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O sistema do Computador

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Este material apresenta a importancia da matemática para a evolução da Tecnologia da Informação. Definição sobre Hardware e Software, Bits e Bytes, números binários e decimais.

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O sistema do Computador

  1. 1. AULA 2: O SISTEMA DO COMPUTADOR Elemento Físico do Sistema e Programa
  2. 2. HARDWARE Hardware é a parte física dos computadores, aquilo que podemos “tocar”. Exemplo os Periféricos: o monitor, o teclado, o mouse, o gabinete etc. Também os seus componentes: HD (Hard Disk), memória, Placa de Vídeo, Placa de Rede, etc. O conceito de recursos de hardware engloba todos os dispositivos físicos e equipamentos utilizados no processo de informações.
  3. 3. SOFTWARE Destacamos três categorias importantes: 1. Software Básico – é o programa considerado essencial para o funcionamento de um computador. Sem ele o computador não funciona. Exemplo: Sistema Operacional Windows, Linux, Android 2. Software Utilitário – é qualquer programa não obrigatório para o funcionamento do computador, porém, é considerado extremamente útil para o seu bom funcionamento. Exemplo: Antivírus 3. Software Aplicativo – são programas que tem aplicações práticas para o usuário. Também não são obrigatórios para o funcionamento do computador, porém, quando instalados, oferecem praticidade para os usuários. Exemplo: Microsoft Word, Excel, Jogos, Google Chrome etc.
  4. 4. FUNCIONAMENTO DOS COMPUTADORES Com as definições de Hardware e Software, fica claro que para um computador funcionar é necessário ser composto por esses dois elementos importantes, que são os Periféricos e componentes (hardware) e os Softwares (Sistemas, Aplicativos e utilitários) Nos próximos slides será apresentado alguns conceitos importantes para entender como funciona os computadores.
  5. 5. A IMPORTÂNCIA DOS NÚMEROS PARA O FUNCIONAMENTO DOS COMPUTADORES
  6. 6. INTRODUÇÃO  Na primeira aula notamos como a Matemática e a história tem papel importante para o surgimento dos computadores, primeiro com a necessidade de realizar cálculos com mais precisão e rapidez, depois a necessidade de armazenamento das informações. A história apresenta uma grande contribuição de cada um para a evolução da Tecnologia. É assim até hoje.
  7. 7. NÚMEROS DECIMAIS E BINÁRIOS  Usamos o sistema de numeração decimal (0 à 9) para realizar as operações matemáticas, já os computadores de uma forma geral, e qualquer outra máquina controlada por um processador, por exemplo, trabalham com sistema binário, composto apenas pelos números um e zero (1;0). E foram estes dois números que deram origem à lógica booleana!
  8. 8. LÓGICA BOOLEANA  George Boole nasceu na cidade de Lincoln, na Inglaterra, em 2 de Novembro de 1815. Filho de um vendedor de sapato, Boole não tinha muitas opções devido sua formação precária na pequena escola primária de Lincoln.  Como as chances de Boole ingressar em uma faculdade eram poucas ele decidiu tornar-se Sacerdote. Embora não tenha se formado como religioso, os quatro anos de preparação eclesiástica abriram as portas para George Boole. Mas foi na Matemática, ensinada por seu pai, que ele encontrou sua verdadeira vocação.
  9. 9.  Por iniciativa própria, George Boole passou a estudar as operações matemáticas de forma diferente, separando todos os símbolos das coisas sobre as quais eles operavam, com o intuito de criar um sistema simples e totalmente simbólico. Surge assim a lógica matemática.  Boole ainda é considerado um homem genial por estudiosos da matemática. Mas, como a Lógica de Boole (ou lógica booleana) utiliza um sistema numérico binário, na época de sua descoberta não foi utilizada. Com o surgimento dos computadores, a utilização do sistema binário tornou-se indispensável e, obviamente, a lógica de Boole passou a ter aplicação prática!
  10. 10.  Na lógica Booleana, o (0) zero representa falso, enquanto o (1)um representa verdadeiro. Para trabalhar com esses valores e torná-los algo lógico, que possa ser aplicado, são necessárias as chamadas PORTAS LÓGICAS!
  11. 11. PORTAS LÓGICAS  Portas Lógicas: é necessário entender primeiro como elas funcionam. Imagina uma porta lógica como uma “sala” que possui entradas e saídas. Assim, os bits entram, são processados de acordo com a função da “sala” em que se encontram, e saem em forma de resultado.  Outra característica das portas lógicas é que cada uma possui um desenho que a diferencia das demais. Tais desenhos foram criados a fim de facilitar o entendimento de projetos.
  12. 12. NOT  A porta lógica NOT é também conhecida como inversor por, literalmente, inverte o bit de entrada. Se o bit de entrada for (1) um, por exemplo, o bit de saída será (0) zero, e vice-versa.
  13. 13. EXEMPLO DA PORTA NOT COM A TABELA VERDADE
  14. 14. AND  And, traduzindo para a nossa língua portuguesa, significa E. Pois como no português o E é usado para a junção de ideias, na lógica booleana é aplicado da mesma maneira.  Essa porta lógica possui dois bits de entrada e um de saída. Para que o bit de saída seja verdadeiro (valor 1) ambos os bits de entrada devem ser verdadeiros.
  15. 15. EXEMPLO DA PORTA AND COM A TABELA VERDADE
  16. 16. OR  Or, significa OU e, assim como no português o “ou” tem a função de indicar escolha, na lógica booleana é quase a mesma coisa. Da mesma maneira que a porta AND, a porta OR possui dois bits de entrada e um de saída.  Para que o bit de saída tenha o valor um (verdadeiro), pelo menos um dos bits de entrada precisa ser verdadeiro.
  17. 17. EXEMPLO DA PORTA OR COM A TABELA VERDADE
  18. 18. XOR  A porta lógica XOR (OR eXclusivo) retorna verdadeiro apenas quando os bits de entrada forem diferentes, ou seja, um deles for verdadeiro (1) e o outro falso (0).  Se ambos os bits de entrada possuir o mesmo valor, o bit de saída será, sempre, falso.
  19. 19. EXEMPLO DA PORTA XOR COM A TABELA VERDADE
  20. 20. ENTENDENDO MELHOR O SISTEMA DE NUMERAÇÃO BINÁRIA Partindo dos conceitos apresentados, pode-se dizer que os números binários são representados utilizando apenas dois dígitos. Os dígitos padrões que formam os números binários são os 0 e 1. Os computadores funcionam com processamento das informações através de Códigos Binários. Ou seja, os computadores só utilizam dois dígitos, como por exemplo: 0 ou 1 e passa corrente ou não. Ao digitar por exemplo uma letra, o computador recebe através do teclado uma combinação de corrente elétrica positiva e negativa, processa e tem a saída na tela (monitor)
  21. 21.  Os números binários apenas servem para representar as portas lógicas, as correntes elétricas e outros componentes.  Os números binários são sistema de numeração que tem por base 2. Assim como o nosso sistema de numeração decimal, tem a base 10.  Partindo dos conceitos, pode-se dizer que os números binários são representados utilizando apenas dois dígitos. Os dígitos padrões que formam os números binários são os 0 e 1.
  22. 22. CONVERSÕES DE DECIMAIS PARA BINÁRIOS  Para transformar um número decimal para número binário, deve-se realizar uma série de divisões do número por dois e parando, somente, quando se encontrar o quociente 1.  Veja o Exemplo: O número na forma binária seria do último quociente até o primeiro resto. Então o número 19 possui a sua forma binária igual à 10011.
  23. 23. CONVERSÕES DE BINÁRIOS PARA DECIMAIS  Para converter os números binários em números decimais deve-se somar o produto do dígito binário e dois elevado a posição do dígito, conforme a imagem abaixo: o número 01100 corresponde à 12 em número decimal.
  24. 24. BITS E BYTES  Em informática utilizamos formas de medidas da informação. É normal e com certeza já ouvimos expressões do tipo: “Meu celular tem um cartão de memória de 2Gb, dá para colocar muitas fotos” ou talvez: “Instalei um jogo no meu tablet que consumiu 3Kb do espaço disponível”.  A cada impulso elétrico damos o nome de bit (BInary digiT). Um conjunto de 8 bits reunidos como uma única unidade forma um byte.
  25. 25.  A medida que a quantidade de informação aumenta, utilizamos unidades mais coerentes para tomar como referencia. Assim como no dia a dia usamos expressões do tipo: “Comprei 1 Kg de batatas”, “Usei 200 Gramas de chocolate” , “Fiz uma corrida de 1000 metros e Fulano correu 2 kilometros”. Em informática precisamos ficar atento as conversões e as unidades de medidas da informação.
  26. 26.  Perceba que foram criados vários termos para facilitar a compreensão humana da capacidade de armazenamento, processamento e manipulação de dados nos computadores. No que se refere aos bits e bytes, tem-se as seguintes medidas:
  27. 27. UNIDADES  1bits = 0 e 1 (apenas dois valores, BInary digiT)  1 Byte = 8 bits  1 kilobyte (KB ou Kbytes) = 1024 bytes  1 megabyte (MB ou Mbytes) = 1024 kilobytes  1 gigabyte (GB ou Gbytes) = 1024 megabytes  1 terabyte (TB ou Tbytes) = 1024 gigabytes  1 petabyte (PB ou Pbytes) = 1024 terabytes  1 exabyte (EB ou Ebytes) = 1024 petabytes  1 zettabyte (ZB ou Zbytes) = 1024 exabytes  1 yottabyte (YB ou Ybytes) = 1024 zettabytes
  28. 28.  Nos computadores, representar 256 números binários é suficiente para que possamos lidar a contento com estas máquinas. Assim, os bytes possuem 8 bits. É só fazer os cálculos: como um bit representa dois tipos de valores (1 ou 0) e um byte representa 8 bits, basta fazer 2 (do bit) elevado a 8 (do byte) que é igual a 256.
  29. 29.  Os bytes representam todas as letras (maiúsculas e minúsculas), sinais de pontuação, acentos, caracteres especiais e até informações que não podemos ver, mas que servem para comandar o computador e que podem inclusive ser enviados pelo teclado ou por outro dispositivo de entrada de dados e instruções.  Para que isso aconteça, os computadores utilizam uma tabela que combina números binários com símbolos: a tabela ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Nela, cada byte representa um caractere ou um sinal.
  30. 30. TABELA ASCII (AMERICAN STANDARD CODE FOR INFORMATION INTERCHANGE).  ASCII (do inglês American Standard Code for Information Interchange; "Código Padrão Americano para o Intercâmbio de Informação") é um código binário (cadeias de bits: 0s e 1s) que codifica um conjunto de 128 sinais: 95 sinais gráficos (letras do alfabeto latino, sinais de pontuação e sinais matemáticos) e 33 sinais de controle, utilizando portanto apenas 7 bits para representar todos os seus símbolos Trecho de uma tabela ASCII, para conferir a tabela completa, por favor acessar o link: http://ic.unicamp.br/~everton/aulas/h ardware/tabelaASCII.pdf
  31. 31. ATIVIDADES 1) Qual é a diferença entre Software e Hardware? 2) Quais são os tipos de softwares existentes? Dê exemplos citando os que vocês mais utilizam no dia a dia: 3) Dê exemplo de periféricos: 4) Dê exemplos de componentes de Hardware: 5) O que é sistema binário e sistema decimal? 6) O que é Porta Lógica? Dê exemplos (pode ser em forma de desenho, se preferir) 7) Escreva uma característica das portas lógicas? 8) Para que serve o estudo dos números binários em informática? Escreva a sua opinião sobre este assunto.
  32. 32. CONTINUAÇÃO 9) converta os números Binários para Decimais: a) 111000 b) 000101 c) 010101 d) 01011010 e) 01011110 f) 01 g) 10 h) 101 i) 11111111 j) 00000011 10) Escreva seu nome completo, confira quantos caracteres possui (contar também os espaços) e converta o valor encontrado para binário 11) Escreva a sua idade em forma de numeração binária
  33. 33. CONTINUAÇÃO 12) Converta os números decimais para binários: a) 55 b) 12 c) 36 d) 15 e) 72 f) 24 g) 11 h) 10 i) 2 j) 5
  34. 34. CONTINUAÇÃO 13) O que é bit? 14) Faça as conversões abaixo: a) 14Gb para Megabytes b) 3 Mb para Kilobytes c) 700 Mb para Gigabytes d) 4,7 Gb para Megabytes e) 2 bytes para bits 15) Responda V(verdadeiro) ou F (falso):  ( ) 2 Byte = 16 bits  ( ) 1 Kilobyte (ou KB) = 1024 Bytes  ( ) 3 Megabyte (ou MB) = 3072 Kilobytes  ( ) 1 Gigabyte (ou GB) = 1024 Terabyte  ( ) 1 Terabyte (ou TB) = 1024 Gigabytes  ( ) 1 Petabyte (ou PB) = 1024 Megabytes
  35. 35. CONTINUAÇÃO 16) Ao realizar um download de um jogo você percebeu que o mesmo possui 664 Kb, porém seu amigo solicitou uma cópia do jogo em um CD. Será possível gravar, sabendo que um CD possui 700Mb de espaço. Justifique sua resposta. 17) Você foi contratado para auxiliar no atendimento de uma loja de produtos para informática. Um cliente chega e informa que necessita fazer a instalação em seu computador. Porém o cliente não sabe explicar as especificações técnicas do PC. Faça uma pesquisa e veja qual é a especificação adequada para instalar o Windows 7, quanto em (bits e Bytes) são necessários de memória, HD e processador etc.
  36. 36. QUESTÕES DE CONCURSO PUBLICO 18) LIQUIGÁS DISTRIBUIDORA S.A 2010 - CESGRANRIO - ASSISTENTE ADMINISTRATIVO I. Da mesma forma que o cérebro humano, o computador também possui uma memória onde são armazenadas as informações para processamento. Qual é a menor unidade utilizável para representação de informações em um computador que assume os valores 0 ou 1? a) bit. b) byte c) chip d) share e) word
  37. 37. QUESTÕES DE CONCURSO PUBLICO 19) EPE 2008 - CESGRANRIO - ASSISTENTE ADMINISTRATIVO JÚNIOR  João deseja armazenar em seu HD local três arquivos de som de 3.510KB e dois arquivos de vídeo de 512MB. o verificar o espaço disponível para armazenar arquivos no seu HD, ele chegou à conclusão de que somente conseguiria armazenar três arquivos de som e um arquivo de vídeo. Qual é o espaço disponível no HD local de João? a) 11Gb b) 800Mb. c) 1500Mb d) 11300Kb e) 13000Kb
  38. 38. BIBLIOGRAFIA  Silva,Mario Gomes da, 1968 – Informática: Terminologia Básica: Microsoft Windows XP, Microsoft Office Word 2007, Microsoft Office Excel 2007, Microsoft Office Access 2007, Microsoft Office PowerPoint 2007 2ª Edição – São Paulo Editora Érica  Memória de aula do Curso de Operador de Microcomputadores 1º Semestre de 2014  https://www.tecmundo.com.br/programacao/1527-logica-booleana- saiba-um-pouco-mais-sobre-esta-logica-e-como-ela-funciona.htm  http://tecciencia.ufba.br/numeros-binarios  https://www.infowester.com/bit.php  http://ic.unicamp.br/~everton/aulas/hardware/tabelaASCII.pdf  https://pt.wikipedia.org/wiki/Porta_l%C3%B3gica  http://www.mapadaprova.com.br/questoes/de/informatica- basica/sistemas-de-numeracao-e-codificacao  http://profmaximo.blogspot.com.br/2014/03/gabarito-do-exercicio-de- unidades-de.html  http://www.techtudo.com.br/dicas-e-tutoriais/noticia/2016/01/como- fazer-download-de-crew-e-os-requisitos-para-pc.html  http://www.baixaki.com.br/jogos/top-jogos-semanal.htm
  39. 39. OBRIGADO! Tópicos das próximas Aulas:  Periféricos: Teclado, Mouse, Impressoras e Monitores  Componentes de Hardware (HD, Placa de Vídeo, memória etc)  BIOS e suas configurações  Instalação do Sistema Operacional

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