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Noções Básicas - Capítulo 1
Olá sejam bem-vindos à meu blog.
Neste blog irei-lhe ensinar como montar e consertar computadores de uma forma simples e objetiva. Acompanhe o passo-a-passo para poder ter exito no seu aprendizado.
Histórico
Tipos de Ábacos:
O computador é basicamente capaz de realizar cálculos matemáticos e, a partir daí, realiza o processamento de dados.
Há milhares de anos, os seres humanos vêm utilizando meios para efetuar cálculos e o primeiro instrumento usado foi o Ábaco que surgiu por volta de 2.500 anos(ac).
Este objeto era formado por fios paralelos e contas ou círculos deslizantes que, de acordo com a sua posição indicavam a quantidade que será trabalhada. Através dele podemos ver com nitidez a soma nos fios.
Veja abaixo algum desses instrumentos que deu início uma grande revolução no mundo da informação que hoje vivemos. As pessoas da época necessitavam de instrumentos para realizar cálculos simples e com eficácias.
Por volta do ano 1500, começaram a aparecer as primeiras máquinas de calcular. A primeira conhecida foi uma tabela de multiplicação criada por john Napier.
Em 1642, Blaise Pascal(matemático, físico e filósofo francês), criou a primeira calculadora mecânica - a Pascaline. Esse equipamento realizava operações básicas de cálculo através de rodas. Com 18 anos, ele inventou esta máquina no intuíto de ajudar seu pai, pois ele era um coletor de impostos e fazia muitos cálculos de suas coletas que realizava.
Essa máquina realizava apenas duas operações Adição e Subtração por meio de ingrenagem mecânica. Em 1671/73, o matemático alemão Gottfried Von Leibniz adicionou à máquina de pascal o recurso de multiplicação e divisão tornando-a mais eficaz.
No ano de 1833, Charles Babbage criou a calculadora diferencial, que utilizava cartões perfurados, os quais davam instruções à calculadora sobre como trabalhar com os dados (números). A partir daí, surgiu a ideia de dados. Esse equipamento é considerado o ponto de partida para os computadores modernos.
Em 1880, Hermann Hollerith, utilizou o mesmo princípio dos cartões perfurados e fez uma máquina para processar informações do senso da população dos Estados Unidos. Informações de cor da pele, de datas de nascimento, idade, religião e sexo.
O invento de Hollerith utilizava rodas com pinos que ao passarem pelos furos dos cartões formavam contatos elétricos, interpretados como pulsos por uma calculadoras mecânica.
O cartão perfurado permitia e cortava a passagem da corente elétrica, ou seja, criava um processo de liga e desliga.
Os computadores evoluíram, mas sempre utilizando o princípio de liga e desliga. Em 1890, Hollerith consegiu diminuir o tempo de processamento de seu equipamento e começou a vender os seus serviços de processamento de dados, criando a International Business Machine (IBM).
Primeiro computador eletrônico
Era um computador de grande porte e realizava quinhentas multiplicações por segundo, através de suas dezoito mil válvulas. Porém, as válvulas eram componentes que geravam muito calor e queimavam com certa facilidade.
Sendo assim, esse computador era muito deficiente em relação aos problemas que o mesmo apresentava. Ele ficava em uma grande sala ondo muitos insertos entravam e causavam muitos problemas para o mesmo.
Queimava constantemente suas válvulas por conte destes insetos que entravam nos circuitos e causavam curtos-circuitos e assim queimando as válvulas. Por isso veio o termo "bug" (inseto).
Hoje esse termo é usado para se referir a problemas com o programa. Até essa época, os computadores ainda eram denominados de calculadoras. Era muito trabalhoso esse e problemático.
Consumia muita eletricidade, pesava aproximadamente trinta toneladas e ocupava um enorme espaço físico.
Transistores
A partir de 1950, as válvulas foram substituídas por transistores. O uso dos mesmos foi um marco da história da computação, pois eram menores, consumiam menos corrente elétrica e duravam anos.
No final dos anos 50, todos os computadores eram construídos com transistores e passaram a ser fabricados em séries. Apesar desses computadores ainda serem caros, começaram a ser utilizados em grandes empresas e indústrias.
O uso de transistores causou grande impacto, não apenas nos computadores, mas em todos os aparelhos que utilizavam válvulas, como rádios, televisores e vitrolas.
No entanto, foi nos computadores que esses componentes repercutiram com mais intensidade, em função do tamanho ser mais reduzido.
Foi assim que as indústrias de computadores começaram a crescer dando origem aos grandes gigantes da informática mundial, como a IBM.
Circuitos integrados (CI)
Em 1958, Jack Kilby chegou a uma solução: fabricar todos os componentes do circuito eletrônico em um único bloco monolítico feito do mesmo material. Com isso, os custos se tornaram menores, a fabricação pode ser padronizada e massificada e o desempenho melhorou.
Como os componentes são pequenos e estão todos bem próximos, a velocidade de comunicação é maior e o consumo de energia é menor.
Hoje em dia, os circuitos integrados(CI) com uma única e pequena pastilha de silício, reduzem bastante o consumo de energia, além de proporcionar operações mais rápidas e seguras.
O hardware não funciona sem uma sequência de instruções e um programa de trabalho chamado de software.
O que o computador sabe fazer sozinho: somente soma um(+1). Ele lê uma instrução em determinado endereço, executa, soma 1 ao endereço de instrução e lê a próxima instrução. Com isso, o computador vai executando o que o programa determina.
As três primeiras gerações de computadores eram o resultado da evolução de seus componentes básicos e um aperfeiçoamento dos programas existentes.
Assista o vídeo que segue abaixo e faça uma analogia para intender melhor a evolução dos computadores.
Ele conta a história da Apple e da Microsoft. .
Ele conta a história da Apple e da Microsoft. .
Primeira Geração de Computadores
A primeira geração foi de (1945 - 1959)
Os computadores de primeira geração são aqueles baseados em tecnologias de válvulas eletrônicas e calculavam como velocidade de milésimos de segundo.
Esses computadores dessa época, quebravam com muita frequência, ou seja, em poucas horas de uso, era necessário fazer manutenção dos mesmos. Eles tinham baixa confiabilidade, consumiam muita energia e o calor produzido por aproximadamente 20.000 válvulas eram grandes.
Utilizavam quilômetros de fios, eram lentos e exagerados. Um dos representantes dessa geração é o ENIAC, que apesar da pouca confiabilidade, permaneceu operando por mais de 10 anos.
Segunda Geração de Computadores
A segunda geração foi de (1959 - 1964)
Nessa fase, a válvula foi trocada pelo transistor e os fios de ligação por circuitos impressos, tornando os computadores mais rápidos, menores e com custo mais baixo.
O transistor foi desenvolvido em 1947, era 100 vezes menor que a válvula, não precisava aquecer, consequentemente consumia menos energia, ganhava agilidade e era mais confiável. O representante dessa geração era o IBM 1401 e o seu sucessor o IBM 7094(totalmente transistorizado).
Terceira Geração de Computadores
A terceira geração foi de (1964 - 1970)
Na terceira geração houve a substituição dos transistores pela tecnologia dos circuitos integrados.
Essa tecnologia substituiu dezenas de transistores por uma única peça de silício, proporcionando maior compactação, diminuição dos custos e velocidade maior de processamento dos dados.
Em 7 de Abril de 1964, foram criados computadores System/360 pela IBM, marcando uma nova geração de computadores, com seis modelos básicos e várias opções de expansão.
Eles realizavam mais de 2 milhões de adições poe segundos e cerca 500 mil multiplicações. Nessa geração, iniciou-se o uso de sistemas operacionais avançados.
Quarta geração de computadores
A quarta geração foi de (1970 - 1980)
Iniciou-se com o segmento dos microprocessadores e dos microcomputadores. Nessa fase, ocorreu o aperfeiçoamento da tecnologia existente, proporcionando um grau maior de miniaturização, confiabilidade e uma velocidade ampliada.
O primeiro microprocessador foi 4004, criado pela Intel em 1971. Ele foi seguido pelo Intel 8008 de 8 bits e mais tarde, pelo Intel 8080. Para o computer history museum, o Kenbak-1 foi considerado o primeiro microcomputador da história, criado em 1970 e não usava microprocessador. Em 1975, seguiu o Altair 8800, um microprocessador baseado no Intel 8080.
Em 1976, Sthephen Wozniak e Steve Jobs montaram uma pequena empresa, chamada de Apple em uma garagem de fundo de quintal criaram o Apple I. Um ano depois, surgiu o Apple II. Primeiro microcomputador com grande sucesso comercial e, mais tarde, o Apple III. Foi a partir dessa década que a empresa começou seu sucesso no mundo da informática. Hoje, ele é uma das gigantes nesse ramo.
Quinata geração de computadores
A quinta geração foi de (1980 - Hoje)
Este termo “Quinta geração", foi designado pelos japoneses para caracterizar computadores "inteligentes", os quais projetavam na década de 1980. Mais tarde, esse termo passou a ter relação com a inteligência computadorizada: inteligência artificial, linguagem natural e sistemas especialistas.
A quinta geração tem como foco principal a conectividade, que é a conexão de computadores à computadores de outros usuários. A questão de interligação atraiu a atenção de profissionais e usuários comuns.
Mainframes
Os mainframes são computadores de grande poder de armazenamento com uma estrutura bem elevada em relação aos outros. Em um mainframe são armazenados dados de vários outros Pcs e etc.
Veja um pequeno exemplo de mainframe: o supercomputador de uma companha telefônica, de um centro de pesquisa de um estado ou país e muitos outros.
Microcomputadoes
Os microcomputadores são os mais utilizados de forma geral por terem grande empregabilidade, além de ter custo relativamente baixo. São computadores que não necessitam de muita memória para uso como por exemplo o de sua casa.
No auge da informática, cada fabricante desenvolvia seus computadores que, eram incompatíveis, tanto em relação ao hardware quanto aos softwares, o que causava uma ineficiência completa.
Os fabricantes eram obrigados a desenvolver desde a placa-mãe até o sistema operacional. Na década de 1980 surgiu o computador pessoal (PC - Computer Personal), com arquitetura aberta permitindo usar periféricos e sistemas.
Operacionais de empresas diferentes. Dessa forma, os fabricantes podiam criar seus próprios componentes com padrão prefixado, gerando uma concorrência que permitiam escolher as melhores peças.
Com mais fabricante produzindo, criou-se uma briga por mercados, as fábricas trabalhavam com margem de lucro menor e tornava o PC, o computador mais barato.
O principal concorrente do PC é a Apple, que produz os chamados Mães. A Apple desenvolve o computador inteiro, incluindo o sistema operacional.
Desktop
O desktop, desk (mesa) e top (em cima), é o micro computador criado para ser utilizado sobre a mesa, ou seja, não é portátil. Um desktop é formado por vários componentes:
Gabinete: Composto de placas, discos rigidos(HDs), memórias e processamentos de dados.
Monitor de vídeos: Exibe informações aos usuários.
Teclado e mouse: Canal de inserção de dados no computador.
Leptop(Notebook)
O laptop, lap (colo) e top (em cima), é um computador portátil, mais leve criado para ser transportado e utilizado em locais diferentes com mais facilidade.
O laptop também é chamado de notbook. Todos os seus componentes estão dispostos em um só equipamento. A diferença entre o laptop e desktop é no seu tamanho como também nos seus componente que são bem menor.
O desktop por ser maior, ele aquece mais e tem um preço bastante acessível. Já o laptop, é bem menor aquece menos mas por outro lado tem um preço mais elevado.
Desknot
O desknot é microcomputador que mescla componentes de notbooks e de um desktop comum. Contem peças de um desktop microprocessador, memória e componentes de notbooks como monitor LCD, HD, e placa-mãe. Como um desknotes não possui bateria interna eles funcionam ligados à energia elétrica, mas podem ser utilizados com uma bateria externa. Nota: Por utilizarem parte da tecnologia de um desktop, desknotes esquentam bem mais que os notbooks, ficando mais propícios a ocorrência de problemas.
Palmtop
Palmtop que dizer, palm(palma) e top(em cima), são computadores de mão. Eles fazem o que os microcomputadores mais robustos conseguem fazer, com a vantagem de pesar em torno de 100g e caber na palma da mão.
Os palmtops são conhecidos como handheld ou PDA. Um palmtop permite acessar a internet, assistir vídeos, fazer planilhas de cálculos, digitação de texto, ouvir músicas e agendar sua vida pessoal e profissional sem estar vinculado a uma mesa de escritório. Atualmente alguns aparelhos também possuem função de celular.
Sistema Binário
Para converter uma representação decimal em binária usa-se o sistema de divisão repetida. Observe os passos a seguir:
1º Passo:Faça a divisão do número decimal por 2. Caso obtenha um resultado exato, o valor 0,(zero)e caso não seja exato, anote o valor 1.Esses valores devem ser anotados da direita para para esquerda, assim, o primeiro resultado será o último digito da apresentação binária.
2º Passo: pegue a parte inteira do resultado encontrado e divida novamente por 2. Faça a operação inúmeras vezes, até encontrar como parte inteira o número 0. (Zero)
Veja abaixo uns exemplos de conversão de decimal para binários.2º Passo: pegue a parte inteira do resultado encontrado e divida novamente por 2. Faça a operação inúmeras vezes, até encontrar como parte inteira o número 0. (Zero)
Desta forma, o número decimal 258 é igual ao número binário: 100000010. O resultado é obtido juntando o resultado da última para primeira divisão, ou seja, de baixo para cima. A conversão de um número binário para decimal é feita da direita para esquerda elevando 2 à potência do índice e multiplicando pelo digito binário identificado por esse índice. Feita essa operação para todos os dígitos, somamos os resultados, encontrando o número desejado.
Veja a seguir como converter um binário par decimal.
Para o ultimo resultado será realizado uma adição como pode ver a seguir:
256 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 2 + 0
= 258.
Como pode ver o binário 100000010 = 258 e o binário 10000000 = 128.
Assim, o primeiro digito binário que encontramos é o 0 (Zero), no índice zero. Temos: 20 * 0. Após efetuar essa operação com todos os números, somamos os resultados, tendo como número final, aquele que procuramos.
Unidades de Medidas
As unidades de medidas caracterizam quantidade sejam massa, líquido, distância e etc. Como exemplo, a unidade de media da massa é o Kg ( Quilograma ), líquido por L ( litro ), Distância por M (metro), sendo assim o computador também tem sua unidade de medida.
As informações ficam armazenadas no computador através dos dígitos binários. Dessas duas palavras binary (binário) e digit (dígito), surgiram os termos bits, designando a menor unidade que forma uma informação de um computador.
Um bit sozinho não consegue apresentar uma informação, para isso, eles precisam estar agrupados em 8, 16, 32 ou 64 bits. Assim, cada caractere que pode ser uma letra, símbolo ou número é representado por 8 bits que equivalem a 1 byte.
A seguir, temos a lista de unidades de medidas que determinam a quantidade de informações armazenadas por um computador:
Observação:
Usa-se o bit apenas como unidade de medida para a transmissão de dados.
Portas de comunicação
As portas de comunicação são plugues que permitem a ligação de periféricos externos, que tiveram suas evoluções em função da necessidade das aplicações e de dispositivos externos como câmara digitais, discos rigidos, impressoras, mouses, entre outros.
Porta serial
A porta serial é considerada uma das conexões externas básicas para o computador e está inserida nos computadores há anos. Seu nome deriva-se do fato dessa porta transmitir os bits em séries. Atualmente a borta USB é mais utilizada, porém, alguns modems e impressoaras ainda utilizam a porta seral.
A vantagem dessa ports é que utiliza somente um fio para transmitir os 8bits, diferente da porta paralela que necessita de oito fios.
Isso faz com que os cabos seriais sejam menores, diminuindo seu custo. Inicialmente, a porta serial atingia a velocidade de 9600 bits por segundos, sua última versão chegou a 115 Kbps. Quanto a desvantagem, está no fato de levar oito vezes mais tempo para transmitir os dados.
Porta paralela
A porta paralela normalmente é usada para conectar impressoras, scanner e outros periféricos. A porta porta paralela transmite 8 bits de dados, ou seja, 1 byte de uma só vez pelo fato dos 8 bits serem transmitidos em paralelos uns aos outros, através de fios diferentes.
Sua velocidade inicial era de 150kbytes por segundos, chegando a atingir num segundo momento 1,2 MB pelas últimas impressoras paralelas febricadas.
IrDA
O IrDA é uma porta para uso de comunicação sem fios, feita através de luz infravermelha, como sistema parecido com do controle remoto da televisão.
Uma porta IrDA consegue interligar até 126 periféricos. Impressora, mouses e teclados podem ser conectados ao computador através da porta IrDA. Ela pode ser conectada diretamente à placa-mãe ou através de um adaptador IrDA fazendo a conecxão com a porta serial ou USB.
É comum a utilização de porta IrDA por notbooks para trasmissão de dados para outro computador (desktop ou notbook)ou para uma impressora que possua porta IrDA, não havendo a necessidade de fios. Existem dois tipos de padrões de porta IrDA:
irDA 1.0: Comunicações até 115,2 kbps.
irDA 1.1: Comunicações até 4Mbps.
O transmissor do primeiro dispositivo, precisa estar apontado diretamente para o receptor do segundo, separados por uma pequena distância.
Aparelhos palmtops equipados com infravermelho podem ser usados como controle remoto para a televisão ou vídeo, através de programas específicos, por possuírem o mesmo princípio de transmissão.
USB
USB (Universal Serial Bus) é um tipo de conexão plug and play que permite a conexão dos periféricos sem a necessidade de reiniciar ou desligar o computador.
A porta USB padronizou as conexões do PC moderno. Para cada periférico existia a necessidade de uma porta específica e alguns necessitavam de instalação de uma placa periférica no interior do micro, as quais deveriam ser configuradas. Inicialmente a porta USB utilizava dois valores de transferência: 12Mbps, usada por periféricos que exigem mais velocidade, como câmeras digitais, impressoras, modems, scaners; e 1,5Mbps para periféricos mais lentos como joysticks, mouses e teclados. Na versão 2.0 a porta USB antiga até 480Mbpse, recentemente, a USB 3.0 pode chegar a velocidade de 4,8 Gbps.
FireWire
Também conhecida como IEEE 1394 é parecida com a USB. A diferença está no seu foco. O USB é voltado a periféricos que todo PC apresenta extremamente. Já o FireWire pretende substituir o padrão SCCI (Small Computer System Interface), não sendo apenas um padão de discos rígidos, mas um padrão geral de ligação de periféricos.
O primeiro FireWire 400 (1394a) permitia a distância máxima de 4,5 m entre os dispositivos e transferência de até 400 Mbps. No lançamento o FireWire 400 (1394) era mais rápido que a USB. Quando surgiu a porta USB 2.0 com velocidades de transferência de até 480 Mbps e até 5 m de distância entre os dispositivos, a diferença acabou entre os dois padrões.
Em 2002, foi lançado o FireWire 800 (1394b )superando a USB 2.0 e que tem como característica a distância máxima de 100 m entre dispositivos e transferência de até 800Mbps.
O FireWire possui as características do barramento USB, como, por exemplo, a possibilidade de conectar até 63 periféricos ao barramento.
Escolhendo uma melhor configuração
Todos os componentes se interagem e influenciam de algum modo na maneira como o equipamento irá processar. A importância de cada um deles depende para que finalidade esse computador será utilizado. Porém, os cinco componentes mais importantes são:
Placa-mãe - A placa mãe é um componente de suma importância em um computador essencial para seu funcionamento. Ao escolher é importante verificar quais os processadores que ela suporta, se possui os barramentos adequados, se os slots são suficientes para o número de periféricos que pretende instalar e se nela existe o nome do fabricante.
Processador - Para o processador depende da sua utilização. Computadores que executam tarefas e que precisam de alto poder de processamento, como jogos, por exemplo, necessitam de um processador mais potente. Quantos aos micros usados em escritórios ou trabalhos escolares, os mesmos podem utilizar processadores menos potentes e mais baratos.
Memória RAM - Sua quantidade interfere diretamente no desempenho do computador. No caso do micro possuir pouca memória RAM, o processador passa a armazenar no disco rígido, os dados que deveriam ficar na memória, o que faz com que o sistema fique extremamente lento. Com tudo, instalar mais memória do que necessário chega a ser um desperdício, pois não tornará o sistema mais rápido.
Disco rígido - É importante que tenha-se um de bom desempenho influencia na velocidade em que os programas e arquivos serão abertos. Também supre as necessidades causadas em função de pouca memória. É necessário saber o tempo de acesso, a velocidade de rotação e a densidade do disco. O tempo de acesso é o tempo que o disco rígido começa a fornecer dados, após o computador ter solicitado. A velocidade de rotação do disco é medida em RPM (Rotação por Minuto), sendo que quanto mais rápido girar, mais rápido um dado será localizado. A densidade ou seja, a quantidade de dados que cabe em cada disco, também determina o desempenho.
Placa de vídeo - A indicada para micro destinado a jogos ou processamento de imagens em três dimensões é a placa de vídeo 3D. Para uso em escritórios ou com imagens em 2D, a placa de vídeo 3D não é necessária.
Um micro usado em u, escritório, onde são utilizado o Word, Excel e internet, por exemplo, não requer um processador potente, mas é indispensável uma quantidade razoável de memória RAM e um disco rígido rápido. Enquanto que, em um micro voltado para jogos, o principal é um processador rápido e uma boa placa de vídeo 3D.
Placa-mãe - Capítulo 2
A placa-mãe também conhecida como Motherboard, tem a função de integrar todos os componentes do computador ao processador, com a maior velocidade e confiabilidade possível. A qualidade dela determinará a eficácia do sistema. É na placa-mãe que ficam os principais componentes do computador, como BIOS, CHIPSET, MEMÓRIAS RAM, PROCESSADOR, SLOTS para conexão de placas e conectores para ligação de disco rígidos, drives, periféricos e fonte de alimentação.
A placa-mãe é formada por várias camadas de placas de circuito impresso. Ela necessita de alta tecnologia e um projeto confiável, pois qualquer erro na posição dos componentes ou contatos pode causar problemas elétricos ou interferências, prejudicando a qualidade da placa-mãe.
A qualidade da placa de circuito impresso é um dos fatores que diferenciam as boas das más. As pequenas trilhas de cobre por onde circula a corrente elétrica, compõem as placas de circuito impresso. Nelas, são conduzidos sinais de controle e de alimentação dos componentes da placa. Cada placa que compõe a placa-mãe possui pontos de contato para fazer a comunicação entre as mesmas e formarem a placa-mãe.
Não são todos fabricantes que produzem seus próprios chipsets, por isso, placas-mães de diferentes marcas podem podem usar o mesmo chipset. Assim, a qualidade de cada placa-mãe depende dos seguintes fatores:
.Do fabricante responsável pelas placas de circuito impresso.
.Do fabricante e do modelo do chipset.
.Do processador utilizado.
A identificação da placa-mãe pode ser realizada de várias maneiras: através da inscrição na placa(mais rápida e óbvia), do BIOS, de programas avançados de diagnóstico e através do manual da mesma.
.Do fabricante e do modelo do chipset.
.Do processador utilizado.
Fundamentos básicos de uma placa-mãe
Para intender o funcionamento correto de uma placa-mão, é importante conhecer os conceitos básicos de seus componentes.
Slot
A função do dos slots(fenda) é ligar as memórias, placas e periféricos ao barramento. Nas placas-mãe são posicionados, diversos slots para o encaixe de placas, como modem, rede, som e vídeo. Esses slots possuem velocidades correspondentes às dos barramentos.
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