Introdução às TIC

Introdução às Tecnologias da Informação e da Comunicação

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO BINÁRIA E DECIMAL Os computadores são formados por circuitos digitais A informação e os dados são codificados em zeros e uns (linguagem máquina)

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO BINÁRIA E DECIMAL Bit - unidade mínima de informação com que os sistemas informáticos trabalham Bi nary Digi t BIT (0 1)

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO BINÁRIA E DECIMAL 1 byte - 8 bits 1 Kbyte - 1024 bytes 1 Mbyte - 1024 Kbytes 1 Gbyte - 1024 Mbytes 1 Tbyte - 1024 Gbytes A capacidade da memória RAM e de qualquer dispositivo de armazenamento secundário mede-se em Bytes.

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO BINÁRIA E DECIMAL DECIMAL (0 1 2 3 4 5 6 7 8 9) Conversão de decimal para binário : Efectuam-se divisões sucessivas por 2 até se obter o quociente 1 Forma-se o número extraindo o último quociente e todos os restos encontrados por ordem inversa BINÁRIO (0 1) Conversão de binário para decimal : Numerar a posição que cada dígito ocupa no número Extrair cada dígito, multiplicá-lo pela base elevada à sua posição

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO BINÁRIA E DECIMAL Sistema de numeração binária utiliza combinações dos dígitos 0 e 1 Toda a informação que circula dentro de um sistema informático é organizada em grupos de bits Os mais frequentes são os múltiplos de 8 bits: 8, 16, 32, 64, etc.

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO BINÁRIA E DECIMAL 1 Byte  8 bits  256 combinações possíveis No sistema binário ( 0 e 1 ), para determinar o número de combinações com n bits , basta calcular 2 n Exemplo: 1 bit  2 1 = 2 combinações possíveis ( 0 e 1 )

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO BINÁRIA E DECIMAL 2 bit  2 2 = 4 combinações possíveis 0 0 0 1 1 0 1 1

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO BINÁRIA E DECIMAL 3 bit  2 3 = 8 combinações possíveis 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO BINÁRIA E DECIMAL 4 bit  2 4 = 16 combinações possíveis 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 . . . . 1 1 1 1

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO BINÁRIA E DECIMAL Sistema de numeração decimal 1998 = 1x1000 + 9x100 + 9x10 + 8x1 = 1x10 3 + 9x10 2 + 9x10 1 + 8x10 0

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO BINÁRIA E DECIMAL 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1 DECIMAL 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 BINÁRIO 0 1

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO BINÁRIA E DECIMAL Conversão de decimal para binário Efectuar divisões sucessivas por 2 até se obter o quociente 1 Agrupar o último quociente e todos os restos da divisão encontrados por ordem inversa Exemplo: 20 2 0 10 2 0 5 2 1 2 2 0 1 20 ( 10 ) = 10100 ( 2 )

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO BINÁRIA E DECIMAL Conversão de binário para decimal Começando a ler o número da direita para a esquerda: - Primeiro digito representa a potência de base 2 e expoente 0 - Segundo digito representa a potência de base 2 e expoente 1 - Terceiro digito representa a potência de base 2 e expoente 2 - n ésimo digito representa a potência de base 2 e expoente n-1 Somar as multiplicações parciais efectuadas entre o dígito e a potência a ele atribuída

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO BINÁRIA E DECIMAL Conversão de binário para decimal Exemplo: 10100 ( 2 ) = 20 ( 10 ) 1 x 2 4 + 0 x 2 3 + 1 x 2 2 + 0 x 2 1 + 0 x 2 0 16 + 0 + 4 + 0 + 0 = 20 ( 10 )

Técnica (saber fazer) + Conhecimento (meios, processos de actuar) TECHNÉ + LOGIA TECNOLOGIA Conhecimento voltado para a prática

Informação : Conjunto de dados (objectos, pessoas, factos, valores) articulados entre si, com determinado sentido TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO

Tecnologias de Informação : Processos de tratamento, controlo e comunicação de informação, baseados fundamentalmente em computadores TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO

INFORMÁTICA TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO INFOR mação + auto MÁTICA

INFORMÁTICA HARDWARE Dispositivos físicos que constituem um sistema informático SOFTWARE Conjunto de instruções (programas) capazes de fazer funcionar o hardware

SOFTWARE SOFTWARE DE SISTEMA Basucamente o Sistema Operativo: conjunto de instruções que transformam o hardware num sistema com o qual o utilizador pode efectuar determinadas tarefas. SOFTWARE DE APLICAÇÃO Programas de computador com que o utilizador pode realizar determinadas tarefas específicas ou genéricas.

SISTEMAS OPERATIVOS MS-DOS Windows Unix Xenix Linux OS

HARDWARE Dispositivos físicos que constituem um sistema informático

ESTRUTURA BÁSICA DE UM COMPUTADOR

UNIDADES FUNCIONAIS DE UM COMPUTADOR Processador ou CPU Dispositivos de entrada (input) Dispositivos de saída (output)

C.P.U. (Central Processing Unit ) Unidade Central de Processamento - Aquisição e descodificação: - Unidade de Controlo - Unidade Aritmética e Lógica (ALU) - Memória (Registos) Secção de aquisição e descodificação de instruções Aquisição Descodificação U.C. A.L.U. Memória (Registos)

Permite ligar os diferentes componentes internos do microprocessador (  P) aos componentes externos a este Faz a ligação entre o  P e o barramento C.P.U. (Central Processing Unit ) Unidade Central de Processamento Comunicação interna Aquisição Descodificação U.C. A.L.U. Memória (Registos) Comunicação interna

Década de 70 Intel produz microprocessador com sucesso comercial (8088 e 8086, 4.75 MHz e 8 MHz sobre um bus 16 bits) 1981 IBM produz primeiro computador pessoal (IBM - PC): - incluía o processador 8088 - MS-DOS como sistema operativo, ficou conhecido por PC-DOS EVOLUÇÃO DOS MICROPROCESSADORES

1982 Standard PC-IBM - Microprocessador da família x86 - Sistema Operativo MS-DOS Compatibilidade entre computadores Criação dos microprocessadores da família x86 IBM lança computador equipado com  P 80286 desempenhando entre 1,2 e 2,6 MIPS ( M illion I nstructions P er S econd) EVOLUÇÃO DOS MICROPROCESSADORES

EVOLUÇÃO DOS MICROPROCESSADORES 1985 Surge o  P 80386 (bus 32 bits) desempenhando entre 5 e 16 MIPS 1989 Aparece o  P 80486 desempenhando entre 20 e 54 MIPS 1993 Surge o Pentium (bus 64 bits) com um desempenho superior a 100 MIPS

ARQUITECTURA DOS PROCESSADORES Outra arquitectura foi desenvolvida pela Motorola para os Apple Macintosh (incompatível com o PC - IBM) Passaram a existir duas arquitecturas de processadores: CISC (Complex Intruction Set Computing) RISC (Reduced Intruction Set Computing)

PLACA PRINCIPAL (MOTHERBOARD) Placa mãe - placa de circuito impresso Slots de expansão - conectores onde se ligam as placas de expansão Barramento ou bus - condutores dispostos em paralelo

CONSTITUIÇÃO DE UMA MOTHERBOARD Processador Memória RAM Memória ROM Chips de controlo Slots de expansão Bus ou barramento Conectores ou portas

O BARRAMENTO Parte integrante da placa ou flat cable Tipos de arquitecturas de barramentos: - ISA ( I ndustry S tandard A rchitecture) - VLB ( V esa L ocal B us) - PCI ( P eripheral C omponent I nterconnect) - AGP ( A ccelerated G raphic P ort)

CIRCULAÇÃO DOS DADOS BUS - C ondutores por onde circulam os dados Bus Interno do CPU - circulação dos dados entre as diferentes componentes Bus Local - Ligação entre o CPU e memória principal Bus Expansão - Ligação entre o CPU e os periféricos

CICLOS DO PROCESSADOR Relógio (Clock) : - Gera impulsos para o processador - A cada impulsos o processador efectua uma operação (instrução simples)

MEMÓRIAS MEMÓRIA PRINCIPAL - R.A.M. (Random Access Memory) - R.O.M. (Read Only Memory) MEMÓRIA AUXILIAR - Discos rígidos (Hard Disks) - Disquetes (Floppy Disks) - Discos compactos (CDs)

MEMÓRIA PRINCIPAL R.A.M. - Memória de Acesso Aleatório - Memória de Leitura e Escrita - Guarda a informação temporáriamente R.O.M. - Memória só de leitura - Memória de Acesso Aleatório - Guarda a informação permanentemente

ROM RAM PROM EPROM DRAM SRAM MEMÓRIA PRINCIPAL Memória principal

R.A.M. (Random Access Memory) Mais próxima do processador Pequena capacidade de armazenamento Armazena instruções e os dados que o processador utiliza e também os resultados intermédio e finais do processamento Volátil (tem necessidade de ser constantemente alimentada por corrente eléctrica). Quando se desliga o computador, a informação que contem perde-se MEMÓRIA PRINCIPAL

Memórias R.A.M. DRAM ( Dynamic RAM): Constituída internamente por condensadores e transístores Maior capacidade de armazenamento Menor rapidez de funcionamento Utilizada nos módulos de memória MEMÓRIA PRINCIPAL

Memórias R.A.M. SRAM ( Static RAM): Constituída internamente apenas por transístores Menor capacidade de armazenamento Maior rapidez de funcionamento MEMÓRIA PRINCIPAL Corresponde à memória cache

R.O.M. (Read Only Memory) Memória apenas de leitura Memória de Acesso Aleatório Guarda a informação permanentemente Utilizada para guardar instruções que permitem a inicialização do funcionamento do computador MEMÓRIA PRINCIPAL

Memórias R.O.M. programáveis: PROM ( P rogramable R ead O nly M emory): apenas podem ser programadas uma única vez EPROM ( E rasable and P rogramable ROM) e EEPROM ( E lectrically E rasable and P rogramable ROM): podem ser apagadas e reprogramadas várias vezes MEMÓRIA PRINCIPAL

Dispositivos com grande capacidade de armazenamento (permitem guardar grandes quantidades de informação) Permite guardar a informação com um carácter mais duradouro ( os dados raramente se perdem) Mais distante do processador MEMÓRIA AUXILIAR

MEMÓRIA AUXILIAR SUPORTES MAGNÉTICOS (Discos e Disquetes) Disco: pratos / pistas / sectores Disquete: pistas concêntricas / sectores SUPORTES ÓPTICOS (CDs - Tecnologia Laser) CD: pistas espiral / sectores

Suportes de armazenamento : disquete, disco rígido, disco compacto, bandas magnéticas Drives : Permitem a comunicação entre o suporte de armazenamento e a C.P.U. (os dados não vão directamente para o C.P.U) MEMÓRIA AUXILIAR

Acesso aos dados Sequencial : para se aceder a uma determinada informação tem de se percorrer toda a que está antes da informação pedida (bandas magnéticas) Directo : o acesso aos dados é feito directamente sem necessidade de se seguir uma sequência (disquete, disco rígido) MEMÓRIA AUXILIAR

Suportes Magnéticos / Ópticos Vantagens: Maior velocidade de leitura dos dados (discos duros) Maneabilidade (disquetes/Zips), mas HD não Desvantagens: Menor durabilidade da informação. Vantagens: Maior durabilidade Maneabilidade (fácil transporte) Desvantagens: Menor velocidade de leitura dos dados (discos duros) Regravação dos discos compactos MEMÓRIA AUXILIAR

MEMÓRIAS: Velocidade / Custo / Capacidade Velocidade de Funcionamento SRAM (+ rápida ) DRAM DISCO RÍGIDO DISCO COMPACTO DISQUETE BANDA MAGNÉTICA (+ lenta ) Custo por Megabyte de Informação SRAM ( maior custo ) DRAM DISCO RÍGIDO DISCO COMPACTO DISQUETE BANDA MAGNÉTICA (menor custo) Capacidade de armazenamento BANDA MAGNÉTICA DISCO RÍGIDO DISCO COMPACTO DRAM DISQUETE SRAM MEMÓRIA AUXILIAR

Disco Rígido O Disco Rígido, Disco Duro ou em inglês Hard Disk (HD) O disco rígido é, de todas as unidades, aquela com maior capacidade de armazenamento de informação Onde se encontra instalado o sistema operativo (S.O.) A escolha da capacidade de armazenamento do disco rígido depende da necessidade do utilizador. Valores vulgares hoje em dia num PC: 500 GB, 1 TB MEMÓRIA AUXILIAR

Disquetes As disquetes, ou em inglês Floppy Disk (FD) Têm uma pequena capacidade de armazenamento, mas são muito úteis no transporte de informação entre computadores MEMÓRIA AUXILIAR As actuais disquetes de 3,5”, medida do seu diâmetro em polegadas, têm uma capacidade de armazenamento de 1,44 MBytes

Estrutura de uma Disquete MEMÓRIA AUXILIAR

Discos semelhantes às disquetes Maior capacidade que as disquetes Floppy disc: 1,44MB; Zip: 100/250 MB MEMÓRIA AUXILIAR Zips

CDs - CD-ROM - (Read Only Memory) discos ópticos só de leitura - CD-R - discos que permitem a escrita, a qual se torna apenas de leitura - CD-RW - discos compactos regraváveis MEMÓRIA AUXILIAR

COMPACT DISK - CD Semelhantes em aparência aos CDs de música Um CD-ROM armazena informação equivalente a cerca de 450 disquetes Os fabricantes de software deixaram praticamente de utilizar disquetes para distribuir os seus programas, usando agora CD-ROM’s MEMÓRIA AUXILIAR Velocidade de leitura dos drives de CD Actualmente, os drives de CD são de 50X e mais

COMPACT DISKS – CDs CD-ROM - CDs só de leitura, gravados de fábrica CD-R (Recordable, “gravável”) - CD que pode ser gravado apenas uma única vez e depois lido muitas vezes CD-RW (ReWritable, “re-escrevível) - CD que pode ser gravado muitas vezes, tal como uma disquete MEMÓRIA AUXILIAR Existem no mercado CDs de 650 Mbytes e 700 Mbytes A utilização dos CD-R e CD-RW requer uma drive especial que permite a sua gravação, substancialmente mais cara que uma drive de CR-ROM

CD-ROM: controlador, drive e suporte MEMÓRIA AUXILIAR

DVD ( D igital V ersatile D isk ) O DVD permite o armazenamento de mais informação (4,7 GB) que um CD-ROM (650 MB) Disco com as mesmas dimensões de um CD A utilização destes discos requer um leitor especial MEMÓRIA AUXILIAR

FMD (Fluorescent Multi-layer Disk) Tecnologia ainda em fase de protótipo anunciada pela empresa Constellation 3D que promete, para a 1ª geração de discos, que continuarão a ter as mesmas dimensões (120 mm), capacidades de 140 GB Equivalente a 30 DVD’s ou 200 CD’s, o que daria para armazenar 20 horas de vídeo digital de alta definição MEMÓRIA AUXILIAR

Estrutura de CDs, DVDs e FMDs MEMÓRIA AUXILIAR

TAPE: Drive e suporte MEMÓRIA AUXILIAR Usadas normalmente para efectuar cópias de segurança

Periféricos são todas as unidades externas à CPU Periféricos de entrada Teclado (controlador/ficha PS2) Rato (COM (RS232) ou PS2) Scanner ou digitalizador de imagem (controlador scsi ou paralela) Outros (USB - Universal Serial Bus) PERIFÉRICOS

PERIFÉRICOS DE ENTRADA (INPUT) - Scanner - Teclado - Rato - Joystick

Teclado Teclas alfanuméricas Teclas numéricas Teclas de movimento do cursor Teclas especiais Teclas de função (de F1 a F12) PERIFÉRICOS DE ENTRADA (INPUT)

Rato Diferentes tipos de ratos Track ball Touch pad Pointing device PERIFÉRICOS DE ENTRADA (INPUT)

Scanner Digitalizador de imagens (Scanner) Processos ópticos Permite captar imagens ou texto Conversão da informação para formato digital PERIFÉRICOS DE ENTRADA (INPUT)

Scanner Vários tipos de Digitalizadores de imagens Scanner de mesa Scanner ‘folha a folha’ Scanner de mão Caneta Óptica - tem um mecanismo fotossensível que lhe permite captar e enviar sinais luminosos de e para o écran PERIFÉRICOS DE ENTRADA (INPUT)

Scanner Os scanners podem ser ligados ao computador através de: Porta Paralela Placa SCSI Porta USB PERIFÉRICOS DE ENTRADA (INPUT)

Câmaras de vídeo digital Joystick PERIFÉRICOS DE ENTRADA (INPUT)

PERIFÉRICOS DE SAÍDA (OUTPUT) Dispositivos capazes de apresentar a informação após esta ter sido processada pelo C.P.U. - Videoprojector, Data Show - Impressora Agulhas Jacto de Tinta Laser - Monitor - Plotter

Periféricos de Saída Monitor (controlador de vídeo-AGP ou PCI) Impressora Plotter Projector de imagem Placa de som (ISA ou PCI) PERIFÉRICOS DE SAÍDA (OUTPUT)

Monitores Monitores do tipo CRT ( Cathod Ray Tube ) ou tubo de raios catódicos Monitores do tipo LCD (Liquid Cristal Display) Placa gráfica PERIFÉRICOS DE SAÍDA (OUTPUT)

Vídeo projector Data show PERIFÉRICOS DE SAÍDA (OUTPUT)

Impressoras Impressoras matriciais ou de agulhas Impressoras jacto de tinta Impressoras laser PERIFÉRICOS DE SAÍDA (OUTPUT)

Impressoras matriciais ou de agulhas Cabeça de impressão composta por 9 ou 24 agulhas Matriz de impressão rectangular Barulhentas, lentas, baixa qualidade PERIFÉRICOS DE SAÍDA (OUTPUT)

Impressoras jacto de tinta Recipiente de tinta O jacto de tinta é projectado sobre o papel através de um circuito electrónico Policromáticas/Cores (vermelho, azul, verde) PERIFÉRICOS DE SAÍDA (OUTPUT)

Impressoras jacto de tinta (tinteiros) Tinteiro preto Ti nte iro cor PERIFÉRICOS DE SAÍDA (OUTPUT)

Impressoras Laser Funciona com tecnologia laser Rápidas Boa qualidade de impressão Preço mais elevado PERIFÉRICOS DE SAÍDA (OUTPUT)

Plotter Usadas para trabalhos que exigem grande superfície e qualidade (Arquitectura, Engenharia, etc.) PERIFÉRICOS DE SAÍDA (OUTPUT)

PERIFÉRICOS DE ENTRADA/SAÍDA (INPUT/OUTPUT) - Adaptadores de rede (Ligação de um computador a uma rede de computadores) Periféricos simultaneamente de entrada e saída - Drives (CPU - Memória Auxiliar) - Modems (Ligação entre computadores via telefone)

Drives Periféricos que permitem entrada ou leitura dos dados dos suportes de armazenamento, para o CPU e vice-versa (ex.: drives de disquetes, drives de CD’s, drives de discos magnéticos, etc. Écran de toque (Touchscreen) PERIFÉRICOS DE ENTRADA/SAÍDA (INPUT/OUTPUT)

Placas de som Transforma sinais digitais em analógicos que fazem vibrar a membrana das colunas Indispensável para aplicações multimédia PERIFÉRICOS DE ENTRADA/SAÍDA (INPUT/OUTPUT)

Modem Comunicação entre dois computadores ou linha telefónica Internos Externos PERIFÉRICOS DE ENTRADA/SAÍDA (INPUT/OUTPUT)

Placa ou Adaptador de rede Liga o computador à rede local Periférico de entrada/saída; envia dados para outros computadores e também recebe PERIFÉRICOS DE ENTRADA/SAÍDA (INPUT/OUTPUT)

Os sistemas informáticos podem ser classificados quanto ao: - Número de utilizadores e de tarefas que pode desempenhar - Sistemas monoposto ou monoutilizador - Monotarefa - Multitarefa - Sistemas multiutilizador - Multiposto - Rede de computadores - Tamanho e à capacidade do sistema CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS INFORMÁTICOS

CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS INFORMÁTICOS Sistemas monoposto ou monoutilizador O sistema informático permite apenas um utilizador a trabalhar (computadores pessoais)

Sistemas multiposto ou multiutilizador O sistema informático permite vários utilizadores a trabalhar ao mesmo tempo CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS INFORMÁTICOS

Sistemas monoposto - monotarefa O sistema permite desempenhar apenas uma tarefa de cada vez (sistema operativo MS-DOS) CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS INFORMÁTICOS

Sistemas monoposto - multitarefa O sistema permite desempenhar mais de uma tarefa ao mesmo tempo (sistema operativo Windows) CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS INFORMÁTICOS

Sistemas multiutilizador Um sistema multiutilizador é simultaneamente multitarefa (computadores que funcionam como servidores de rede) CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS INFORMÁTICOS

Sistema multiutilizador - multiposto - Vários postos de trabalho a funcionar ao mesmo tempo - Existe um computador central, encarregue de todo o processamento, ao qual estão ligados vários terminais (monitor e teclado) - Dumb terminal - “terminal estúpido” CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS INFORMÁTICOS

Sistema multiutilizador - Rede de computadores - Todos os computadores ligados à rede possuem capacidade de processamento - Terminal Inteligente - Existe um computador responsável por controlar o acesso aos recursos da rede - servidor ( server ) CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS INFORMÁTICOS

CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS INFORMÁTICOS

Quanto ao tamanho e capacidade do sistema - Grande porte (Supercomputadores) - gestão de grandes redes - processamento de grandes quantidades de informação - investigação científica e grandes empresas - Médio porte (Estações de trabalho) - Pequeno porte (PCs e portáteis) CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS INFORMÁTICOS

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