 como ponto de partida.

Isso aconteceu por pelo menos três motivos técnicos. Primeiro, o 80386 não tem a limitação do 80286 em relação ao seu modo protegido. Outro é a criação do modo virtual 8086, que permitiu que programas escritos para o 80386 pudessem ser utilizados diretamente dentro do modo protegido. E por último, o 80386 manipula dados de 32 bits e tem instruções mais poderosas. Além disso, estando em seu modo protegido, o 80386 consegue acessar até 4 GB de memória RAM.

1.3.3 Pentium

O Pentium é um processador, em termos de software, igual ao 80386 e ao 80486. Tem os mesmos modos de operação e com as mesmas características, acessando a mesma quantidade de memória (4 GB) e memória virtual (64 TB). Como o modo protegido do Pentium é muito parecido com o modo protegido do 486, ele é considerado um processador de 32 bits, pois manipula instruções e dados de 32 bits, como fazem o 80386 e 80486.

É importante notar que o Pentium é incompatível, do ponto de vista de hardware, com o 486. Dessa forma, é impossível fazer um upgrade de um micro baseado no 80486 por um Pentium trocando-se apenas o processador.

Diversas características técnicas tornaram o Pentium muito mais rápido que o 486. Entre elas, podemos citar:

Barramento de dados de 64 bits;

Cache L1 de 16 KB;

Cache L1 Write Back;

Previsão de desvio;

Arquitetura superescalar em dupla canalização;

Multiprocessamento;

Co-processador matemático mais rápido;

Instrução de identificação.

Arquitetura Superscalar

1.3.4 Pentium II

Pentium II é o nome comercial do Klamath, o Pentium Pro com tecnologia MMX.

Por mais incrível que possa parecer, se você utilizar Windows 3.x ou Windows 95 em um Pentium-200 e em um Pentium Pro-200, o seu sistema será mais rápido no Pentium e não no Pentium Pro.

A correção deste problema vem no Pentium II: seu decodificador foi reescrito tendo em vista uma utilização mais maciça de código de 16 bits. O que faz com que seja mais rápido do que o Pentium Pro na execução de MS-DOS, Windows 3.x e Windows 95.

Mas não é só esta mudança que torna o novo Pentium II mais rápido: o cache de memória L1 passa a ser de 32 KB, dividido em dois de 16 KB, um para dados e outro para instruções.

1.3.5 Pentium 4

O processador Intel Pentium 4 aumenta o desempenho de tecnologias de ponta, tais como vídeo digital e jogos online e possui um design inovador, capaz de obter vantagem total das novas tecnologias que estão sempre surgindo na Web. No momento disponível em 1.30, 1.40 e 1.50 GHz, o processador Pentium 4 apresenta uma nova geração de poder de processamento com a micro-arquitetura Intel NetBursts :

1.3.6 Pentium Pro

Considerado o processador topo de linha da Intel, o Pentium Pro (que alguns chamam de P6) é um processador que está cada vez mais sendo utilizado, especialmente em servidores de rede. Facilmente encontramos nos classificados micros baseados no Pentium Pro, alguns até com mais de um processador por placa-mãe.Ao que tudo indica, a Intel jogou um pouco para o escanteio a utilização do Pentium Pro para usuário final.

1.3.7 AMD K5

Esse processador, às vezes chamado por seu nome comercial 5K86, é muito conhecido por seu nome-código K5.

Veja alguma de suas características:

Arquitetura superescalar em tripla canalização;

Cache de memória interna (L1) de 24KB, dividido em uma de 8KB para dados, uma de 16KB para instruções.

Compatibilidade Dom soquete 7.

Nomenclatura com a unidade PR.

nçando o Pentium MMX.

1.3.8 AMD K6-2

Esse processador possui um projeto totalmente diferente do processador anterior da AMD, o K5. Isso ocorreu porque esse processador foi projetado por engenheiros da antiga empresa Nexgen. O núcleo do K6 foi aproveitado em outros projetos, especialmente o K6-2 e o K6-III.

Suas características são:

Arquitetura superescalar em quatro canalizações.

Cache de memória interna (L1) de 64KB, dividido em dois de 32KB uma para dados, e outra para instruções.

Tecnologia MMX

Compatibilidade com soquete 7.

1.3.9 AMD K6-III

O processador K6-III, também conhecido como K6+, K6 3D+ ou Sharptooth, seu nome-código, é um K6-2 com desempenho superior, por ser o primeiro processador não-Intel para PCs a utilizar cache L2 integrado dentro do processador, trabalhando na mesma freqüência internado processador. As principais novidades do K6-III são:

- Cache L2 integrado

- Cache L3 na placa-mãe

- Soquete 7

1.3.10 AMD-K7

O AMD-K7 é um K6-III montado em um cartucho, mecanicamente idêntico ao slot 1 utilizado pelo Pentium II, que a AMD chama slot A . Apesar de fisicamente iguais, o slot A é eletronicamente incompatível com o slot 1 da Intel, pois os processadores da Intel utilizam um padrão de barramento chamado GTL+, enquanto K7 utiliza o padrão EV6. Isso significa que as placas-mãe desenvolvidas para o K7 não servirão para nenhum outro processador. Por causa das diferenças existentes no barramento local do K7, ele necessita de chipsets próprios. O K7 poderá competir de igual para igual com a Intel, pois é o primeiro processador a usar barramento externo de 200 MHz e o primeiro a suportar multiprocessamento.

Entre as principais características do K7, destacamos:

- Cache L1 aumentado

- Cache L2 integrado

- Arquitetura superescalar com 6 canalizações

- MMX/3Dnow

- Co-processador redesenhado

- Barramento de 200 MHz

- Protocolo EV6

1.3.11 Cyrix 6x86

Entre as características do processador 686 da Cyrix, podemos destacar:

- Arquitetura superescalar em dupla canalização

- Cache de memória interno (L1) de 16 KB, unificado

- Compatibilidade com o soquete 7

- Utiliza nomenclatura PR

- O modelo PR200+ utiliza barramento de 75 MHz

- De todos os processadores, é o que tem o pior co-processador

matemático

1.3.12 Cyrix 6x86L

O 6x86L é um processador idêntico ao 6x86, porém alimentado com 2,8 V.

1.3.13 Cyrix 6x86MX/MII

O processador 6x86MX tem as mesmas características do 6x86, além de:

- Cachê de memória interno de 64 KB, unificado

- Tecnologia MMX

- Freqüência de operação externa acima de 66 MHZ

1.3.14 Cyrix

Por motivos de marketing, a Cyrix trocou o nome 6x86MX para MII a partir do modelo PR300. Na verdade, o 6x86MX e MII são o mesmo processador.

1.4 Componentes do PC

Unidades Funcionais Lógicas

O computador pode ser dividido basicamente em 3 partes:

1.4.1 Unidades de Entrada

As unidades de entrada do computador têm como função ler e transmitir dados. Os dispositivos de entrada são:

Teclado:

Para entrada de dados através da digitação. O teclado é dividido em 3 partes: teclado alfanumérico (semelhante ao de uma máquina de escrever), teclado numérico (semelhante à uma calculadora) e teclado de controle (formado por um grupo de teclas, que isoladamente ou em conjunto com outras teclas, executam comandos ou funções específicas, como as teclas Shift , Ctrl , Alt , entre outras.)

Mouse:

Também conhecido como dispositivo apontador. Serve para apontar e selecionar uma das opções possíveis que aparecem na tela. Existem diversos tipos de mouse, mas o modelo mais comum tem o formato de um ratinho, por isso o nome em inglês: "mouse". Como dispositivo apontador, também encontramos os trackball, (que são um mouse invertido, ou seja, ao invés de rolarmos o mouse pela mesa, simplesmente, giramos sua bolinha com a mão movimentando o cursor na tela), track point, que é composto de um ponto no meio do teclado (geralmente em notebooks), touch pad, ou mouse de toque (onde ao movimentarmos o dedo sobre uma "pequena placa", movimentamos o cursor na tela) e os mouses em forma de caneta que tem o mesmo formato de uma caneta (geralmente encontrado em palm tops).

Scanner:

Trata-se de um dispositivo que serve para transferir desenhos, fotos e textos para o computador. O scanner pode ser de dois tipos: scanner de mão, o qual é parecido com um mouse bem grande e que devemos passar por cima do desenho/texto a ser transferido para o computador e scanner de mesa, muito parecido com uma máquina de xerox, onde devemos colocar o papel e abaixar a tampa para que o desenho seja então transferido para o computador.

Leitor Óptico:

É um dispositivo que serve para evitar os enormes tempos gastos com digitação de dados, é como um scanner, só que é utilizado, geralmente, para ler códigos de barra.

Microfone:

Também é um dispositivo de entrada, pois através dele podemos gravar sons, transmitir a nossa voz pela internet ou mesmo "ditar" um texto para o computador, utilizando um dos programas mais recentes de reconhecimento de voz.

1.4.2 Unidade Central de Processamento

CPU - Central Processing Unit, ou em português: UCP - Unidade Central de Processamento, é o coração do computador, é formada por milhões de circuitos integrados em um pequeno suporte de silício chamado "chip". Ela écomposta pelos módulos:

Microprocessador:

- Unidade de Controle: analisa cada instrução de um programa, controla as informações na memória principal, ativa a seção aritmética e lógica, ativa os canais de entrada ou saída, selecionando os dados a serem transferidos e o dispositivo que será empregado na transferência.

- Unidade Aritmética e Lógica: só se comunica com a unidade de controle, serve para realizar os cálculos de tipo aritmético (soma, subtração, multiplicação, divisão, radiciação, etc.) e tipo lógico (comparações).

Gerador de Clock:

É responsável pela alimentação do sincronismo do sistema.

Multiplexador de Bus:

É responsável pela geração dos sinais de controle.

1.4.3 Unidades de Memória

O computador não mantém toda a informação na CPU, ela armazena muitas coisas na memória e seleciona o que precisa a cada momento. Existem dois tipos de memória:

Memória Principal:

- ROM - Read Only Memory ou Memória Somente de Leitura, já vem gravada do fabricante e não pode ser alterada, é uma memória não volátil, pois não se perde o conteúdo quando se desliga o equipamento.

- RAM - Random Acess Memory ou Memória de Acesso Randômico ou Aleatório, memória volátil ou de rascunho, pois seu conteúdo se perde quando cessa a energia, e sua maior parte serve para armazenar informações do usuário.

1.4.4 Memória Auxiliar ou Memória de Massa:

- São meios de armazenamento não voláteis, ilimitados, têm velocidade de acesso bem menor que as da memória residente. A memória de massa também faz papel de dispositivo de entrada e saída. Eles podem ser:

Disquetes: também conhecidos como floppy disk ou disco flexível, serve para transferir a informação de um computador para outro, costumam-se utilizar discos magnéticos de pequeno porte que são colocados e retirados do computador. Eles são utilizados também para fazer cópias de segurança que são guardados fora do computador. Ele é dividido em trilhas e setores.

Disquete de 3 1/2"

Disco Rígido: também conhecido como hard disk ou winchester, é um disco metálico recoberto com uma camada de material em ferro magnético. Sendo dividido em trilhas, setores e cilindros, que facilitam a localização dos dados no disco. Os discos rígidos têm capacidades extremamente maiores do que os disquetes.

Disco Rígido (winchester)

Discos Ópticos: também é possível armazenar informações em um CD - Compact Disk ou Disco Compacto, para isso se emprega um raio laser que pode ser direcionado com grande precisão para um determinado ponto do disco. Devido à avançada tecnologia que incorporam, os CDs têm maior capacidade de armazenamento e são mais resistentes que os discos magnéticos.

Compact Disk

1.4.5 Unidades de Saída

As unidades de saída, têm por função converter os dados e informações de uma maneira que se torne compreensível para o usuário, ou seja, servem para que possamos obter os resultados dos dados processados pelo computador, existem diversos periféricos de saída, veja alguns deles:

Monitor de Vídeo:

Semelhante a um aparelho receptor de televisão, onde são apresentados os dados ou informações solicitadas pelo usuário.

Impressora:

É um dispositivo que imprime os dados ou informações armazenados na memória do computador. As impressoras podem ser classificadas em:

Impressoras Com Impacto: utilizando "martelos" que pressionam uma fita carbono contra o papel de impressão (geralmente os chamados "formulários contínuos"), e podem ser de dois tipos:

- Impressora Serial ou Matricial: possuem agulhas ou pinos na cabeça de impressão, que percorrem toda a extensão da página e que são responsáveis pela transferência da tinta do cartucho (fita) para o papel, através de pinos (ou agulhas) que pressionam essa fita contra o papel. (Obs.: quanto maior o número de pontos impresso pelas agulhas, melhor será a definição do caracter do documento). Existem impressoras de 9 e de 24 agulhas, sendo que as de 24 agulhas possuem uma melhor resolução, mas mesmo assim, o máximo de qualidade que estas impressoras alcançam são 360 dpi (dotch per inch) ou ppp (pontos por polegada).cuja impressão é feita caracter por caracter;

- Impressora de Linha: que imprime os caracteres de uma linha completa de uma só vez.

Impressoras Sem Impacto: são impressoras silenciosas.

Jato de Tinta - têm processo semelhante ao das matriciais, pois também possuem cabeça de impressão que percorre toda a extensão da página, só que esta cabeça de impressão possui pequenos orifícios, através dos quais a tinta é lançada sobre o papel. As impressoras jato de tinta pode ser de 2 tipos: "jato de bolha" (bubble jet), as quais possuem resistores que aquecem a tinta formando bolhas que se expandem empurrando a tinta pelos orifícios (é o tipo mais utilizado pelos fabricantes, como a HP e a Cannon); e "piezoelétrica", ou de tecnologia mecânica, como é o caso das impressoras Epson.

Fusão Térmica - ou também conhecidas como "dye sublimation", possuem uma qualidade profissional nas cópias efetuadas, mas o seu custo é muito maior do que o das impressoras jato de tinta. Nestas impressoras, a tinta está num rolo de transferência, ou seja, um filme de plástico que contém painéis consecutivos de corantes (dye), nas cores secundárias: ciano, magenta, amarelo e preto. Este rolo passa junto à cabeça térmica que contém milhares de elementos de aquecimento, que aquecem os corantes o suficiente para que evaporem, e então eles se espalham pela superfície do papel, que também deve ser um pape especial, próprio para abserver os vapores dos corantes.

Laser - são impressoras sem impacto e com baixíssimo nível de ruído, e possui um processo de impressão idêntico ao das fotocopiadoras (xerox). Funciona da seguinte maneira: no módulo de impressão, um conjunto de espelhos móveis e lentes redireciona o raio de luz para um cilindro que se move continuamente. A combinação do movimento do cilindro com o ligar e desligar do raio de luz, geral diversos pontos numa mesma linha. Enquanto o cilindro gira, o papel se movimenta e passa ao lado de um polarizador (fio eletrificado que transfere uma carga elétrica estática para o papel), então os pontos de luz que atingem o cilindro são polarizados por uma carga elétrica idêntica à do papel e cada carga marca um ponto que será impresso no papel. Entre o este ponto que o cilindro foi polarizado e o contato com o papel, existe uma bandeja de toner (um pó plástico que tem carga inversa à do cilindro) e que faz com que as partículas se unam com os pontos eletrificados do cilindro, o qual imediatamente encontra o papel, sendo que a carga do papel é sempre maior, este absorve, então, o toner do cilindro. Após girar, o cilindro passa por um fio carregado negativamente, o qual restaura toda a superfície à sua condição original, permitindo o reinício do processo. Depois o papel e toner passam pela unidade de fusão que os aquece e fixa o toner definitivamente no documento.

Plotters:

Plotter: é um dispositivo para traçar gráficos ou desenhos, através de canetas (coloridas ou não) a ele acopladas, combinando instruções de encostar e levantar a caneta com os deslocamentos da folha de papel. Existem também plotters à jato de tinta.

Speakers:

Ou caixas de som, servem para transmitir sons através do micro, sejam músicas ou sons de voz.

Sintetizadores ou Eletrodomésticos ou Robo Industrial: atualmente o computador é capaz de controlar quase que absolutamente tudo.

2. UNIDADE 2

2.1 Sistemas Numéricos

É sempre difícil às pessoas, aceitarem coisas que diferem, em alguma coisa, do seu modo de pensar. Essa é, provavelmente, uma das razões pelas quais os sistemas numéricos diferentes do sistema decimal, ainda são difíceis de entender. No entanto, é necessário aceitar a realidade. O sistema numérico decimal que as pessoas usam no seu dia a dia, foi agora ultrapassado pelo sistema binário, que é usado pelos milhões de computadores de todo o mundo.

Todos os sistemas numéricos possuem uma base. No sistema numérico a base é 10, no sistema binário a base é 2 e, o sistema hexadecimal, tem base 16. O valor representado por cada algarismo no sistema, é determinado pela respectiva posição em relação aos outros algarismos que constituem o número. A soma dos valores representados por cada algarismo dá-nos o número completo. Os sistemas binário e hexadecimal interessam-nos sobremaneira neste livro. Além destes, iremos também abordar o sistema decimal, de modo a compará-lo com os outros dois sistemas. Apesar de o sistema decimal ser um assunto a que já estamos acostumados, iremos discuti-lo de modo a facilitar a compreensão dos outros sistemas.

2.1.1 Sistema numérico decimal

A designação de decimal para este sistema numérico, advém de usar a base 10 e usa os algarismos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. À posição de cada um destes algarismos dentro do número está associado um determinado valor. Assim, e caminhando da direita para a esquerda, o algarismo mais à direita, deve ser multiplicado por 1, o algarismo situado imediatamente à esquerda deste, é multiplicado por 10, o que vem a seguir por 100, etc.

Exemplo:

As operações de adição, subtracção, divisão e multiplicação no sistema numérico decimal, são realizadas da maneira que todos já conhecemos, portanto, não vamos abordar este assunto.

2.1.2 Sistema numérico binário

O sistema numérico binário difere em vários aspectos do sistema decimal que é o que nós utilizamos na vida diária. Este sistema numérico é de base igual a 2 e só contém dois algarismos, que são 1 e 0 . O sistema numérico binário, é o usado nos computadores e nos microcontroladores, porque é, de longe, muito mais adequado ao processamento por parte destes dispositivos, que o sistema decimal. Normalmente, os números binários que iremos usar, contêm 8, 16, ou 32, dígitos binários, não sendo importante, no âmbito deste livro, discutir as razões. De momento, basta-nos aceitar que isto é assim.

Exemplo:

10011011 é um número binário com 8 dígitos

De modo a perceber a lógica dos números binários, vamos considerar um exemplo. Vamos imaginar uma pequena estante com quatro gavetas e, que precisamos de dizer a alguém, para nos trazer qualquer coisa que esteja numa dessas gavetas. Nada mais simples, iremos dizer, (gaveta) em baixo, do lado esquerdo e, a gaveta que pretendemos, fica claramente definida. Contudo, se quisermos dar a indicação sem usarmos instruções tais como esquerda, direita, por baixo, por cima, etc. , nesse caso temos um problema a resolver. Existem muitas soluções para isto, mas vamos escolher uma que seja prática e nos ajude! Vamos designar as linhas por A e as colunas por B. Se A=1, estamos a referir-nos às gavetas de cima e se A=0, estamos a escolher as gavetas em baixo (na linha de baixo). Do mesmo modo, se B=1 estamos a referir-nos às gavetas da esquerda (coluna da esquerda) e se B=0 às gavetas da direita (ver figura seguinte). Agora, só precisamos de escolher uma das quatro combinações possíveis: 00, 01, 10, 11. Este processo de designar individualmente cada gaveta, não é mais que uma representação numérica binária ou a conversão dos números decimais a que estamos habituados para a forma binária. Por outras palavras, referências tais como primeiro, segundo, terceiro e quarto são substituídas por 00, 01, 10 e 11 .

Aquilo que falta para nos familiarizarmos com a lógica que é usada no sistema numérico binário, é saber extrair um valor numérico decimal de uma série de zeros e uns e, claro, de uma maneira que nós possamos entender. Este procedimento é designado por conversão binário-decimal.

Exemplo:

Como se pode ver, a conversão de um número binário para u