1. Eniac
1.1. 2º Gerra mundial
1.1.1. Calibragem da mira da artilharia pesada
1.1.2. John Mauchley e J. Presper Eckert
1.1.2.1. Criaram sua propria empresa que deu origem a atual UNISYS
1.1.3. Iniciou em 1943
1.1.4. Ficou pronto em 1946 - Depois do final da gerra
1.2. Composto de
1.2.1. 18.000 Valvulas
1.2.2. 1.500 Relés
1.2.3. 20 registradores
1.2.4. Trabalhava com números decimais de 10 digitos
1.2.5. 6.000 chaves para programação
1.3. Iniciou as pesquisas para construção de computadores digitais
1.3.1. EDSAC 1949
1.3.2. JHONIAC
1.3.3. ILLIAC
1.3.4. MANIAC
1.3.5. WEIZAC
1.3.6. EDVAC
1.4. Imagens
1.4.1. Eniac
1.4.2. Eniac
2. Von Neumann
2.1. Poliglota, Matemático, Físico e com memória fotográfica
2.1.1. Trabalhou no projeto ENIAC
2.2. Criou a IAS - Uma versão do EDVAC
2.2.1. Programação digital - aboliu as chaves
2.2.2. Saiu do sistema decimal e usou o sistema binário
2.2.2.1. Perdido em Marte????
2.2.3. Criou o que hoje chamamos de máquina de von Neumann que é a base de todos os computadores atuais
2.3. máquina de von Neumann
2.3.1. 5 Partes Basicas
2.3.1.1. Memória
2.3.1.1.1. A memória consistia de 4.096 palavras, cada palavra possuindo 40 bits (0 ou 1). Cada palavra armazenava duas instruções de 20 bits ou um inteiro de 39 bits com sinal.
2.3.1.2. Unidade Lógico Aritmetica
2.3.1.2.1. Dentro da unidade lógico-aritmética, a precursora da atual CPU (Central Processing Unit, ou seja, Unidade Central de Processamento), havia um registrador interno especial de 40 bits denominado acumulador
2.3.1.3. Unidade de Controle
2.3.1.4. Entrada
2.3.1.5. Saida
2.3.2. Aritmética
2.3.2.1. A máquina não possuía aritmética de ponto-flutuante, pois von Neumann achava que qualquer matemático competente deveria ser capaz de acompanhar de cabeça a posição do ponto decimal (na realidade, ponto binário).
3. Transistor
3.1. O primeiro Transistor
3.1.1. 1948
3.1.2. Bell Labs
3.1.3. John Bardeen, Walter Brattain e William Shockley,
3.1.4. Nobel de Física de 1956
3.1.5. no final dos anos 50 os computadores a válvula estavam obsoletos
3.2. Whirlwind I
3.2.1. iniciado no MIT em 1944 a mando da marinha norte-americana
3.2.2. simulador de voo universal para treinar equipes de bombardeio durante a Segunda Guerra Mundial
3.2.3. finalizado em 1951
3.2.4. Serviu de base para o TX-0
3.2.4.1. Iniciado em 1955
3.2.4.2. concluído em 1956
3.3. Transistores
4. Circuito Integrado
4.1. O primeiro circuito integrado
4.1.1. inventado por Jack Kilby da Texas Instruments em 1958
4.1.2. possibilitou que dezenas de transistores fossem colocados em uma única pastilha
4.1.3. tornou possível construir computadores menores, mais rápidos e mais baratos
4.2. Circuito integrado Atual
5. Bases Numéricas
5.1. Binário
5.1.1. no nível mais baixo tudo ocorre através de portas lógicas, isto é, com informações lógicas do tipo "falso" ou "verdadeiro".
5.1.2. para o programador, representar tudo através de números 0 e 1 pode ser bastante dificil
5.2. Octal
5.2.1. Nos primeiros computadores microprocessados, as instruções e informações eram organizadas em grupos de 4 bits
5.2.1.1. nibble
5.2.1.2. entretanto, apenas os 3 bits inferiores (os mais à direita) eram "úteis";
5.2.1.3. como os computadores não eram exatamente confiáveis, o bit mais alto (o mais à esquerda) era usado como um dígito verificador
5.2.1.4. o programador tinha acesso a apenas 8 combinações numéricas
5.2.2. Tabela
5.2.3. Pode parecer pouca economia, mas observe o ganho no tempo de digitação e leitura. Cada tríade de bits era substituída por um único dígito.
5.2.4. 0 2 7 4 1 0 4 5 2
5.2.4.1. 000 010 111 100 001 000 100 101 010
5.3. Hexadecimal
5.3.1. Quando os computadores se tornaram mais confiáveis, as informações passaram a ser organizadas em grupos de 4 bits
5.3.1.1. Os "octais", de 0 a 7, não era mais suficientes
5.3.2. o uso de decimais não era o mais adequado
5.3.2.1. devido à necessidade de dois dígitos para representar cada nibble.
5.3.2.2. Tabela
5.3.3. Por essa razão, alguém teve a ideia de usar uma representação "hexadecimal"
5.3.3.1. os dígitos considerados são 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E e F
5.3.3.2. A representa o 10
5.3.3.2.1. Sequencialmente, com o F representando o 16
5.3.3.3. Tabela
5.3.3.4. 0 1 8 4 C 9 E
5.3.3.4.1. 0000 0001 1000 0100 1100 1001 1110
5.3.3.5. Quando os dados passaram a ser considerado em 8 bits
5.3.3.5.1. não seria viável o uso de novas letras
5.3.3.5.2. uma vez que há 256 combinações possíveis (de 0 a 255) com 8 bits
5.3.3.5.3. passou-se então, a especificar os números em hexadecimal, com um dígito por nibble
5.3.3.5.4. 2D
5.3.3.6. Os números de 16 bits passaram a ser representados como 4 dígitos hexadecimais
5.3.3.6.1. 2DF0
5.3.3.7. os números de 32 bits passaram a ser representados por 8 dígitos hexadecimais
5.3.3.7.1. separados por quatro a quatro:
5.3.3.7.2. 2DF0:CE16
6. Origem dos Processadores
6.1. 1969 - Busicom encomendou para a INTEL - Marcian Hoff
6.2. Proposta de um novo conceito
6.2.1. Esta solução pressupunha que a função do circuito integrado seria determinada por um programa nele armazenado. Isso significava que a configuração deveria ser mais simples, mas também era preciso muito mais memória que no caso do projeto proposto pelos engenheiros japoneses.
6.3. Frederico Faggin
6.3.1. transferiu-se para a INTEL e, em somente 9 meses, teve sucesso na criação de um produto real a partir da sua primeira concepção.
6.4. 1971 a INTEL compra os direitos da Busicom
6.4.1. Primeiro Microprocessador
6.4.2. 4004 foi o primeiro microprocessador de 4 bits e tinha a velocidade de 6 000 operações por segundo.
6.5. 1972 - Encomenda da companhia Americana CTC
6.5.1. os primeiros microprocessadores de 8 bits apareceram no mercado com o nome de 8008.
6.5.2. podia endereçar 16KB de memória, possuía 45 instruções e tinha a velocidade de 300 000 operações por segundo.
6.5.3. Esse microprocessador foi o pioneiro de todos os microprocessadores atuais.
6.6. 1974
6.6.1. 8080 - processador de 8 bits
6.6.1.1. capacidade de endereçar 64KB de memória
6.6.1.2. com 75 instruções
6.6.1.3. com preços a começar em $360.
6.6.2. Motorola
6.6.2.1. 6800
6.6.2.1.1. Chuck Peddle
6.6.2.1.2. 8 Bits
6.6.2.2. a Motorola foi a primeira companhia a fabricar outros periféricos como os 6820 e 6850.
6.7. 1975
6.7.1. Exposição WesCom
6.7.1.1. A MOS Technology anunciou que ia pôr no mercado microprocessadores 6501 e 6502 ao preço de $25 cada e que podia satisfazer de imediato todas as encomendas.
6.7.1.2. Isto pareceu tão sensacional que muitos pensaram tratar-se de uma espécie de vigarice, considerando que os competidores vendiam o 8080 e o 6800 a $179 cada.
6.7.1.3. Para responder a este competidor, tanto a Intel como a Motorola baixaram os seus preços por microprocessador para $69,95 logo no primeiro dia da exposição.
6.7.1.4. Rapidamente a Motorola pôs uma ação em tribunal contra a MOS Technology e contra Chuck Peddle por violação dos direitos autorais por copiarem o 6800
6.7.1.5. A MOS Technology deixou de fabricar o 6501, mas continuou com o 6502.
6.7.1.6. 6502
6.7.1.6.1. microprocessador de 8 bits com 56 instruções e uma capacidade de endereçamento de 64KB de memória
6.7.1.6.2. Devido ao seu baixo custo, o 6502 torna-se muito popular e, assim, é instalado em computadores como KIM-1, Apple I, Apple II, Atari, Comodore, Acorn, Oric, Galeb, Orao, Ultra e muitos outros.
6.7.1.6.3. Logo aparecem vários fabricantes do 6502 (Rockwell, Sznertek, GTE, NCR, Ricoh e Comodore
6.7.1.6.4. no auge da sua prosperidade, chegou a vender microprocessadores à razão de 15 milhões por ano!
6.8. 1976
6.8.1. Frederico Faggin deixa a Intel e funda a Zilog Inc.
6.8.2. Zilog anuncia o Z80
6.8.2.1. Sabendo que tinha sido já desenvolvida uma enorme quantidade de programas para o 8080, Faggin conclui que muitos vão permanecer fieis a este microprocessador por causa das grandes despesas que adviriam das alterações a todos estes programas. Assim, ele decide que o novo microprocessador deve ser compatível com o 8080, ou seja, deve ser capaz de executar todos os programas que já tenham sido escritos para o 8080.
6.8.2.2. O mais potente do seu tempo
6.8.2.3. podia endereçar diretamente 64KB de memória, tinha 176 instruções, um grande número de registos, uma opção para refresh de memória RAM dinâmica, uma única alimentação, maior velocidade de funcionamento
6.8.2.4. o microprocessador de 8 bits com maior sucesso no seu tempo
6.8.2.5. O Z80 foi o coração de muitos computadores como o Spectrum, Partner, TRS703, Z-3 e Galaxy
6.8.3. 8085
6.8.3.1. 8080 encapsulado com alguns detalhes extras de entrada/saída
6.8.4. 8086
6.8.4.1. CPU de 16 bits numa única pastilha
6.8.4.2. O 8086 foi projetado para ter uma certa semelhança com o 8080, mas não era completamente compatível com o 8080.
6.8.5. 8088
6.8.5.1. mesma arquitetura que o 8086 e executava os mesmos programas, mas possuía um barramento de 8 bits, ao invés de um barramento de 16 bits, o que o tornava mais lento, porém mais barato que o 8086
6.8.5.2. a IBM escolheu o 8088 para CPU do IBM PC original, esta pastilha tornou-se rapidamente o padrão da indústria de computadores pessoais
6.9. Anos seguintes
6.9.1. Nos anos seguintes, a Intel lançou o 80186 e o 80188, essencialmente novas versões do 8086 e 8088, respectivamente, mas contendo também uma grande quantidade de circuitaria de entrada/saída. Nunca foram amplamente utilizados.
6.9.2. Com o passar dos anos, tornou-se possível colocar dezenas de milhares, depois centenas de milhares, e finalmente milhões de transistores em uma única pastilha. Este avanço tornou os microprocessadores mais rápidos e principalmente mais baratos.
6.9.3. vários fabricantes começaram a dotar suas CPUs com dispositivos extras.
6.9.4. Por exemplo, uma pastilha com uma CPU e um conversor A/D2 poupa o projetista de adquirir e interfacear um A/D externo, ou seja, o sistema fica mais barato e mais simples.
6.9.5. Com o passar dos anos, isto tornou-se comum e fez nascer uma nova classe de dispositivos: a dos microcontroladores (MCU's).
7. E os Microcontroladores?
7.1. O que é um microcontrolador?
7.1.1. Um microcontrolador é, em última análise, um computador em um único chip
7.1.2. Esse chip contém um processador, memória, periféricos de entrada e de saída, temporizadores, dispositivos de comunicação serial, dentre outros.
7.1.3. Os microcontroladores surgiram como uma evolução natural dos circuitos digitais devido ao aumento da complexidade dos mesmos.
7.1.4. Chega um ponto em que é mais simples, mais barato e mais compacto, substituir a lógica das portas digitais por um conjunto de processador e software.
7.1.5. Um microcontrolador seria como um Controlador Lógico Programável (CLP) da Eletrônica.
7.2. O primeiro microcontrolador
7.2.1. TMS 1000
7.2.1.1. em 1971
7.2.1.2. de 4 bits com ROM e RAM incorporados
7.2.1.3. inventado por 2 engenheiros na Texas Instruments
7.2.1.3.1. Gary Boone
7.2.1.3.2. Michael Cochram
7.2.2. utilizando internamente pela empresa nas suas calculadoras
7.2.3. foi melhorado ao longo dos anos
7.2.4. Em 1974, ele foi colocado à venda para as indústrias eletrônicas
7.2.5. Em 1983, cerca de 100 milhões de dispositivos TMS 1000 haviam sido vendidos.
7.3. Memória eletricamente apagável
7.3.1. A partir de 1990
7.3.2. Antes desses dispositivos eletricamente reprogramáveis, geralmente era necessário programação especializada e hardwares
7.3.3. os microcontroladores puderam ser programados e reprogramados enquanto que em circuito, fazendo com que seus dispositivos pudessem ser atualizados com novos softwares sem a necessidade de serem devolvidos ao fabricante.
7.3.4. Muitos microcontroladores atuais, como os da Microchip e da Atmel, incorporam a tecnologia de memória flash.
7.4. Microcontroladores modernos
7.4.1. Caracteristicas
7.4.1.1. Além de dispositivos de uso geral, microcontroladores especializados estão sendo produzidos para áreas como automotiva, iluminação, comunicação e dispositivos de baixo consumo de energia. Eles também têm se tornado menores e mais potentes.
7.4.1.2. Por exemplo, em 2010, a Atmel anunciou um microcontrolador flash em um pacote medindo 2 mm por 2 mm. Estes dispositivos minúsculos são pequenos e baratos o suficiente para serem utilizados em produtos como brinquedos e escovas de dentes.
7.4.2. Exemplos
7.4.2.1. 8-bit Atmel AVR
7.4.2.1.1. O tipo de microcontrolador 8-bit é usado em algumas placas de desenvolvimento, tais como o descontroladamente aclamado e amplamente conhecido Arduino Uno (Atmel AVR ATmega328)
7.4.2.2. 16-bit Texas Instruments MSP430
7.4.2.2.1. Microcontroladores de 16 bits são normalmente usados em pequenos dispositivos eletrônicos de consumo, aplicações de segurança e processamento de entrada de sensor.
7.4.2.3. 32-bit Freescale Coldfire
7.4.2.3.1. Microcontroladores de 32 bits são os mais recentes e geralmente são baseadas em um processador ARM design. Processadores baseados na arquitetura ARM são usados em smartphones, tablets e outras aplicações de baixa potência
7.4.3. A placa de desenvolvimento
7.4.3.1. Uma placa de desenvolvimento consiste tipicamente do microcontrolador, uma forma de alimentar o cartão (geralmente um adaptador de parede ou USB), um método para a comunicação com um computador (tipicamente USB), e outras características, tais como os pinos de entrada/saída (I/O) para controlar outros dispositivos.
8. A Lei de Moore
8.1. o desempenho e o número de transistores que formam o processador, dobra a cada 18 meses
8.1.1. surgiu em 1965
8.1.1.1. Gordon Earl Moore
8.1.1.2. fundador da Intel
8.1.2. Não há como dizer que esta lei vá perpetuar por muito mais tempo
8.1.3. Se a informática continuar a evoluir neste ritmo, onde iremos parar?