2 - Introdução a Computação

Aula de introdução a computação para a disciplina de programação de computadores para os cursos de engenharia elétrica e de produção da faculdade Metropolitana de Porto Velho, ministrada pelo professor Autran (www.profautran.com.br)

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2 - Introdução a Computação por Mind Map: 2 - Introdução a Computação

1. Eniac

1.1. 2º Gerra mundial

1.1.1. Calibragem da mira da artilharia pesada

1.2. John Mauchley e J. Presper Eckert

1.3. Composto de

1.3.1. 18.000 Valvulas

1.3.2. 1.500 Relés

1.3.3. 20 registradores

1.3.4. Trabalhava com números decimais de 10 digitos

1.3.5. 6.000 chaves para programação

1.4. Iniciou em 1943

1.5. Ficou pronto em 1946 - Depois do final da gerra

1.6. Iniciou as pesquisas para construção de computadores digitais

1.6.1. EDSAC 1949

1.6.2. JHONIAC

1.6.3. ILLIAC

1.6.4. MANIAC

1.6.5. WEIZAC

1.6.6. EDVAC

1.7. Criaram sua propria empresa que deu origem a atual UNISYS

1.8. Imagens

1.8.1. Eniac

1.8.2. Eniac

2. Von Neumann

2.1. Poliglota, Matematico, Fisico e com memória fotografica

2.2. Trabalhou no projeto ENIAC

2.3. Criou a IAS - Uma versão do EDVAC

2.3.1. Programação digital - aboliu as chaves

2.3.2. Saiu do sistema decimal e usou o sistema binário

2.3.2.1. Perdido em Marte????

2.3.3. Criou o que hoje chamamos de máquina de von Neumann que é a base de todos os computadores atuais

2.3.4. máquina de von Neumann

2.3.4.1. Figura

2.3.4.1.1. O cara

2.3.4.2. 5 Partes Basicas

2.3.4.2.1. Memória

2.3.4.2.2. Unidade Lógico Aritmetica

2.3.4.2.3. Unidade de Controle

2.3.4.2.4. Entrada

2.3.4.2.5. Saida

2.3.4.3. Aritmética

2.3.4.3.1. 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. Em 1948, o transistor foi inventado no Bell Labs por John Bardeen, Walter Brattain e William Shockley, pelo qual foram agraciados com o Prêmio Nobel de Física de 1956.

3.2. Substituiu a valvula

3.3. Nos 10 anos seguintes, o transistor revolucionou os computadores, e no final dos anos 50 os computadores a válvula estavam obsoletos

3.4. O primeiro computador transistorizado foi construído no Lincoln Laboratory do MIT, uma máquina de 16 bits baseada no Whirlwind I.

3.4.1. Foi denominada TX-0 (Transistorized eXperimental computer 0, ou seja, computador transistorizado experimental 0), que visava meramente a ser um protótipo para testar o TX-2, uma versão melhorada.

3.5. Imagens

3.5.1. Transistor

4. Circuito Integrado

4.1. O primeiro circuito integrado comercial foi inventado por Jack Kilby da Texas Instruments em 1958.

4.2. Esta invenção foi tão significativa que Jack Kilby recebeu o maior prêmio da área tecnológica dos EUA, a National Medal of Science.

4.3. O circuito integrado possibilitou que dezenas de transistores fossem colocados em uma única pastilha.

4.4. Este encapsulamento tornou possível construir computadores menores, mais rápidos e mais baratos que seus predecessores transistorizados.

4.5. Imagens

4.5.1. Jack Kilby

4.5.2. Primeiro Circuito Integrado

4.5.3. Circuito Integrado Atual

5. Microprocessadores

5.1. 1969 - Busicom encomendou para a INTEL - Marcian Hoff

5.2. Proposta de um novo conceito

5.2.1. 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.

5.3. Frederico Faggin

5.3.1. transferiu-se para a INTEL e, em somente 9 meses, teve sucesso na criação de um produto real a partir da sua primeira concepção.

5.4. 1971 a INTEL compra os direitos da Busicom

5.4.1. Primeiro Microprocessador

5.4.2. 4004 foi o primeiro microprocessador de 4 bits e tinha a velocidade de 6 000 operações por segundo.

5.5. 1972 - Encomenda da companhia Americana CTC

5.5.1. os primeiros microprocessadores de 8 bits apareceram no mercado com o nome de 8008.

5.5.2. podia endereçar 16KB de memória, possuía 45 instruções e tinha a velocidade de 300 000 operações por segundo.

5.5.3. Esse microprocessador foi o pioneiro de todos os microprocessadores atuais.

5.6. 1974

5.6.1. 8080 - processador de 8 bits

5.6.1.1. capacidade de endereçar 64KB de memória

5.6.1.2. com 75 instruções

5.6.1.3. com preços a começar em $360.

5.6.2. Motorola

5.6.2.1. 6800

5.6.2.1.1. Chuck Peddle

5.6.2.1.2. 8 Bits

5.6.2.2. a Motorola foi a primeira companhia a fabricar outros periféricos como os 6820 e 6850.

5.7. 1975

5.7.1. Exposição WesCom

5.7.1.1. 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.

5.7.1.2. 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.

5.7.1.3. 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.

5.7.1.4. 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

5.7.1.5. A MOS Technology deixou de fabricar o 6501, mas continuou com o 6502.

5.7.1.6. 6502

5.7.1.6.1. microprocessador de 8 bits com 56 instruções e uma capacidade de endereçamento de 64KB de memória

5.7.1.6.2. 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.

5.7.1.6.3. Logo aparecem vários fabricantes do 6502 (Rockwell, Sznertek, GTE, NCR, Ricoh e Comodore

5.7.1.6.4. no auge da sua prosperidade, chegou a vender microprocessadores à razão de 15 milhões por ano!

5.8. 1976

5.8.1. Frederico Faggin deixa a Intel e funda a Zilog Inc.

5.8.2. Zilog anuncia o Z80

5.8.2.1. 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.

5.8.2.2. O mais potente do seu tempo

5.8.2.3. 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

5.8.2.4. o microprocessador de 8 bits com maior sucesso no seu tempo

5.8.2.5. O Z80 foi o coração de muitos computadores como o Spectrum, Partner, TRS703, Z-3 e Galaxy

5.8.3. 8085

5.8.3.1. 8080 encapsulado com alguns detalhes extras de entrada/saída

5.8.4. 8086

5.8.4.1. CPU de 16 bits numa única pastilha

5.8.4.2. O 8086 foi projetado para ter uma certa semelhança com o 8080, mas não era completamente compatível com o 8080.

5.8.5. 8088

5.8.5.1. 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

5.8.5.2. a IBM escolheu o 8088 para CPU do IBM PC original, esta pastilha tornou-se rapidamente o padrão da indústria de computadores pessoais

5.9. Anos seguintes

5.9.1. 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.

5.9.2. 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.

5.9.3. vários fabricantes começaram a dotar suas CPUs com dispositivos extras.

5.9.4. 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.

5.9.5. Com o passar dos anos, isto tornou-se comum e fez nascer uma nova classe de dispositivos: a dos microcontroladores (MCU's).

6. Memória

6.1. A memória é a parte de um computador que armazena informações, instruções e programas, e sua medida é expressa geralmente em valores Kb

6.2. Medidas de Memórias

6.2.1. Bit X Bite X Word

6.3. Tipos de Memorias

6.3.1. Memória Principal

6.3.1.1. RAM

6.3.1.1.1. Random Acess Memory

6.3.1.1.2. Memória Volatil usada para executar aplicações depois que a maquina ja esta ligada,e cujas as informações são perdidas depois do desligamento da maquina

6.3.1.2. ROM

6.3.1.2.1. Read Only Memory

6.3.1.2.2. Memoria localizada no chip responsável pela inicialização da maquina e não perde o seu conteudo quando a maquina é desligada

6.3.1.2.3. Tipos de Memória ROM

6.3.2. Memória Secundária

7. programação

7.1. Conceito

7.1.1. Uma linguagem de programação é uma linguagem utilizada por uma pessoa para expressar um processo através do qual o computador possa resolver um problema

7.2. Ensino Formal

7.2.1. Fatos comprovados indicam que programadores que tiveram pouca educação formal em linguagens de programação tendem a continuar a usar uma mesma linguagem de programação, mesmo que esta esteja em desuso

7.2.2. muitos programadores que obtiveram treinamento em alguma linguagem, fornecido por escolas de programação, terão grandes dificuldades em aprender outras linguagens

7.2.3. escolas superiores oferecem muito mais que treinamento, elas baseiam o ensino em fundamentos, que privilegiam a técnica, e não somente a prática.

7.2.4. É necessário que os programadores conheçam os fundamentos das linguagens de programação para que possam ler, entender e aprender com os manuais e livros técnicos das novas linguagens e os novos paradigmas que venham a surgir.

7.2.5. Vantagens

7.2.5.1. Aumentar a capacidade de resolver problemas

7.2.5.2. Escolher com maior inteligência a linguagem mais apropriada

7.2.5.3. Melhorar a capacidade de aprender novas linguagens de programação

7.2.5.4. Entender melhor a importância da implementação

7.2.5.5. Ser capaz de projetar novas linguagens de programação

7.2.5.6. Ajudar no avanço global da computação

7.3. Paradigmas

7.3.1. Conceitos

7.3.1.1. Os paradigmas são simplificações da realidade. Cada paradigma é caracterizado por um conjunto de conceitos de base

7.3.1.2. Um paradigma é um modelo interpretativo, é uma conceitualização de uma realidade

7.3.1.2.1. Permite o entendimento dessa realidade

7.3.1.2.2. Permite a determinação de qual é a melhor forma de atuar sobre essa realidade.

7.3.1.3. Pode-se dizer que um paradigma é um ponto de vista que determina como uma realidade é entendida e como se atua sobre esta realidade.

7.3.2. Exemplos

7.3.2.1. Politicos

7.3.2.1.1. Liberalismo

7.3.2.1.2. Fascismo

7.3.2.1.3. Comunismo

7.3.2.1.4. Socialismo

7.3.2.2. científicos

7.3.2.2.1. Mecânica de Newton

7.3.2.2.2. Mecânica de Einstein

7.3.2.3. Militares

7.3.2.3.1. Guerra Fria

7.3.2.3.2. Guerrilha

7.3.3. Paradigimas de Programação

7.3.3.1. Conceitos

7.3.3.1.1. Um paradigma de programação consiste numa conceitualização da computação

7.3.3.1.2. Cada paradigma de programação é caracterizado por um conjunto particular de conceitos e linguagens de programação.

7.3.3.2. Tipos

7.3.3.2.1. Imperativo

7.3.3.2.2. Orientado à Lógica (Descritivo)

7.3.3.2.3. Orientado a Funções

7.3.3.2.4. Orientado a Objetos

7.4. linguagem

7.4.1. alto nível

7.4.1.1. C /C++

7.4.1.2. compilador

7.4.1.2.1. Código Fonte

7.4.1.2.2. Objeto

7.4.1.2.3. Executável

7.4.2. baixo nível

7.4.2.1. assembler

7.4.2.2. montador

7.4.3. IDE

7.4.3.1. DEV C++