história dos computadores + conceitos base
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TIC História dos Computadores + Conceitos Base
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FUNDAMENTOS DE INFORMÁTICA
GERAÇÕES DOS COMPUTADORES
1ª Geração: utilizavam válvula - datam de 1951 a 1959
possuíam cerca de 20.000 válvulas
pesavam 30 toneladas e tinham 800 Km de cabos
calor queimava as válvulas e consumia muita energia
2ª Geração: utilizavam transístores - datam de 1959 a 1965
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transistor 100 vezes menor que a válvula
não precisavam de tempo para aquecer e consumiam menos energia
eram mais rápidos e com menor tamanho e preço
3ª Geração: utilizavam circuito integrado
componentes eletrônicos miniaturizados e montados em único chip
muito mais confiáveis e mais rápidos
conceitos de família de computadores, microprogramação e multiprogramação
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4ª Geração: utiliza chips (circuito integrado semicondutores) - a
partir de 1970
escala de integração dos circuitos integrados (LSI)
milhões de diminutos componentes num invólucro
diminuição do tamanho físico do computador e produção do microcomputador
5ª Geração: VLSI – grande escala de integração
alguns estudiosos acreditam que já estamos na 5ª geração
circuito integrado semicondutotres de grande escala
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CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO PORTE
Computador de Grande Porte (Mainframe)
Manipulam grandes quantidades de informações e podem ocupar sala inteira.
Ligado a terminais que são utilizados para entrada e saída dos dados.
Possuem vários processadores e unidades de disco.
Usados por aplicações que requerem um imenso volume de cálculos matemáticos.
São utilizados principalmente por grandes empresas, universidades e bancos.
Computador de Médio Porte
Poderosos servidores de rede para ajudar a controlar grandes websites da Internet.
Sistema operacional multiusuário e redes de computadores.
Manipulam muitos dados e servem a um usuário ou a vários terminais.
Com o avanço dos microcomputadores eles estão sendo pouco empregados.
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Microcomputador ou PC (Personal Computer)
Os computadores pessoais surgiram na década de 80. Seu poder de computação atual
excede o poder dos mainframes das gerações anteriores, e isto a uma fração do custo
destes computadores. Utilizados em escritórios, salas de aula e residências.
o Desktop, Notebook, Laptop, Palmtop
c. NOTAÇÃO NUMÉRICA
Nós, seres humanos, estamos acostumados a fazer contas e cálculos utilizando o sistema
numérico na base decimal, ou seja, 10 algarismos. (de 0 a 9)
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Normalmente os microcomputadores pessoais utilizam o sistema binário, que é
composto pelos algarismos 0 e 1.
Com um relé deixando passar a energia elétrica ou não, o 0 e 1 representarão um falso
ou verdadeiro, certo ou errado, sim ou não, etc...
Decimal Binária
0 0
1 1
2 10
3 11
4 100
5 101
6 110
7 111
8 1000
9 1001
d. TERMOS EMPREGADOS
Hardware - Equipamentos, máquinas e acessórios empregados no
processamento de dados. É a parte física, ou seja, aquilo que se pode ver ou
tocar.
Software - Conjunto de programas, instruções, procedimentos e documentação
relativa à operação de um sistema de processamento de dados.
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Dados - Quaisquer tipos de informações iniciais processadas pelo computador.
Matéria-prima ou dado bruto a ser manipulado.
Informações - Dados organizados para um determinado fim, como
resultado do processamento, para ser utilizado.
Programa - Conjunto de instruções elaboradas e seqüencialmente executadas,
que definem o comportamento do computador para realizar uma operação específica.
Arquivo - Conjunto de dados que dizem respeito ao mesmo assunto, localizados
num endereço lógico.
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BIT (BInary digiT) - É a menor unidade de informação existente no
computador. Fisicamente é um elemento eletromagnético biestável, que pode assumir
dois estados distintos: ligado ou desligado. A cada estado foi associado um dígito
binário (0 ou 1).
BYTE (BinarY TErm) - É a unidade básica de tratamento da informação. Um
BYTE contém 8 (oito) BITs.
Backup - Cópia de segurança realizada com o intuito de preservar os
dados, caso haja um possível dano no meio de armazenamento com as
informações originais.
e. UNIDADES FUNCIONAIS BÁSICAS
1) Unidade de Controle - UC: Controla todas as atividades da máquina. Responsável
pelas interrupções durante a realização das tarefas.
2) Unidade Lógico-aritmética - ULA: Realiza as operações lógicas AND, OR, NOT e
as operações matemáticas de soma, subtração, multiplicação e divisão.
3) Unidade de Armazenamento - UA: Armazena programas, instruções e dados.
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4) Unidade de Entrada - UE: Permite entrar no computador os programas, instruções e
dados. Interface do usuário na interação com o computador.
5) Unidade de Saída - US: É por onde o computador nos devolve resultados,
mostrando as informações depois de processadas.
Unidade Central de Processamento (UCP) é composta por UC, ULA e
Memória principal.
Sistema de computador:
Unidade de Entrada
Unidade de Saída
UCP
Memória Principal
Unidade de Controle
Unidade Lógico-Aritmética
Unidade de Armazenamento
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f. UNIDADES DE MEDIDA
Correspondências: 1 Byte = 8 Bits
1024 Bytes = 1 Kilobyte (KB)
1024 Kilobytes = 1 Megabyte (MB)
1024 Megabytes = 1 Gigabyte (GB)
1024 Gigabytes = 1 Terabyte (TB)
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Tabela ASCII (Código Padrão Americano para Intercâmbio de Informações)
Tabela com 256 posições, que vai de 0 a 255, utilizando a notação binária, onde cada
conjunto de 8 Bits (1 Byte) representa um caractere alfanumérico maiúsculo ou
minúsculo, ou um algarismo numérico de 0 a 9, ou um símbolo gráfico qualquer
existente no teclado.
Ao ser digitado um número, uma letra ou um caractere, o seu Byte correspondente na
tabela ASCII vai para a memória do computador, pois o mesmo só trabalha com 0 e 1.
26 algarismos alfabéticos maiúsculos (de A a Z, K, Y W)
26 algarismos alfabéticos minúsculos
10 algarismos numéricos (de 0 a 9)
32 símbolos usados pelo computador ( , . ^ ; : + - $ * % ! “ ? @ & } [ etc )
g. PARTES COMPONENTES DO MICROCOMPUTADOR
1) Unidade do Sistema: É o compartimento composto pelo gabinete que aloja a placa-
mãe, as diversas placas controladoras e a fonte de alimentação interna, etc.
2) Periféricos: Acoplados à Unidade de Sistema e permitem interagir com o
computador.
Unidades do Sistema:
Fonte de Alimentação – Transforma a tensão de entrada em corrente contínua
para alimentar os componentes eletrônicos e os motores dos drives.
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Placa-mãe – Placa principal de circuito impresso, que contém as unidades de
controle, unidade lógico-aritmética, parte da unidade de armazenamento (Memória
Principal) e permite o acoplamento das diversas placas controladoras de periféricos.
Placas controladoras – Placas acopladas na placa mãe, tais como placa de vídeo,
placa de rede, placa multimídia, placa fax-modem, placa de som, placa controladora de
unidades de disquetes e discos rígidos e etc...
Periféricos:
Impressora - É uma unidade de saída de dados. Os principais tipos
de impressoras são: matricial, laser, jato de tinta e sublimação. Na compra
de uma impressora, levar em consideração o seguinte: custo, velocidade,
qualidade e ruído.
Monitor de Vídeo - É a principal unidade de saída de dados.
Os principais tipos de vídeo em uso atualmente são o VGA (640 x 480) e o
SVGA (800 x 600, 1024 x 768) e UVGA (1200 x 1024).
VGA significa Adaptador Gráfico de Vídeo. Os números significam a
quantidade de linhas e colunas na tela do monitor.
Encontramos com tamanho de 15, 17 e 21 polegadas, além de
outros.
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Monitores de cristal líquido (LCD) são os que ocupam pouco espaço
nas mesas.
Os monitores Touch-Screen são periféricos também de entrada de
dados, pois escolhemos opções através de um toque na própria tela
(tela sensível ao toque).
Scanner - Unidade de entrada de dados que permite digitalizar imagens, como
desenhos, fotografias, além de qualquer tipo de textos. Colocar no computador em
forma de arquivos eletrônicos em bits, o que antes estava em átomo, no papel.
Modem - Modulador e demodulador. Unidade de entrada e saída de dados que
permite ao computador transmitir e receber informações na Internet através da linha
telefônica. O mais utilizado é o de 56 Kbps (Kilobits por segundo).
Joystick - Unidade de entrada de dados usada para jogos.
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Microfone - Unidade de entrada de dados.
Mouse - Unidade de entrada de dados que permite selecionar algo, abrir janela ou
programa, e copiar ou mover arquivos, etc...
Teclado - Unidade de entrada de dados.
Saída de Áudio (caixa de som) - Unidade de saída de dados.
Leitora de código de barras - Unidade de entrada de dados que faz a leitura dos
códigos de barras usando feixe de raio laser.
PenDrive – Dispositivo para armazenar arquivos e levar para outro computador.
Funciona tal como um disquete e pode ser conduzido no bolso como se fosse caneta.
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Caneta ótica – Usada em computadores portáteis e organizadores pessoais
digitais. Serve para entrada de dados.
Plotter - Unidade de saída de dados onde braços robóticos com canetas desenham
sobre papel. Mais usado por engenheiros e arquitetos.
Reconhecimento de voz – Promete ser o meio mais cômodo de entrada de dados,
já que o discurso é o meio mais natural de comunicação humana.
h. CONEXÕES DO MICROCOMPUTADOR
São usadas para a transferência de dados entre computadores e conexão de periféricos.
1) Serial
A comunicação serial se processa BIT a BIT. Nomes: de COM1 (ou Aux) a COM 4
2) Paralela
A comunicação paralela se processa BYTE a BYTE.
É mais usada por impressoras. Nomes: de LPT1: a LPT3:
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3) USB (Universal Serial Bus)
Saída universal plug-and-play, ou seja, conecte e use, pois a instalação do
periférico é feita de forma automática sem a necessidade da reinicialização
do computador.
i. PROCESSAMENTO
Manipulações de dados nos quais os dados são transformados em informações.
Participam do processamento a UCP (UC, ULA e a memória principal).
As famílias de processadores mais conhecidas para microcomputador são: INTEL e
AMD.
A AMD está concorrendo no mercado com os processadores Duron, Sempron e Turion.
A INTEL lançou os processadores Pentium Celeron e Pentium II,III e IV.
Cada mudança aumenta a velocidade de processamento e gerenciamento de
memória,
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Velocidade de processamento:
Velocidade com que o computador realiza um certo número de instruções numa unidade
de tempo. É o batimento ou relógio do computador. Hoje, existem computadores de 800
Mhz, 1 Ghz ou 1.000 Mhz, 1,6 Ghz, 2 Ghz, 2,6 Ghz... (megahertz ou gigahertz)
Tipos de processamento:
Em lote - Acumula as tarefas em lote e em seqüência para posterior processamento.
On-line - Processamento realizado simultaneamente com a solicitação.
j. TIPOS DE MEMÓRIA
1) Memória Principal (mais rápida)
RAM (Random Access Memory) - Memória de acesso aleatório ou randômico,
que permite escrever e ler dados e programas. O seu conteúdo é volátil. Ao desligarmos
o computador perderemos o seu conteúdo. Capacidade:: 128 MB, 256 MB, 512 MB,
etc.
ROM (Read Only Memory) - Memória somente de leitura, que já vem gravada
de fábrica, permitindo apenas a leitura dos dados e programas. Não é volátil.
Obs: Cache: Tipo especial de memória principal utilizada para aumentar a
velocidade de processamento. Os dados que estão sendo usados com mais freqüência
durante o processamento são copiados para a memória cache para que não haja perda de
tempo em buscá-los novamente no endereço original.
Exemplos: 256 KB, 512 KB e 1024 KB.
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2) Memória Secundária (de maior capacidade de armazenamento)
Meios de armazenamento magnético (disquetes, winchester e fitas) e de
armazenamento óptico (CD e DVD). São unidades de entrada, saída e
armazenamento de dados.
Unidade de Disquete - Os disquetes de 3 ½ polegadas são os mais comuns e têm
capacidade de 1.44 MB. No computador é chamado de Drive A:.
Unidade de Disco Rígido (harddisk ou winchester) - Possui grande capacidade de
armazenar dados e programas.
Um computador pode ter até várias unidades de disco rígido (C: , D: , E: , etc...).
Unidade de CD-ROM - Grande capacidade de armazenamento (650 MB de
dados ou 74 minutos de música).
Existem CD só de leitura (CD R), CD para gravação (CD W) e CD para leitura e
gravação de dados (CD RW).
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k. DISCOS E DISQUETES
Winchester ou Hard Disk (HD)
Conjunto de discos rígidos que participam do armazenamento magnético de
dados. Possuem vários cabeçotes de leitura e gravação que agem dos dois
lados de cada disco. Sua capacidade normal hoje varia: 13 GB, 20 GB, 40
Gb, 80 GB...
Disquetes
Possuem furo de proteção contra gravação e furo identificador da capacidade.
Os disquetes de 3 ½ polegadas de alta densidade (HD) têm espaço de 1,44 MB.
Formatação:
Preparação, por parte do sistema operacional, da superfície dos discos e
disquetes para receber as informações. Mapear magneticamente a
superfície dos discos com trilhas (círculos concêntricos) e setores (áreas
demarcadas) para que as informações ali inseridas sejam de fácil
recuperação através de endereços lógicos.
São criados no disco durante a formatação:
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1) Diretório raiz: Diretório principal do disco, com informações sobre os arquivos,
seus tamanhos, data de criação ou modificação, podendo conter mais diretórios
subordinados.
Exemplos: A:/ diretório raiz do disquete
C:/ diretório raiz do Winchester
D:/ diretório raiz do CD ROM ou DVD
2) Células: Interseção entre um setor e uma trilha. Locais que alojarão os arquivos.
3) Tabela de alocação de arquivos: Registro que guarda o local (endereço) de cada
arquivo no disco e situação do setor, inclusive a fragmentação.
4) Setor de boot: Guarda informações sobre inicialização e características do disco.
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l. ARMAZENAMENTO DE DADOS
Meios de armazenamento:
Discos rígidos, disquetes, fitas magnéticas, CD-ROM, etc...
Dispositivos de armazenamento
Winchester, unidade de disquete, unidade de fita magnética, unidade de
CD-ROM, etc...
Tipos de armazenamento:
1) Armazenamento Magnético - As informações são armazenadas em pontos
magnetizáveis na superfície recoberta por um material magnético especial de disquetes,
discos rígidos e fitas magnéticas.
2) Armazenamento Óptico - As informações são armazenadas na superfície de discos
óticos sensíveis a determinados comprimentos de onda do raio lazer (CD-ROM).
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Tipos de acesso:
1) Acesso Aleatório - Através dos cabeçotes de leitura e gravação, os discos, disquetes
e CD-ROM realizam um acesso aleatório para leitura e gravação de arquivos, ou seja,
eles vão diretamente no local desejado sem passar pelos demais arquivos. (CD, DVD,
disquete e winchester)
2) Acesso Seqüencial - Nas fitas magnéticas o acesso para leitura e gravação faz-se
seqüencialmente, passando pelos arquivos anteriores.
Tipos de Backup
1) Completo - Cópia completa do disco. É mais demorado e mais seguro.
2) Incremental - Copia somente os arquivos que foram modificados após um
determinado período pré-estabelecido. É mais rápido e menos seguro.
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m. GERAÇÕES DOS SOFTWARES
1ª Geração: Linguagem de máquina
notação numérica binária ou hexadecimal,
linguagem de baixo nível, mais próxima da máquina.
2ª Geração: Assembler
linguagem simbólica e também de baixo nível,
um programa monta a linguagem de máquina.
3ª Geração: Basic, Fortran, Cobol, Pascal, etc...
linguagem de alto nível, mais próxima do homem,
usam comandos em inglês
(ex: READ, WRITE, IF, OPEN, CLOSE...),
orientadas para o procedimento,
um programa compilador traduz para a linguagem de máquina.
4ª Geração: C, C++, Visual Basic, Delphi, Banco de dados relacionais, etc...
também linguagem de alto nível, só que orientadas para o objeto,
o usuário indica o que quer fazer, sem necessidade de dizer como fazer,
um programa compilador traduz para a linguagem de máquina.
5ª Geração: Inteligência artificial
são criadas bases de conhecimentos, obtidas a partir de especialistas e as
linguagens fazem deduções e tiram conclusões baseadas nessas bases e em
cálculos matemáticos e algoritmos.
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Exemplos: robótica, realidade virtual, etc.
n. TIPOS DE SOFTWARE
1) De Sistemas ou Básicos: Para o funcionamento do microcomputador. Ele permanece
presente até que o computador seja desligado.
Sistema operacional e ferramentas de programação
2) Aplicativos: (Tipos)
a. Finalidades Gerais
Processador de texto (Word, Pagemaker, Writer) Planilhas eletrônicas (Excel, VisiCalc, Calc) Gerenciador de banco de dados (Access, SQL Server) Programas de apresentação (PowerPoint, Impress) Programas gráficos (Corel Draw, CAD) Navegadores de rede (Internet Explorer, Firefox)
b. Finalidades Específicas
Comércio eletrônico Entretenimento Educação Contabilidade empresarial Gerenciamento de vendas Ciências
3) Utilitários:
ajudam a gerenciar e manter o computador e aumentam sua
velocidade;
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organizam informações e recuperam dados apagados
acidentalmente;
preenchem a lacuna entre o usuário e o sistema operacional.
Ex: Norton Utilities, Defrag, ScanDisk, Antivírus, etc...
o. SISTEMA OPERACIONAL
gerenciamento interno da máquina,
supervisiona a operação dos dispositivos de hardware,
coordena o fluxo de dados, de endereços e de controle,
e recebe os comandos dos usuários.
Principais exemplos de sistemas operacionais: DOS, Windows 95,
Windows 98, Windows Me, Windows 2000, Windows NT (rede) e
Windows XP da Microsoft, OS2 da IBM, Mac OS X da Apple , o UNIX
(para grande porte e rede) e Linux (grátis).
Categorias de Sistema operacional:
1) Multitarefa - Controla mais de uma tarefa ao mesmo tempo. (Windows)
2) Multiusuário - Permite mais de um usuário num determinado tempo. (Unix)
3) Multiprocessamento - Realiza mais de um processamento ao mesmo tempo. Neste
caso o microcomputador deve ter mais de um microprocessador.
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Funções do Sistema Operacional:
1) Interface com o usuário: Menu, ícones, caixas de diálogo, janelas e botões, são
alguns exemplos de como facilitar as tarefas de usuário final.
2) Gerenciamento de recursos: Reconhece todos os dispositivos de hardware
conectados ao microcomputador.
3) Gerenciamento de tarefas: Controla o fluxo de dados. Salva e lê arquivos, reserva
espaço na memória, etc...
4) Gerenciamento de arquivos: Lista, copia, move, localiza e apaga arquivos no disco,
informa tamanho, tipo, data criação ou modificação dos arquivos, cria diretórios, etc...
Exercício 1
Monte um computador completo com a configuração abaixo, colocando, quando
for o caso, o tamanho e a unidade de medida:
processador Intel,
disco rígido,
memória que aumenta a velocidade de processamento,
memória principal,
acesso a Internet por telefone,
tipo de monitor,
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tipo de impressora,
drive de disquete e de cd-rom,
mais um periférico de entrada,
mais um periférico de saída,
placa controladora,
conexão plug-and-play,
sistema operacional multitarefa,
editor de texto,
planilha eletrônica,
programa de apresentação,
banco de dados
e utilitário.
Exercício 2
Cite 2 tipos de cada um dos itens abaixo:
acessos para leitura e gravação
aplicativos
armazenamento de dados
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backup
categorias de sistema operacional
computador quanto ao porte
conexões de microcomputador
famílias de microprocessadores
impressoras
linguagens de baixo nível
linguagens de alto nível
memórias principais
memórias secundárias
periféricos só de entrada
periféricos só de saída
placas controladoras
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processamentos
processadores de texto
programas de apresentação
sistemas operacionais
unidades funcionais básicas
Exercício 3
Relacione os termos das tabelas abaixo com as definições da página seguinte.
Para facilitar, os termos abaixo estão colocados na ordem alfabética.
Coloque ao lado de cada definição da página seguinte o número do único termo
correspondente. Escolha sempre a opção que melhor corresponde.
Para cada definição existe um termo correspondente.
Número Termo Número Termo
01 1,44 MB 39 Linux
02 Access 40 Máquina
03 Acesso aleatório 41 Microcomputador
04 Antivírus 42 Modem
05 Arquivos 43 Mouse
06 ASCII 44 Multiprogramação
07 Assembler 45 Multitarefa
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08 Backup 46 Multiusuário
09 Bit 47 Notação binária
10 Byte 48 Óptico
11 Cache 49 On-line
12 CD Rom 50 PenDrive
13 Chips 51 Placa controladora
14 Circuito eletrônico 52 Placa-mãe
15 Conexão paralela 53 PowerPoint
16 Conexão serial 54 Processamento
17 Corel Draw 55 Programas
18 Cristal líquido 56 RAM
19 Dados 57 Redes
20 Disco rígido 58 ROM
21 Disquete 59 Scanner
22 Entretenimento 60 Setor de boot
23 Excel 61 Sistema Operacional
24 Firefox 62 Software
25 Fonte de alimentação 63 SVGA
26 Formatação 64 TeraByte
27 Fortran 65 Touch-Screen
28 Gabinete 66 Transistor
29 Gerações 67 UCP
30 Hardware 68 Unidade de controle
31 Incremental 69 Unidade do sistema
32 Informações 70 Unidade Lógico-
aritmética
33 Inicialização 71 USB
34 Intel 72 Usuário
35 Inteligência artificial 73 Utilitário
36 Jato de tinta 74 Válvula
37 Joystick 75 Windows NT
38 Linguagem de máquina 76 Word
TIC
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Número Definição
É a parte física, ou seja, equipamentos, máquinas e acessórios empregados no processamento de dados.
Monitor com tela sensível ao toque, o que o torna um periférico de entrada de dados, pois escolhemos opções através de um toque na própria tela.
Memória que já vem gravada de fábrica, não podendo ser alterada, permitindo apenas a leitura dos dados e programas.
Tipo especial de memória principal utilizada para aumentar a velocidade de processamento.
Transforma a tensão de entrada em corrente contínua para alimentar os componentes eletrônicos e os motores dos drives.
Tipo de software que ajuda a gerenciar e manter o computador, aumenta sua velocidade e preenche a lacuna entre o usuário e o software básico.
É o compartimento composto pelo gabinete que aloja a placa-mãe, as diversas placas controladoras e a fonte de alimentação interna.
Conjunto de instruções elaboradas e executadas seqüencialmente, que definem o comportamento do computador para realizar certa operação.
Periférico de entrada de dados que permite digitalizar imagens, como desenhos, fotografias, além de qualquer tipo de textos.
Realiza um acesso para leitura e gravação de arquivos diretamente no local desejado sem passar pelos demais arquivos.
Preparação dos discos e disquetes para receber as informações, mapeando magneticamente a superfície dos mesmos.
Tabela que utiliza a notação binária, na qual cada Byte representa uma letra, um número ou um símbolo gráfico qualquer existente no teclado.
Manipulação de dados com um determinado fim, na qual os dados são transformados em informações.
Conexão universal plug-and-play, na qual a instalação do periférico é feita de forma automática sem a necessidade da reinicialização do computador.
Cópia de segurança realizada para preservação dos dados, caso haja um possível dano no meio de armazenamento com as informações originais.
Linguagem de programação de alto nível orientada para o procedimento, escrita na língua inglesa.
Unidade que controla todas as atividades da máquina, sendo responsável pelas interrupções durante a realização das tarefas.
Categoria de software básico que permite que mais de um usuário use o computador num determinado tempo.
Termo considerado como a unidade básica de tratamento da informação, sendo composto pela união de oito BITs.
Unidade que é composta pelas Unidades de Controle e Lógico-aritmética, além da memória principal.
Memória principal volátil, de acesso aleatório ou randômico, que permite escrever e ler dados e programas.
Periférico de entrada e saída de dados que permite ao computador transmitir e receber informações na Internet através da linha telefônica.
Dados organizados para uma determinada finalidade, como resultado de um processamento.
Computador pessoal que surgiram na década de 80 e são utilizados em escritórios, salas de aula e residências.