segunda-feira, 28 de março de 2011

Aula 2 - Entendendo os Bits e Bytes

           Um computador precisa trabalhar com bits. Um bit é a unidade mínima de informação, que pode assumir dois valores: 0 e 1. Podemos expressar os bits também como sendo “ligado “ e “desligado”, “ verdadeiro” ou “falso”, a idéia é sempre a mesma. Para criar um circuito que gere esses dois valores diferentes, foi criado no início do seculo XX um componente elétrico chamado relé. Os relés são usados até hoje em algumas aplicações, por exemplo, na lógica de controle de elevadores. O relé nada mais é qe m interruptor comandado eletricamente. Um interruptor  normal é comandado pelo toque. Por exemplo, acender  ou apagar uma lampada, tocar uma campainha. O relé substitui o toque por uma corrente elétrica. Ou seja, enviando uma corrente eletrica, o relé liga. Desligando a corrente eletrica, o relé desliga. Parece simples, mas as maquinas ancestrais dos computadores eletronicos eram constituidos assim.


Bits e Bytes

Comecemos com uma explicação simplificada do que é bit e byte

BIT – Numero que pode representar apenas dois valores: 0 e 1 (sua representação é o b minusculo)
Byte -  Grupo de 8 bits. Pode representar valores numericos entre 0 e 255. Pode também ser usado para representar caracteres. ( sua representação é o B maiusculo).
Os computadores podem receber valores decimais atraves do teclado e escrever valores decimais atraves do monitor por exemplo. Mas internamente, ou seja, no interior do CPU e da memoria, os valores são armazenados e processados em outro sistema, mais adequados aos circuitos do computador. Trata-se do sistema binário. Enquanto no sistema decimal cada digito pode assumir 10 valores(0,1,2,3....9), no sistema binario cada digito pode assumir apenas 2 valores: 0 e 1. Para nós é complicado raciocionar com numeros binarios, mas para os circuitos do computador esta é a forma mais simples.

Por exemplo, o numero 13, que no sistema decimal é representa apenas por dois digitos( 1 e 3 ), no sistema binário é represtado com 4 digitos, na forma 1011.

Sempre que um processador , uma memoria  ou outro chip qualquer precisa receber ou transmitir dados, esses dados são transferidos na forma de BITS. Entretando, para que a transferencia seja mais rapida, esses bits não são transferidos um de  cada vez, e sim, varios de uma só vez. Com um único fio só é possivel transmitir um bit de cada vez. Com 8 fios é possivel transmitir 8 bits de cada vez, o que é muito mais rápido. Nos PCs, os bits são tranmitidos em grupos de 4, 8, 16, 32 ou 64 bits simultaneos.

 
·         Um grupo de 4 bits é chamado de NIBBLE

·         Um grupo de 8 bits é chamado de BYTE

·         Um grupo de 16 bits é chamado de WORD

·         Um grupo de 32 bits é chamado de DOUBLE WORD (DWORD)

·         Um grupo de 64 bits é chamado de QUAD WORD


O mais importante e mais usado é o BYTE, que é um grupo formado por 8 bits. Esses 8 bits caminham sempre juntos, como se fossem pássaros de um mesmo bando. Toda vez que um bit é transferido de um lugar pra outro, os 8 bits seguem o mesmo caminho, cada um por um “fio” diferente.

Os bytes podem ser usados para representar números, caracteres, figuras, ou qualquer outro tipo de dado armazenado ou processado em qualquer computador. Para representar caracteres, por exemplo, basta esta belecer um código que indique um numero associado a cada caractere. Um codigo muito utilizado é o ASCII, no qual temos por exemplo


01000001 - A
01001010 - L
01010100 - T
01000010 - B
00100011 - #


Ninguem precisa decorar esses numeros. É importante saber que, por exemplo, quando voce pressiona a tecla T, o teclado transmitira para o computador um codigo numero que representa essa letra. Não é importante saber qual o código, mas é importante saber que é formado por 8 bits, e que ficarão armazenados na memoria do computador, ocupando exatamente 1 byte.
Portanto, 1 megabyte equilvale a aproximadamente 1 milhao de bytes.


 Conversão Decimal x Binário 
Para Converter um numero decimal para binário siga os seguintes passos:

1° Passo Faça a divisão do numero decimal por 2. Caso obtenha um resultado exato, anote o valor 0, e caso esse valor não seja exato (numero com virgula) anote o valor 1.  As resultantes 0 e 1 devem ser anotadas sempre da direta para a esquerda. 

2° Pegue a parte inteira do resultado  encontrado, ignrando os valores após a virgula e divida novamente por 2. Faça novamente a operação, até encontrar como parte inteira (antes da virgula) o valor ZERO.

Veja um exemplo de como converter o numero 258 para o sistema binario:

258 / 2 = 129     → 0
129 /  2 = 64,5  → 1
64 /  2 = 32       → 0
32 /  2 = 16       → 0
16 /  2 = 8         → 0
8 /  2 = 4           → 0
4 /  2 = 2           → 0
2 / 2 = 1            → 0
1 / 2 = 0,5         → 1
Desta forma, o numero decimal 258 é igual ao numero binario 100000010. 
O resultado é obtido juntado o resultado da ultima para a primeira divisão, ou seja , de baixo pra cima.


 Conversão Binário x Decimal

A conversao de um numero binario para decimal é feita da direita para a esquerda elevando 2 à potencia  do indice e multiplicando pelo digito binario identificado por esse indice.
Feita essa operação para todos os digitos, somamos os resultados, encontrando o numero desejado.


Veja um exemplo, onde Covertemos o numero Binario 100000010 para decimal.
Indice
8
7
6
5
4
3
2
1
0
N° Binario
1
0
0
0
0
0
0
1
0
Multiplicação
2⁸ * 1
2⁷ *0
2⁶ * 0
2⁵ * 0
2⁴ * 0
* 0
* 0
* 1
2⁰ * 0
Resultado
256
0
0
0
0
0
0
2
0

256 + 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 2+ 0 = 258


1° Aula - O Hardware e o Software

1.1 Hardware 

Hardware é o nome dado a parte física de um computador (de todo tipo de equipamento que precisa de processamento de um computador).
Podem ser divididos em 3 categorias de dispositivos:

Processamento
Onde todas as informações dos programas produzidas e executadas.
Memória e Processador
Entrada e saída de dados
Componentes que enviam informações para o computador ou recebem as informações do mesmo.
Teclado, Mouse, Monitor, 
Impressora, Webcam,
Joystick, Câmera, Microfone,
Scanner, etc.
Armazenamento
Componentes onde as informações são depositadas pelo computador para serem utilizadas quando necessário.
Disco Rígido (HD), DVD,
CD, Disquete, Pen Drive

Software
São as informações produzidas pelo Hardware. É  a manipulação, instrução de execução, redirecionamento e execução das atividades lógicas das máquinas. Toda interação dos usuários de computadores modernos é realizada através do software, que transforma o computador em algo útil para o ser humano. Podem ser considerados Software: Programas, jogos, Internet, Sistema Operacional, etc.


1.2 Tipos de Computadores


Desktop
Criado para ser usado em cima da mesa, possui várias partes que realizam funções específicas:
  • Gabinete: Caixa externa do Computador
  • Monitor: A “tela” do micro, que exibe as informações ao usuário. Atualmente utiliza a tecnologia LCD (cristal líquido, a mesma dos notebooks), mas ainda são comuns se encontrar os chamados CRT (tubo de raios catódicos, mesma tecnologia usada nas televisões).
  • Teclado: Serve para Inserir dados no computador. Possuem pouco mais de 100 teclas, entre letras, números, símbolos especiais e funções. Os mais modernos chamados de “Teclado Multimídia” possuem teclas de controle de áudio, acesso a Internet, botões para desligar.
  • Mouse: Peça que serve para apontar e ativar comandos na tela. É ativado pelo pressionamento de seus botões (clicar)
  • Estabilizador


Laptop ou Notebook
Portátil, pode ser transportado com facilidade. Possui tamanho inferior, fazendo com que reduza o consumo de energia e o aquecimento gerado por suas peças. Devido a isso, normalmente é mais caro que os Desktops.

Palmtops
Computadores de mão. Fazem diversas funções que os computadores mais robustos conseguem, com a vantagem de pesar em torno de 100g e caber na palma da mão. Permite acessar a Internet, assistir vídeos, fazer cálculos, digitação, ouvir músicas e agendar a vida pessoal e profissional.


 Smartphones
Semelhantes aos Palmtops, porém com a função de realizar ligações como um celular.


 


Tablets
Tablet é um dispositivo pessoal em formato de prancheta que pode ser usado para acesso à Internet, organização pessoal, visualização de fotos, vídeos, leitura de livros, jornais e revistas e para entretenimento com jogos 3D. Apresenta uma tela touchscreen e tem como o dispositivo de entrada principal a ponta dos dedos ou uma caneta, em vez de um teclado ou mouse.





1.3  Componentes Internos


PLACA MAE
 Na placa-mãe são conectados praticamente todos os componentes do micro, especialmente o processador, a memória RAM, o disco rígido e a placa de vídeo.
Na placa-mãe instalamos o processador, que basicamente define o modelo de PC que você tem, além de placas diversas, como a placa de vídeo. Você deverá adquirir a placa-mãe de acordo com o processadorque você pretende comprar (cada processador usa um tipo diferente de placa-mãe).
Placa Mãe
 
PROCESSADOR
 CPU (Central Processing Unit) - O processador é o “cérebro” do computador. Quanto mais pesada a aplicação a ser feita com o computador, mais potente tem que ser o mesmo. Lembrando que para aplicações mais leves, um processador simples é mais que ideal.
Processador

VENTOINHA (cooler ou fan)

 Vem acoplada a um dissipador de calor e é encaixada sobre o processador. É indispensável, pois evita que ele queime ou “trave” por super aquecimento. A ventoinha deve ser compatível com o processador escolhido.

Cooler

MEMORIA RAM
É um exemplo de armazenamento de dados, mas com uma leve diferença: toda vez que voce desliga o computador, ou há falta de energia do mesmo, toda as informações nela contidas são apagadas/perdidas.
             A memoria RAM não é um disco ou coisa parecida. É composta por um ou mais chips, chamados chips de memoria, onde a informação é armazenada.  Ela é utilizada pelo processador para gravar o resultado entre uma ação e outra. Se a memória está ocupada no momento, tem de esperar um pouco até uma nova informação ser gravada. Isso acontece muito rápido, mas se o PC tem pouca memória, pode dar a impressão que ele está trabalhando a passos de tartaruga.
Quanto mais memória RAM tem um computador, mais espaço de alocação o processador terá disponível, e, consecutivamente, mais rápido o processador executará suas tarefas. O resultado disso você poderá notar quando rodar um programa em um computador com apenas 128 MB  de memória RAM e depois rodar o mesmo programa em um computador com 2GB. O desempenho é totalmente diferente. 

Memoria RAM


FONTE DE ALIMENTAÇÃO
 É uma caixa metalica com circuitos eletronicos cuja finalidade é receber a tensão da rede elétrica (110 ou 220 volts) e gerar as tensões necessárias ao funcionamento das placas do computador.

Fonte

DISCO RIGIDO
Serve para armazenar a programas e dados diversos. Todos os arquivos do computador são gravados nele. Musicas, vídeos, fotos, programas, o Windows, etc. Ou seja, se houver algum tipo de falha ou defeito nessa peça, há grande possibilidade de perda ou corrompimento nos arquivos. Quanto maior sua capacidade, melhor.
Em Informática é muito importante considerar a capacidade de armazenamento, já que quando se faz algo no computador, trabalha-se com arquivos que podem ser guardados para uso posterior.


Cabo de Energia SATA

Cabo de Dados SATA

Disco Rígido (Hard Disk / HD)
GABINETE
 Gabinete: Local onde o micro é alojado; é a “caixa” do micro. Dentro do gabinete vem a fonte de alimentação. Esse gabinete deve ser escolhido de acordo com a placa-mãe escolhida.



PLACA DE VÍDEO
 É uma placa responsável por gerar as imagens que aparecem na tela do monitor. Quando é preciso gerar imagens com muitos detalhes, muito sofisticadas e em ala velocidade, é também preciso ter uma placa de vídeo sofosticada. Toda placa mãe tem embutida  os circuitos de video ( video onboard). Esses circuitos tem como finalidade fazer o geração de imagens na falta de uma placa de vídeo. Porém, seu desempenho é modesto, inadequado para aplicações que exijam imagens de alta qualidade  e alta resolução. O video onboard é bastante adequado para computadores simples, que farão aplicações modestas, como digitação de textos, planilhas, banco de dados, acesso a internet, e-mail.