Quais os componentes de um computador digital?
Tags: computador, cpu, memoria
Published: 2020-08-12 19:26:03

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title: Quais os componentes de um computador digital?
published: true
description: Os componentes principais de um computador moderno e um pouquinho sobre arquitetura de Von Neumann 
tags: computador, cpu, memoria
cover_image: https://images.unsplash.com/photo-1544136030-169977b7b65e?ixlib=rb-1.2.1&ixid=eyJhcHBfaWQiOjEyMDd9&auto=format&fit=crop&w=750&q=80
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Os computadores evoluíram bastante do século passado para cá e para entender sobre componentes de um computador básico é interessante analisar antes a famosa __[arquitetura de Von Neumann](https://en.wikipedia.org/wiki/Von_Neumann_architecture)__. 

Essa arquitetura, pensada lá pela década de 40, esboça o design da arquitetura, da organização de um computador digital, demonstrando seus componentes e suas conexões. 

O matemático e físico John Von Neumann descreveu um computador onde os componentes principais eram os seguintes:

* Memória
* Unidade de processamento, contendo uma unidade lógica aritmética e registradores
* Uma unidade de controle, contendo um registrador de instruções e um contador de programa
* Dispositivos de entrada e saída

Dê uma olhada no esquema: 

![Alt Text](https://dev-to-uploads.s3.amazonaws.com/i/gik9uiqd564zrzzwspuc.png)

Essa arquitetura armazena dados e programas na mesma memória. Nos dizeres de Tanenbaum:

>Juntas, a unidade de lógica e aritmética e a unidade de controle formavam o “cérebro” do computador. Em computadores modernos, elas são combinadas em um único chip, denominado CPU (Central Processing Unit – unidade central de processamento).

Atualmente, __um computador digital tem basicamente os seguintes componentes__:

1. Processador (CPU)
2. Memória primária
3. Memória secundária
4. Dispositivos de entrada e saída (I/O, input/output)

Para visualizar melhor, dê uma olhada nesse esquema simples de um computador digital moderno:

![Alt Text](https://dev-to-uploads.s3.amazonaws.com/i/frmmj8xtbravjhmkrrs1.png)

Destrincharemos a seguir os componentes citados.

### Processador
A Unidade Central de Processamento (__Central Processing Unit__, CPU em inglês) executa instruções dos programas armazenados na memória primária. Ela é composta por algumas partes:

* Unidade de Controle (__Control Unit__)
* Unidade Lógica Aritmética (__Arithmetic and Logic Unit__, ALU em inglês)
* Registradores

A Unidade de Controle busca instruções que estão na memória principal e determina o tipo de instrução. A ALU, como o próprio nome já diz, realiza operações aritméticas e também booleanas. 

Os registradores servem como uma memória rápida para armazenar resultados temporários, a exemplo, temos o Contador de Programa (__Program Counter__), que indica a próxima instrução a ser lida.

### Memória primária
Memória é onde armazenamos dados e programas, onde o __bit é a unidade mais básica de memória__, que pode assumir 1 ou 0 como valor. 

A memória é dividida em agrupamentos de células que possuem endereços e, por padrão dos fabricantes de computadores, __um agrupamento de células com 8 bits é chamado de byte__.

Uma forma de acessar dados e programas de forma mais rápida é com a __memória cache__, que é a memória que guarda as _palavras de memória_ mais usadas.

> “Palavras” são as unidades de dados movimentadas entre memória e registradores. Uma palavra pode ser um número inteiro.

![Alt Text](https://dev-to-uploads.s3.amazonaws.com/i/gvtorvclu9wqp8yn54xh.png)

### Memória secundária
A memória secundária tende a ser mais lenta, e é usada para armazenar tudo aquilo que as pessoas necessitam além do funcionamento do computador em si. Podemos pensar em cinco níveis de memória, onde quanto mais abaixo na pirâmide, maior tempo de acesso e maior capacidade para armazenamento:

![Alt Text](https://dev-to-uploads.s3.amazonaws.com/i/2lx6vwabltnzdxmwpcrh.png)

Dentre as memórias secundárias mais comuns podemos citar:

* Discos magnéticos
* CD-ROMs
* DVD
* Blu-ray

### Entrada/saída (E/S ou I/O)
São dispositivos que transferem informação para dentro e para fora do computador. Alguns dispositivos de E/S:

* Teclado
* Touch screen
* Mouse
* Impressora

Cada componente no computador é conectado por __barramentos__, que são fios paralelos que distribuem dados, sinais de controle e endereços entre os componentes. Os componentes de I/O são conectados ao computador por um ou mais barramentos.

Então, de forma simplificada, lembre-se de CPU, memória primária, memória secundária e I/O. Para avançar nos estudos, recomendo o [Organização Estruturada de Computadores](https://www.amazon.com.br/Organiza%C3%A7%C3%A3o-estruturada-computadores-Andrew-Tanenbaum/dp/8581435394/ref=sr_1_3?__mk_pt_BR=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&crid=280DAP56VD3K3&dchild=1&keywords=arquitetura+de+computadores&qid=1597257738&sprefix=arquitetura+de+c%2Caps%2C324&sr=8-3) do Tanenbaum.

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_Fontes_:
Photo by [Matthew Mech](https://unsplash.com/@mattsphotography?utm_source=unsplash&utm_medium=referral&utm_content=creditCopyText) on [Unsplash](https://unsplash.com/s/photos/old-computer?utm_source=unsplash&utm_medium=referral&utm_content=creditCopyText)

TANENBAUM, Andrew S; AUSTIN, Todd. __Organização estruturada de computadores__. Tradução Daniel Vieira; revisão técnica Wagner Luiz Zucchi. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2013.

Imagens de Organização estruturada de computadores

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