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a estrutura básica de um computador. A Figura 1.8 mostra, de forma genérica, essa estrutura. Nanotecnologia. Disponível em: //pt.wikipedia.org/wiki/ Nanotecnologia. Acesso em: 19 jul. 2010. Computador Óptico – Futuro dos Computadores. Disponível em: //www.lucalm.hpg.ig.com. br/mat_esp/comp_optico/ computador_optico.htm Computador quântico já funciona. Disponível em: //info.abril.com.br/aberto/ infonews/022007/15022007-3.shl. Acesso em: 19 jul 2010. Simulador de computador quântico. Disponível em: //www. inovacaotecnologica. com.br/noticias/noticia. php?artigo=010150040809. Acesso em: 19 jul. 2010. e-Tec BrasilAula 1 - Evolução da arquitetura de computadores 25 Cabe esclarecer que quando se fala em processador está se falando gene- ricamente da UCP. Muitas pessoas usam a sigla UCP ou CPU para indicar o gabinete do computador, o que é errôneo. Barramento Memória CPU Dispositivos de Entrada/Saída Figura. 1.8: Microprocessador Fonte: Elaborada pela autora A seguir serão descritos cada um dos principais componentes de um computador: a) UCP: sigla representativa de Unidade Central de Processamento. Pode- mos dizer que se trata do componente principal do computador. Algu- mas pessoas chamam de processador ou microprocessador. É responsável pela execução de dados e instruções armazenadas em memória (código de programas e dados); b) Memória: existem diversos tipos de memória em um computador (ex.: RAM (principal), ROM, cache, registradores), mas existe uma delas deno- minada memória principal, a qual é indispensável. A memória principal é tão importante quanto a UCP, pois sem ela não seria possível disponi- bilizar os programas e seus dados para o processamento pela CPU. Por- tanto, a memória é responsável por armazenar todos os programas que executam no computador e os dados que utilizam; c) Dispositivos de Entrada e Saída (E/S): são dispositivos responsáveis pelas entradas e saídas de dados, ou seja, pelas interações entre o computador e o mundo externo (usuários). São exemplos de dispositivos de E/S: mo- nitor de vídeo, teclado, mouse, webcam, impressora, entre outros; d) Barramento: é responsável por interligar todos os componentes listados aci- ma. Trata-se de uma via de comunicação composta por diversos fios ou con- dutores elétricos por onde circulam os dados manipulados pelo computador. Para complementar o conteúdo apresentado nesta unidade, recomenda-se: - Assistir ao vídeo: “Como os chips são fabricados”, disponível em: //www.clubedohardware. com.br/artigos/1131 Acesso em: 19 jul. 2010. - Assistir ao vídeo: “Como os Computadores Funcionam”, disponível em: // www.youtube.com/ watch?v=Wf1jnh8TCXA. Acesso em: 19 jul. 2010. - Ler o artigo disponível em: //www.guiadohardware. net/artigos/evolucao- processadores. Acesso em: 19 jul. 2010. Feito isso, realize a postagem de seus comentários, dúvidas ou informações relevantes sobre a evolução dos processadores e o seu processo de fabricação no blog “Evolução dos processadores e suas tecnologias”, disponível no AVEA. Organização e Arquitetura de Computadorese-Tec Brasil 26 As aulas subsequentes objetivam apresentar e explicar cada um dos elemen- tos que compõem um computador, para que você entenda o seu funciona- mento e suas especificações técnicas. Inicialmente vamos estudar os sistemas de numeração, para que você compreenda a linguagem que o computa- dor entende (binária), seguido do estudo das portas lógicas e suas funções, de forma a entender os elementos internos de cada um dos componentes apresentados acima. Resumo Esta aula apresentou e discutiu os componentes do sistema computacional, identificando características e diferenças entre o computador analógico e o computador digital. Este último é o modelo de computador utilizado atu- almente, o qual se baseia na representação de dados por meio dos dígitos 0 e 1.Foi apresentada a evolução dos computadores, sempre focando nas tecnologias utilizadas na construção dos computadores em cada uma das gerações. Sendo assim, foram apresentadas: – Geração 0 (1642-1945): que possuía essencialmente computadores mecânicos; – Primeira geração (1945-1955): utilizava-se essencialmente de válvulas eletrônicas para a construção de computadores; – Segunda geração (1955-1965): baseava-se no uso de transistores. Foi proposto por John Von Neumann o modelo de computador utilizado até os dias de hoje, composto de: memória, unidade de processa- mento e dispositivos de entrada e saída; – Terceira geração: (1965-1980): baseava-se no uso de circuitos integrados; – Quarta geração (1970-atual): surgiu o microprocessador. Outras iniciativas de pesquisa resultaram em novas tecnologias que devem ser lançadas oficialmente em breve, sempre visando aumentar o desempenho e reduzir o volume das máquinas computacionais. Dentre essas novas tecno- logias, destacam-se os computadores quânticos e os computadores ópticos. Foram discutidos os componentes básicos de um computador, visando es- clarecer todos os tópicos a serem tratados neste caderno. São eles: Unidade Central de Processamento (UCP) – composta pela Unidade Lógica e Arit- mética (ULA) e a Unidade de Controle (UC), a memória e os dispositivos de entrada e saída e o barramento. e-Tec BrasilAula 1 - Evolução da arquitetura de computadores 27 Atividades de aprendizagem 1. Em relação aos aspectos relacionados à evolução do sistema computa- cional, responda aos seguintes questionamentos: a) Explique com suas palavras no que consiste um sistema computacional. b) Qual a diferença entre um computador analógico e um computador digital? c) Os computadores atuais são analógicos ou digitais? Explique. d) O que John Von Neumann significou para a computação? e) Qual a composição do modelo de Von Neumann e qual a relação desse modelo com os computadores atuais? f) No que consiste um transistor e qual a sua contribuição para a evolução dos computadores? g) Qual a composição de um circuito integrado? h) Qual a função dos circuitos integrados? i) Em qual das escalas de integração se classificam os microprocessadores? 2. Atividade de pesquisa - realizar uma pesquisa sobre computadores quânticos: – Deve conter no mínimo uma e no máximo três páginas (fonte tama- nho 12, tipo Arial ou Times New Roman); – Deve apresentar as referências, ou seja, a(s) fonte(s) de onde foram retiradas as informações da pesquisa; – Deve conter um último tópico chamado Conclusão, com pelo menos um e no máximo três parágrafos apresentando o seu entendimento sobre o assunto; – As fontes da pesquisa deverão ser os sites da internet; – Essa atividade deverá ser postada como atividade no AVEA, no forma- to de um arquivo texto. 3. Procure por equipamentos que contenham transistores, capacitores ou circuitos integrados em sua construção e faça fotos desses circuitos. In- sira essas fotos num blog a ser criado no AVEA. Cada foto dever estar acompanhada de uma descrição contendo características como: equipa- mento a que pertence (nome, função, especificação), a idade aproxima- da do equipamento ou ano de fabricação. Organização e Arquitetura de Computadorese-Tec Brasil 28 e-Tec Brasil Aula 2 – Sistemas de numeração Objetivo Compreender o sistema de numeração utilizado pelos sistemas computacionais. 2.1 Bases e sistemas de numeração Desde o início de sua existência, o homem sentiu a necessidade de contar objetos, fazer divisões, diminuir, somar, entre outras operações aritméticas de que hoje se tem conhecimento. Diversas formas de contagem e represen- tação de valores foram propostas. Podemos dizer que a forma