1ª Aula– Arquitetura do Computador

é uma maquina capaz de processar informações para obter um resultado distinto.
Com a evolução das primeiras maquinas de calcular até os primeiros computadores, eram concebidoas apenas para efetuar calculos e nada mais. Mas com as ideias propostas por John Von Neumann que os computadores passaram de maquinas de calcular para “cerebros eletronicos”. Neumann propôs o computador como um sistema nervoso central e para isso eles teriam que ter três características:

1. Codificar as instruções de uma forma possível de ser armazenada na memória do computador. Von Neumann sugeriu que fossem usados uns e zeros.
2. Armazenar as instruções na memória, bem como toda e qualquer informação necessária a execução da tarefa, e
3. Quando processar o programa, buscar as instruções diretamente na memória, ao invés de lerem um novo cartão perfurado a cada passo.

Este é o conceito de programa armazenado, cujas principais vantagens são: rapidez, versatilidade e automodificação. Assim, o computador programável que conhecemos hoje, onde o programa e os dados estão armazenados na memória ficou conhecido como Arquitetura de von Neumann.
Seguindo a arquitetura, os computadores possuem quatro sessões principais, a unidade lógica e aritmética, a unidade de controle, a memória e os dispositivos de entrada e saída.
Mesmo com os avanços da tecnologia o modelo proposto por Neuman ainda é utilizado.
Os computadores atuais são compostos:

Gabinete ou CPU – onde ficam agrupados os diversos componentes do computador: O processador (Unidade Lógica e artitmética) a Unidade de Controle e a memória.
Dispositivos de entrada: basicamente teclado e mouse e Dispositivos de Saída: monitor e /ou impressora.
PROCESSADOR - O processador é composto basicamente de quatro partes:

• · Unidade lógica e aritmética (ULA) ou em inglês Arithmetic Logic Unit (ALU) é a unidade central do processador (Central Processing Unit, ou simplesmente CPU), que realmente executa as operações aritméticas e lógicas referenciadas pelos opcodes. É, na verdade, uma “grande calculadora eletrônica” do tipo desenvolvido durante a II Guerra Mundial, e sua tecnologia já estava disponível quando os primeiros computadores modernos foram construídos.
• · Unidade de controle, responsável por gerar todos os sinais que controlam as operações no exterior do CPU, e ainda por dar todas as instruções para o correto funcionamento interno do CPU; a apoiá-la/o terá a colaboração de uma outra estrutura/actor (o decodificador de instruções).
• · Registradores são outro elemento,uma memória veloz que armazena comandos ou valores que serão importantes para o processamento de cada instrução. Os registros mais importantes são: – Contador de Programa (PC) – Sinaliza para a próxima instrução; – Registro de Instrução (IR) – Registra a instrução da execução; Os outros realizam o armazenamento de resultados intermediários.
• · Memory Management Unit (MMU)é um dispositivo de hardware que transforma endereços virtuais em endereços físicos e administra a memória principal do computador.

MEMÓRIA  - A memória é um dispositivo que permite ao computador armazenar dados por certo tempo. Divide-se em:
memória primária é aquela acessada diretamente pela Unidade Lógica e Aritmética. Tradicionalmente essa memória pode ser de leitura e escrita (RAM) ou só de leitura (ROM).
Memória Secundária – ou memória de massa – é utilizada para guardar as informações por longos periodos como:Hard disk, disquetes, Cd´s , pen-drives e etc.
Memória Terciárias – modelo mais complexo de massa e mais lento, utiliza várias tecnologias, por exemplo backups automatizados em fitas ou nas nuvens “internet”.
Dispositivos de Entrada: Entende-se como um sistema que permite introduzir dados do exterior num computador ou outro sistema computadorizado com o intuito de os processar ou servirem para controle de processamento.
Dispositivos de Saida: é qualquer dispositivo que permita ao computador disponibilizar informações para o exterior para que sejam posteriormente utilizadas.
Então por defnição poderíamos considerar uma interface de rede ou modem como dispositivo de entrada e saída de dados. Na realidade só é considerado dispositivos de entrada ou saída  as informações (dados)  que converte elementos físicos utilizados pelo ser humano ou máquina em informação digital.
Podemos citar alguns Dispositivos de Entrada que utilizamos atualmente. Nos primórdios da computação o principal dispositivo era o cartão perfurado.

Teclado: formado por um conjuto de teclas contendo o caracteres alfa-numericos, ligadas por um chip que identifica as tecladas pressionadas e envia as informações ao computador. Os arranjos mais comuns em países ocidentais se baseiam no padrão QWERTY e variantes próximas, como o plano de AZERTY francês.

Mouse:  tem como função básica movimentar o cursor (apontador) em interfaces gráficas utilizando pra isso dois sensores (x e y) que convertem em sinal digital. Tem basicamente  quatro tipos de operações: movimento, clique, duplo clique e arrastar e largar (drag and drop). Os primeiros possuiam uma esfera que fazia rodar discos internos. O movimento dos discos pode ser detectado tanto mecanicamente quanto por meio óptico.

Track-Ball – surgiu da necessidade de se ter uma base fixa. O track-Ball utiliza uma esfera para movimentar o cursor do mouse.
Joystick – converte os movimentos em sinais digitais que serão interpretados pelo sistema.
Apontador – é um minusculo joystick colocado junto ao teclado e foi muito utilizado em computadores portatéis.
Touch-Pad – pequena tela táctil que se faz corresponder com o cursor, apenas deslizando o dedo move-se o cursor. Possibilita utilizar a propria tela como botao do mouse apenas pressionando mais forte o driver do dispositivo intrerpreta como sendo um clique do mouse.
Scanner- é um periferico responsável por digitalizar imagens, fotos e textos, através da  emissão de um feixe de luz sobre o objeto e sensores fotoeletricos que transforma a luz refletida em sinal digital. Existem vários tipos: de mão, de lampada móvel e de slides.
Quanto a aplicação distiguem-se os de imagem, códigos de barra os de OCR (optical Caracter Recognition) reconhecimento optico de carateres, este último  tem a missão de reconhecer o desenho e transforma-los em caracteres alfanumericos.
Ainda existem outros inumeros dispositivos que podem ser considerados dispositivos de entrada: como caixas de som, cameras de vídeo, unidades de disquete, cd-rom,etc.
Dispositivos de Saída:
Monitores: é o mais conhecido dispositivo de saída, assemelha-se a uma televisão, sãos os monitores tipo CRT (Cathodic Ray Tube), Tubo de raios catodicos. Os LCD´s e LED´s são os mais utilizados atualmente.
Impressoras: sãos os dispositivos mais comuns de saída para o meio físico (papel).
As impressoras dividem-se em grandes grupos: matricial ou de impacto, jato de tinta, laser e impressoras especiais: plotter, cera e térmica.


Dispositivos de Entrada de Saída: são os dispositivos que funcionam como entrada e saída ao mesmo tempo. São os monitores Touch Screen. tem as características de saida equivalentes aos monitores normais, mais permitem a introdução de dados através de toques na tela.
Existem vários tipos: condensador, infravermelho, acústicos, força, resistivos e capacitivos.
Outros dispositivos como gravadores de CD/DVD, Data Show e inumeros outros podem ser considerados dispositivos de saída.
Fonte: Wikipedia