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I. Conceitos básicos
Convivemos com inúmeros equipamentos eletrônicos que possuem uma ou algumas finalidades específicas. São exemplos desses dispositivos: televisor, videocassete, aparelho de som, forno de microondas, entre outros. Nesse sentido, mesmo quem nunca sentou diante de um monitor, manuseou um mouse ou digitou num teclado é usuário da informática.
Já o computador, ou o atual computador eletrônico, é um equipamento capaz de receber, processar, transformar, armazenar e entregar informações. Os computadores eletrônicos são máquinas baseadas em programas (conjuntos de instruções) que permitem as mais variadas utilizações (editar textos e imagens, fazer cálculos, navegar na internet, organizar bancos de dados, etc).
Vejamos a classificação dos computadores segundo o tamanho físico e os recursos de processamento utilizados (Nota 1):
a) Supercomputadores: representam a classe dos computadores mais potentes em determinado momento histórico. Possuem enorme capacidade de processamento e armazenamento, muito maiores do que os outros computadores (Nota 2);
b) Mainframes: são equipamentos de grande porte, normalmente centralizando o processamento de tarefas de vários usuários (servidores). São usados para aplicações comerciais e outras necessidades de computação em grande escala;
c) Minicomputadores: versão intermediária entre os microcomputadores e os mainframes;
d) Microcomputadores (Personal Computer - PC ou computador pessoal): são os micros de mesa (desktop) com teclado e monitor de tamanho adequado para uso confortável e onde o microprocessador está integrado num microchip;
e) Laptops e notebooks: são equipamentos portáteis com teclado e monitor (normalmente telas de cristal líquido). Funcionam com energia elétrica ou bateria;
f) Handhelds, PDAs (Personal Digital Assistant ou Assistente Pessoal Digital) e Palmtops: são equipamentos portáteis que reúnem funções de agenda de compromissos e telefones, calculadora, anotações, entre outros.
Outra classificação muito freqüente dos computadores é aquela que identifica as seguintes gerações (refletindo a evolução dos componentes básicos da máquina):
a) primeira (1940-1952): quando os computadores eram constituídos de válvulas e quilômetros de fios, gerando equipamentos lentos, enormes e com produção de bastante calor;
b) segunda (1952-1964): quando as válvulas foram substituídas por transistores (Nota 3);
c) terceira (1964 - 1971): quando os computadores passaram a ser construídos com circuitos integrados (conjunto de milhares ou milhões de transistores, resistores e capacitores construídos sobre um chip a base de silício);
d) quarta (a partir de 1971): quando surge o microprocessador (um processador de computador em um microchip).
O computador (como equipamento funcional) possui dois elementos principais: o hardware e o software. O primeiro consiste na parte física ou material. Já o segundo, são os programas (conjuntos de instruções) que viabilizam a realização de determinadas tarefas.
O computador realiza quatro operações fundamentais: entrada, processamento, armazenagem e saída. São dispositivos de entrada (periféricos): teclado (keyboard), mouse, scanner, microfone, modem, entre outros. Entre os principais dispositivos de saída (também chamados de periféricos) encontramos: monitor, impressora, modem. Já os dispositivos de armazenamento de dados mais comuns são: disquete (floppy disk), disco rígido (hard disk), CD-ROM, DVD, cartões flash. O processamento de dados é realizado na chamada unidade central de processamento (UCP).
Importa destacar o sistema (ou linguagem) utilizado pelos processadores dos computadores (inclusive dispositivos de armazenamento) para representar qualquer caractere (número, letra ou símbolo). Trata-se do sistema numérico binário, baseado na utilização de apenas dois dígitos ou bits (bynary digit): 0 e 1. O manejo dessa sistemática está relacionado com o trabalho interno com sinais elétricos ou magnéticos ativados ou desativados. Um conjunto de oito bits, representativo de 256 situações diferentes, recebeu a denominação de byte.
VEJA A TABELA ASCII (American Standard Code for Information Interchange) COM A CORRESPONDÊNCIA ENTRE OS BYTES E OS CARACTERES:
TABELA ASCII
clique aqui
A tabela seguinte relaciona termos, símbolos e valores comumente utilizados para processamento e/ou armazenamento de informações.
| TERMO |
SÍMBOLO |
VALOR |
PÁGINAS (*) |
| Bit |
b |
0 ou 1 |
- |
| Byte |
B |
8 bits |
- |
| Kilobit |
Kb |
1.024 bits |
- |
| Kilobyte |
KB |
1.024 bytes |
Meia |
| Megabit |
Mb |
1.048.576 bits |
- |
| Megabyte |
MB |
1.048.576 bytes |
525 |
Gigabit |
Gb |
1.073.741.824 bits |
- |
| Gigabyte |
GB |
1.073.741.824 bytes |
536.870 |
(*) Considera que uma folha tamanho ofício datilografada em espaço dois possui aproximadamente 2000 caracteres (ou bytes).
Vejamos a capacidade de alguns dispositivos de armazenamento:
| DISPOSITIVO |
CAPACIDADE |
PÁGINAS (*) |
| Disquete 3 1/2" |
1,44 MB |
750 |
| CD-ROM |
650 MB |
341.250 |
| DVD |
8,5 GB |
4.563.395 |
(*) Considerando o mesmo critério anterior.
 Disquete 3 1/2"
 CD-ROM ou DVD (mesmo formato físico)
II. Hardware - entrada
O teclado é o principal dispositivo de entrada de um microcomputador. No seu formato tradicional é dividido em três partes: a) teclas alfa-numéricas; b) teclas numéricas e c) teclas de movimentação.
No Windows, a tecla Print Screen (ou Prt Sc) captura a tela em exibição no monitor (para a chamada Área de Transferência).
O mouse é um dispositivo fundamental em ambientes gráficos (como o Windows e o GNU/Linux, nas suas formas mais usuais) pois permite a movimentação nas janelas e substitui os comandos executados por meio do teclado. São derivados do mouse: trackball (movimenta-se diretamente uma esfera) e touchpad (o usuário desliza o dedo sobre uma superfície).
Fazem muito sucesso as telas de toque (touchscreen) viabilizando a escolha de opções exibidas na tela mediante o toque na área destacada (utiliza sensores para identificar o toque do usuário).
O scanner consegue converter imagens em arquivos digitais, daí sua outra denominação: digitalizador. O scanner também pode ler a imagem de um texto impresso e, mediante utilização de um software específico (reconhecimento óptico de caracteres), convertê-lo em um arquivo de texto correspondente.
Um dispositivo de entrada e saída de dados praticamente obrigatório nos microcomputadores é o modem (abreviatura de modulador/demodulador). Esse instrumento viabiliza a comunicação do computador com outros computadores por intermédio de linhas telefônicas ou cabos especiais ao converter os sinais digitais em sinais analógicos (sons) e vice-versa. É justamente o modem que permite a navegação na internet. A velocidade de transmissão de um modem é medida em bits por segundo (bps).
Atualmente, as câmeras de vídeo são muito populares como dispositivos de entrada, principalmente pela possibilidade de transmitir imagens na internet.
III. Hardware - saída
Os monitores de vídeo são os principais dispositivos de saída de informações após o processamento pelo computador. Existem dois tipos básicos de monitores quanto ao tipo de tecnologia de imagem: os monitores CRT (Catodic Ray Tube) de raios catódicos e os monitores LCD (Liquid Cristal Display) de cristal líquido.
O principal indicador de funcionamento do monitor é a resolução, representativa do número de pontos exibidos na tela (pixels). Os valores são expressos em pontos horizontais por pontos verticais. As diferentes resoluções utilizadas são: CGA (320 x 200), EGA (640 x 350), VGA (640 x 480) e SVGA (800 x 600, 1024 x 768 e 1280 x 1024).
As impressoras são meios obrigatórios de saída. Praticamente todos os microcomputadores funcionam em conjunto com esse dispositivo, apesar dos armazenamentos magnético e óptico reduzirem drasticamente a necessidade de cópias impressas de documentos. Existem dois tipos principais de impressoras: de impacto (matriciais e de margarida) e de não-impacto (jato de tinta, laser e térmicas).
A qualidade de impressão é expressa em pontos por polegada ou dpi (dots per inch). As impressoras a jato de tinta mais comuns utilizam resoluções entre 300 e 600 dpi.
Recentemente, surgiram, com enorme força comercial, os multifuncionais. São equipamentos que reúnem, de forma integrada, várias funções, normalmente copiadora, impressora, scanner e, em alguns modelos, fax (ou fac-símile).
IV. Hardware - processador e memória
O cérebro de um computador é conhecido como processador, UCP (unidade central de processamento) ou CPU (central process unit). Ele fica localizado numa placa chamada placa-mãe (motherboard) juntamente com os circuitos elétricos que realizam a comunicação com os periféricos.
O processador (ou microprocessador) é um circuito integrado de silício onde são colocados milhares ou milhões de transistores ligados aos componentes externos por finos fios de alumínio. Normalmente, o processador possui duas partes principais: a unidade lógico-aritmética e a unidade de controle. A primeira, como a denominação indica, executa as operações matemáticas e os comandos do computador. A segunda, controla o ciclo da máquina.
A sincronização do processamento é efetuada por impulsos elétricos. A freqüência desses impulsos define o clock do sistema que é medido em Megahertz (um milhão de pulsos por segundo).
O processador mantém estreita ligação funcional com a memória principal, onde ficam armazenados o sistema operacional e os programas em execução. Cada programa (ou aplicativo) aberto (em utilização) tem uma quantidade de memória principal alocada para ele.
Existe, ainda, uma memória intermediária entre o processador e a memória principal. Ela recebe a denominação de memória cache e armazena informações recentemente utilizadas acelerando o processamento. O cache pode ser primário (dentro do próprio chip do processador) ou secundário (em chip separado do processador).
Os microcomputadores utilizam dois tipos de memória para armazenamento de dados: ROM (Read Only Memory) e RAM (Random Access Memory). A primeira, apenas de leitura, não é modificada com o desligamento da máquina e é utilizada nas rotinas de inicialização do computador (boot). Já a memória RAM é passível tanto de leitura quanto de gravação compondo a memória principal. Com o desligamento da máquina seu conteúdo é perdido.
Para armazenar grandes quantidades de informação, inclusive os programas que serão carregados na memória principal (RAM) e executados, o principal meio utilizado é o disco rígido ou HD (hard disk), localizado no interior do gabinete do microcomputador.
Para a realização de cópias de segurança (backup) ou transporte de dados são utilizados os discos magnéticos removíveis (ou disquetes). O padrão atualmente em uso é do disco flexível de 3 1/2'' encartado num "envelope" de plástico rígido e com capacidade de 1,44 MB. Outra forma de armazenamento magnético freqüente é o disco Zip (lido no Zip Drive), com versões de 100 e 250 MB.
Ao lado dos discos magnéticos temos os discos ópticos com capacidade de armazenamento muito maior, mas com limitações ou impossibilidade de gravação. Assim, são utilizado normalmente para distribuição de programas. Temos o CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory), somente para leitura, com capacidade de 650 MB de dados gravados. Já o DVD (Digital Video Disk) permite armazenamento de até 8,5 GB de dados, viabilizando a distribuição de filmes inteiros em formato digital.
Como os primeiros leitores de CD-ROMs tinham velocidade de leitura de 150 KB por segundo essa ficou conhecida como velocidade simples (single speed). A evolução dos mecanismos de leitura viabilizou novas velocidades. Assim, a taxa de transferência passou a ser grafada como múltiplo da velocidade inicial (2x, 4x, 8x, etc).
Tem crescido a popularidade e o uso de CDs gravavéis. O CD-R (Compact Disc - Recordable) permite gravação no disco uma só vez. Já o CD-RW (Compact Disc - Rewriteable) permite várias ou repetidas gravações no disco.
Surgiram, mais recentemente, ao lado do formato tradicional do CD, os formatos Mini CD (com diâmetro de 80 mm, capacidade de até 200 MB e fornecido em envelope plástico ou caixa plástica em polipropileno) e CD Card (em formato de cartão de visita ou de cartão de crédito, com ou sem bordas chanfradas, capacidade de até 50 MB e fornecido em envelope plástico, com ou sem etiquetas impressas). O CD Card é apresentado como uma integração entre o tradicional cartão de negócios e a interatividade de um CD-ROM.
A praticidade do Pen Drive em matéria de armazenamento de dados tem conquistado os usuários de microcomputadores. Trata-se de um dispositivo de memória que se acopla ao computador pela interface USB, pode ser transportado facilmente e envolve capacidades entre 64 MB e 2 GB.
V. Software
O principal software utilizado no computador é o sistema operacional. Este programa controla o funcionamento do hardware e suas relações com os programas em utilização. O sistema operacional gerencia os discos, arquivos e periféricos, administra a memória disponível (alocando espaço para cada programa), entre outras atividades. O sistema operacional pode utilizar uma interface gráfica com figuras (Windows, GNU/Linux, MacOS) ou uma interface de linha de comando, sem figuras e com a necessidade de digitar comandos (MS-DOS). O sistema operacional também pode ser classificado em monotarefa, onde um único programa pode ser executado (MS-DOS) ou multitarefa, onde vários programas podem ser carregados na memória principal e executados ao mesmo tempo (Windows, GNU/Linux).
Ao ser acionado, o sistema operacional permite a execução de programas especializados em determinadas tarefas: os softwares aplicativos. Eles são os editores ou processadores de texto (Word, Word Pro), as planilhas eletrônicas (Excel, 1-2-3, Quattro Pro), os editores gráficos (Corel, PhotoShop), os gerenciadores de banco de dados (Access, Oracle), os navegadores ou paginadores da internet (Explorer, Netscape, Firefox).
VI. Redes
Redes são sistemas compostos por computadores interligados. Na rede clássica, os vários computadores interligados utilizam recursos de um computador especial conhecido como servidor. Por intermédio de cada computador em rede é possível compartilhar e trocar informações e recursos, inclusive periféricos. A otimização do trabalho coletivo e a redução de custos são fortes atrativos para a instalação de redes.
Os principais tipos de redes existentes são os seguintes:
a) rede local ou LAN (Local Area Network): os equipamentos estão localizados numa área geográfica reduzida (um edifício, por exemplo);
b) rede metropolitana ou MAN (Metropolitan Area Network): é um modelo de LAN com dimensões maiores;
c) rede ampla ou WAN (Wide Area Network): abrange uma grande área, normalmente com circuitos de chaveamento (Nota 4);
d) Internet: possui abrangência mundial ou planetária permitindo o acesso amplo aos vários computadores integrantes da rede;
e) Intranet: rede de uma organização com recursos típicos da internet;
f) Extranet: rede de uma organização com recursos típicos da internet permitindo o acesso seguro de parte das informações internas por fornecedores, parceiros, clientes ou outras organizações;
g) Wireless (Wi-Fi ou WLAN): rede que utiliza sinais de rádio.
Na internet, surgiram as redes peer-to-peer (ponto-a-ponto) com a finalidade de permitir a troca de arquivos entre os computadores dos internautas, notadamente músicas. São dois os tipos de redes peer-to-peer:
a) aquelas que utilizam servidor central para listar os arquivos compartilhados pelos vários computadores. O exemplo mais famoso foi o Napster, desativado pela Justiça norte-americana em função dos problemas de violação de direitos autorais;
b) aquelas desprovidas de servidor central, onde cada computador da rede mantém comunicação com vários outros simultaneamente. A mais conhecida é a rede Gnutella.
As redes, notadamente a internet, trouxeram a preocupação sistemática com os aspectos de segurança das informações manipuladas e armazenadas nos computadores. Os principais instrumentos de segurança utilizados são: a) senha de acesso; b) controle de usuário (com níveis de acesso); c) firewall (lógicos ou físicos, funcionam como filtros do tráfego de dados); d) encriptação (codificação das informações) e e) backup (cópias de segurança dos arquivos).
Tutorial HARDWARE PARA INICIANTES por Carlos Morimoto:
www.guiadohardware.net/tutoriais/034/
www.guiadohardware.net
Página DÚVIDAS ACERCA DE ELEMENTOS DE HARDWARE por Laércio Vasconcelos:
www.laercio.com.br/site2/faqs/banco_de_dúvidas.htm
www.laercio.com.br
TERMOS UTILIZADOS:
Vídeo
NOTAS:
(1) "Portanto, embora os termos permaneçam mais ou menos inalterados, as formas, tamanhos e capacidade dos computadores aos quais fazem referência foram radicalmente alterados, e essas características não param de mudar". Norton, Peter. Introdução à Informática. Pág. 28. 1995. Makron Books.
(2) "No topo da supercomputação estão computadores como 'Blue Pacific' da IBM, anunciado em 29 de outubro de 1998. Construído em parceria com o Laboratório Nacional Lawrence Livermore da Califórnia, o Blue Pacific é capaz de operar a uma taxa de 3,9 teraflop (trilhões de operações por segundo), 15 mil vezes mais rápida do que a média dos computadores pessoais. Ele consiste em 5 800 processadores com um total de 2,6 trilhões de bytes de memória e interconectado com cinco milhas de cabos. Ele foi construído para simular explosões físicas e nucleares". Dicionário de Tecnologia Whatis?com's. Pág. 833. 2003. Editora Futura.
(3) "O transistor, inventado por três cientistas na Bell Laboratories em 1947, substituiu rapidamente o tubo de vácuo como regulador de sinal eletrônico. Um transistor regula o fluxo de corrente ou voltagem e atua como um comutador ou porta para sinais eletrônicos". Dicionário de Tecnologia Whatis?com's. Pág. 884. 2003. Editora Futura.
(4) "É importante lembrar que os conceitos de LAN, MAN e WAN, que veremos a seguir, não são muito utilizados atualmente. Esses conceitos antigos hoje servem para definir o tipo de interface que um dispositivo ligado à rede pode ter". Töpke, Claus Rugani. Provedor Internet. Arquitetura e Protocolos. Pág. 18. 2000. Makron Books.
FORMULÁRIO 3
(Alunos)
Autor: Aldemario Araujo Castro.
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Permitida a cópia para utilização exclusivamente com finalidade didática e com citação da fonte.
Vedada a comercialização.
Ilustrações, figuras e fotos de uso livre.
Maceió, 8 de janeiro de 2007.
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