Os microcomputadores são uma maravilha da tecnologia, pois possibilitam o processamento automático de informações de forma simples e confortável. Neste artigo, você aprenderá sobre tudo relacionado a eles, desde o início até o microcomputadores atuais.
Microcomputadores
Microcomputadores, também chamados de microcomputadores ou microcomputadores, são computadores que possuem um microprocessador como unidade central de processamento e que são configurados para cumprir funções específicas. Aspectos como complexidade do sistema, potência, sistema operacional, padronização, versatilidade e preço do equipamento, entre outros, dependem do microprocessador.
Basicamente, os microcomputadores constituem um sistema completo de uso pessoal, que contém, além do microprocessador, uma memória e uma série de componentes de entrada e saída de informações.
Por fim, é importante esclarecer que, embora microcomputadores sejam freqüentemente confundidos com computadores pessoais, eles não são a mesma coisa. Em vez disso, pode-se dizer que as últimas fazem parte da classificação geral das primeiras.
Se você quiser saber mais detalhes sobre isso, convido você a ler o artigo sobre o tipos de computador que existem hoje.
Origem
Os microcomputadores devem sua origem à necessidade de trazer pequenos computadores para residências e empresas. Que pôde se consolidar após a criação dos microprocessadores em 1971.
O primeiro protótipo conhecido de um microcomputador, embora não contivesse um microprocessador, mas um conjunto de microcircuitos, tornou-se disponível em 1973. Ele foi projetado e construído pelo Centro de Pesquisas Xerox e se chamava Alto. O projeto não foi bem-sucedido devido ao nível de tecnologia necessário, mas não estava disponível no momento.
Depois desse modelo, outras iniciativas surgiram da mão de outras empresas, incluindo a Apple. No entanto, foi em 1975 que o primeiro microcomputador pessoal comercial foi vendido. Era o Altair 8800, pertencente à empresa MITS. Embora não tivesse teclado, monitor, memória permanente e programas, rapidamente se tornou um sucesso. Tinha interruptores e luzes.
Mais tarde, em 1981, a IBM lançou o primeiro computador pessoal, chamado IBM-PC, baseado no microprocessador 8080 da Intel. Esse fato marcou o início de uma nova era da computação, já que a partir daí começaram a surgir modelos mais poderosos de microcomputadores, promovidos por empresas como Compaq, Olivetti, Hewlett-Packard, entre outras.
evolução
Desde o surgimento do Alto, que continha uma tela de escaneamento de 875 linhas, um disco de 2,5 MB e uma interface com rede Ethernet de 3 Mbits / s, a tecnologia evoluiu, sempre levando em consideração os melhores aspectos de cada um dos modelos anteriores.
Desse ponto de vista, pode-se dizer que a ascensão dos microcomputadores se deve principalmente ao fato de sua tecnologia ser mais avançada, se comparada à dos minicomputadores e supercomputadores. Seu design e construção, incluindo microprocessadores mais potentes, memória e chips de armazenamento mais rápidos e capazes, são alcançados em tempos de ciclo mais curtos. Dessa forma, eles ganham tempo para gerações de outros tipos de computadores.
Por fim, cabe esclarecer que, em decorrência dos avanços tecnológicos, o termo microcomputador está em desuso, uma vez que hoje a maioria das empresas fabricantes inclui microprocessadores em quase todos os tipos de computador.
Características
Microcomputadores são um tipo de computador que possui as seguintes características:
- Seu componente central é o microprocessador, que nada mais é do que um circuito integrado.
- Sua arquitetura é clássica, construída sobre um fluxo de controle de operações e uma linguagem de procedimentos.
- Apresenta tecnologia embutida, que permite a intercomunicação de seus componentes.
- Devido ao seu design compacto, é fácil de embalar e transportar.
Como funcionam os microcomputadores?
Os microcomputadores são capazes de executar operações de entrada, saída, cálculo e lógica, por meio do seguinte procedimento básico:
- Recebimento dos dados a serem processados.
- Execução de comandos programados para processamento de informações.
- Armazenamento da informação, antes e depois da sua transformação.
- Apresentação dos resultados do processamento de dados.
Em outras palavras, os microcomputadores usam um formato de instrução que permite, ao decodificá-los, realizar as microoperações necessárias para responder às solicitações do usuário.
Assim, o formato da instrução inclui um código de operação, por meio do qual indica o endereçamento de cada operando, ou seja, define um bit de uma instrução, dos diferentes elementos que a compõem.
Por sua vez, as microoperações são as operações funcionais do microprocessador, responsáveis pelo reordenamento das instruções e pela execução sequencial de um programa.
Durante a temporização, o microcomputador consegue coordenar os eventos da rede de linhas de comunicação que conectam os elementos do sistema.
Por último, é importante esclarecer o que significa decodificação. A descodificação é o processo de interpretação das instruções, de forma a identificar a operação a efectuar e a forma de obter os operandos sobre os quais estas ordens devem ser executadas.
Hardware de microcomputador
O hardware representa os componentes físicos dos microcomputadores, ou seja, é a parte tangível deles. É composto pelos dispositivos elétricos e eletromecânicos, circuitos, cabos e outros elementos periféricos que tornam possível o funcionamento integral do equipamento.
No caso de microcomputadores, pode se referir a uma única unidade ou a vários dispositivos separados.
Em termos gerais, para que o hardware cumpra suas funções, ele requer a existência dos seguintes componentes:
Dispositivos de entrada
São as unidades pelas quais o usuário insere os dados no microcomputador, sejam eles textos, sons, gráficos ou vídeos. Entre eles estão: teclado, mouse, microfone, câmera de vídeo, software de reconhecimento de voz, leitor óptico, etc.
Aqui estão alguns detalhes sobre os principais dispositivos de entrada de um microcomputador:
- Teclado: É o dispositivo de entrada de informações por excelência. Permite a comunicação entre o usuário e o microcomputador, por meio da entrada de dados que serão transformados em modelos reconhecíveis.
- Mouse: compartilha a função com o teclado, mas só pode executar funções relacionadas com um ou dois cliques. Transforme o movimento físico em movimentos na tela.
- Microfone: Geralmente, é um dispositivo integrado na maioria dos microcomputadores, cuja única função é permitir a entrada de voz.
- Câmera de vídeo: útil para inserir informações na forma de fotos e vídeos, mas não é útil para a maioria dos programas executados por microcomputadores.
- Software de reconhecimento de voz: é responsável por transformar a palavra falada em sinais digitais que podem ser traduzidos e interpretados por microcomputadores.
- Caneta ótica: Constitui um apontador eletrônico por meio do qual o usuário modifica as informações na tela. É utilizado manualmente e funciona por meio de sensores que enviam sinais ao microcomputador a cada registro de luz.
- Leitor ótico: é semelhante a uma caneta, mas sua principal função é ler códigos de barras para identificar produtos.
- CD-ROM: É um dispositivo de entrada padrão, que armazena arquivos de computador somente leitura. Não está presente em todos os microcomputadores, mas está presente em computadores desktop.
- Scanner: É um dispositivo que pode se conectar principalmente a computadores desktop. Digitalize o material impresso a ser armazenado no microcomputador.
Dispositivos de saída
São as unidades pelas quais os microcomputadores comunicam os resultados obtidos, após o processamento e transformação dos dados. Em microcomputadores, os mais comuns são telas e alto-falantes.
- Monitor: É a unidade de saída de informações mais comum. Consiste em uma tela onde são exibidos os dados e instruções que são inseridos no microcomputador. Por meio dele também é possível observar os personagens e gráficos que são obtidos após a transformação dos dados.
- Impressora: Não pode ser conectada a todos os tipos de microcomputadores, mas é um dos dispositivos de saída de informações mais usados. Reproduz principalmente, em forma de cópia, qualquer tipo de informação armazenada no microcomputador.
- Modem: Utilizado para conectar dois computadores, de forma que possam trocar dados entre eles. Da mesma forma, permite que os dados sejam transmitidos por meio de uma linha telefônica.
- Sistema de som: Geralmente, representa placas de som integradas que amplificam o áudio contido no material multimídia.
- Alto-falante: Permite que você responda por meio da emissão de som.
Nesse sentido, é importante destacar que no caso das telas sensíveis ao toque presentes na maioria dos microcomputadores atuais, ela funciona como um dispositivo de entrada e saída ao mesmo tempo. Da mesma forma, os dispositivos de comunicação, que conectam um microcomputador a outro, têm uma função dupla.
Unidade central de processamento
Refere-se ao microprocessador ou cérebro do microcomputador, por meio do qual são realizadas operações lógicas e cálculos aritméticos, produtos da interpretação e execução das instruções recebidas.
O microprocessador é composto pelo coprocessador matemático, a memória cache e o pacote, e está localizado dentro da placa-mãe dos microcomputadores. Para saber mais detalhes sobre sua localização, você pode verificar o artigo no elementos da placa-mãe de um computador.
O coprocessador é a parte lógica do microprocessador. É responsável pelos cálculos matemáticos, pela criação de gráficos, pela geração de fontes de letras e pela combinação de textos e imagens, juntamente com os registros, a unidade de controle, a memória e o barramento de dados.
A memória cache é uma memória rápida que diminui o tempo de resposta, relacionado à localização de informações usadas com frequência, sem a necessidade de usar RAM.
O encapsulamento é a parte externa que protege o microprocessador, ao mesmo tempo que permite a conexão com os conectores externos.
Os microprocessadores estão relacionados aos registros, que são áreas de armazenamento temporário que contêm dados. Eles também são responsáveis por seguir as instruções e o resultado da execução dessas instruções.
Por fim, os microcomputadores incluem um barramento interno ou uma rede de linhas de comunicação, capaz de conectar os elementos do sistema interna e externamente.
Dispositivos de memória e armazenamento
A unidade de memória é responsável por armazenar temporariamente tanto as instruções quanto os dados recebidos para que, posteriormente, sejam retirados dali pelo processador. Os dados devem estar em código binário. A memória é classificada em memória de acesso aleatório (RAM) e memória somente leitura (ROM).
RAM representa a memória interna, dividida em memória operacional e memória de armazenamento. Nele é possível encontrar uma palavra ou byte de forma rápida e direta, sem considerar o conjunto de bits armazenados antes ou depois do referido caractere.
Já a ROM contém o sistema básico ou operacional de um microcomputador. Nele são armazenados os microprogramas que contêm as instruções complexas, bem como o bitmap correspondente a cada um dos caracteres envolvidos.
A este respeito, é necessário notar que, do ponto de vista prático, memória e armazenamento são dois conceitos completamente diferentes. Ao desligar o microcomputador, os programas e dados armazenados na memória são perdidos, enquanto o conteúdo presente no armazenamento é preservado.
As unidades de armazenamento incluem discos rígidos, CD-ROMs, DVDs, unidades ópticas e discos rígidos removíveis, entre outros.
- Disco rígido: É um disco magnético rígido não removível, ou seja, está contido em uma unidade. Está presente na maioria dos microcomputadores e possui grande capacidade de armazenamento de informações.
- Unidade óptica: Simplesmente chamada de CD, é um dispositivo de armazenamento e distribuição de áudio, software e qualquer outro tipo de dados. As informações são armazenadas por meio de perfurações feitas a laser em um disco master, que é reproduzido a partir da elaboração de múltiplas cópias. É feito em fábricas.
- CD-ROM: É um disco compacto somente para leitura, o que significa que as informações nele armazenadas não podem ser modificadas ou apagadas depois de armazenadas. Ao contrário dos CDs, os dados são gravados de fábrica.
- DVD: Mantêm a mesma filosofia dos CDs, mas as informações podem ser gravadas nos dois lados do DVD. Geralmente, um jogador especial é necessário para lê-lo. No entanto, os modelos de reprodutores mais recentes do mercado leem CDs e DVDs da mesma forma.
Tipo
Em linhas gerais e como um ponto importante da tecnologia, podemos falar de dois tipos de microcomputadores: desktops e laptops. Ambos de uso comum, em igual magnitude, entre pessoas e empresas.
- Computadores desktop: Devido ao seu tamanho, podem ser colocados sobre uma mesa, mas essa mesma característica impede que sejam portáteis. Eles são compostos de unidades de processamento e armazenamento, unidades de saída e até mesmo um teclado.
- Laptops: Devido ao seu design leve e compacto, eles podem ser facilmente movidos de um lugar para outro. Isso inclui laptops, notebooks, assistentes pessoais digitais (PDAs), telefones digitais e outros. Sua principal característica é a velocidade no processamento dos dados.
Microcomputadores atuais
Como já mencionamos, existem vários tipos de microcomputadores, cada um com características bem definidas dependendo de sua utilidade. Para continuar; os detalhes:
- Computadores desktop: são o tipo de microcomputador mais amplamente utilizado. São capazes de executar as tarefas mais comuns da informática, como navegar na Internet, tarefas de transcrição e edição de documentos, entre muitas outras funções de grande utilidade. Eles oferecem suporte a elementos do tipo acessório, como buzinas e webcams.
- Laptops: desde seu início em 1981, eles constituem a revolução dos computadores pessoais. Entre seus elementos, ainda estão presentes a tela, teclado, processador, disco rígido, processador, etc. Eles são capazes de executar as mesmas funções que os computadores desktop, mas seu tamanho e custo menores significam que têm vantagens sobre eles.
- Laptops: possuem tela plana e são alimentados por bateria. Seu tamanho define sua portabilidade.
- Notebooks: Sua principal utilidade é a realização de funções simples de produtividade. Eles não têm leitores de CD ou DVD. Eles têm um custo mais baixo do que os computadores pessoais, o que faz com que tenham níveis de vendas mais elevados. Eles são mais leves do que laptops.
- Tablets: eles substituem laptops e notebooks em funcionalidade. Sua tela sensível ao toque permite ao usuário interagir com o conteúdo. Eles não têm teclado ou mouse.
- Assistentes digitais pessoais (PDAs): Eles funcionam basicamente como organizadores de bolso. Têm funções de agenda, caderno, planilhas, entre outras. Eles permitem a entrada de dados por meio de dispositivos de entrada especiais. Além disso, eles têm ferramentas de comunicação relacionadas.
- Smartphones: São microcomputadores que têm a capacidade de enviar e receber ligações e mensagens, além de se conectar à internet via Wi-Fi ou celular. Eles compartilham muitas das funções presentes em computadores pessoais, como gerenciamento de e-mails e gerenciamento de conteúdo multimídia.
Microcomputadores do futuro
Apesar do rápido avanço da computação e da tecnologia, os fundamentos de hardware e software tendem a permanecer constantes ao longo do tempo. No entanto, os microcomputadores prometem ficar na vanguarda, facilitando o gerenciamento de finanças, agendas, contatos, calendários e outras atividades da vida diária. Da mesma forma, continuarão presentes em campos tecnológicos inovadores, como inteligência artificial, robótica e tudo relacionado a conteúdo multimídia.
Os microcomputadores que se espera tenham um impacto favorável em nossas vidas futuras terão, sem dúvida, maior capacidade e potência, além de oferecer mais e melhores funcionalidades. Entre eles, podem ser mencionados os seguintes:
- Laptops híbridos: também chamados de tablets híbridos, funcionam como tablets e computadores ao mesmo tempo, pois possuem teclado e tela sensível ao toque. Como um bônus adicional, a tela é maior e inclui uma caneta digital.
- Telefones com conexão a televisores: Desde o surgimento dos smartphones, suas funcionalidades vêm aumentando. Com esta proposta pretende-se converter uma tela de televisão em computador, tudo através de uma simples ligação por cabo. Apesar dos esforços que têm sido envidados neste sentido, a proposta ainda não acabou de se concretizar. Porém, espera-se que no futuro o mercado de aparelhos de última geração cresça e adote essa nova forma de fazer tecnologia, com a criação de aplicações universais.
- Computadores de bolso: embora o conceito já exista, espera-se que esses computadores reduzam seu design para se tornarem semelhantes a um pendrive. A ideia principal dessa proposta é que, ao conectar o pequeno aparelho a uma tela, ele funcione exatamente como um computador.
- Computadores Holográficos: É certamente um projeto ambicioso. No entanto, atualmente algumas empresas e universidades estão desenvolvendo projetos que permitirão modificar os capacetes de realidade aumentada já existentes para transformá-los em dispositivos holográficos, literalmente colocando a tecnologia nas mãos dos usuários.
- Computadores quânticos: O projeto futuro envolve a massificação desta tecnologia, que permite o processamento de grandes quantidades de dados em um tempo mínimo. Hoje, parte desse pensamento é aplicado na inteligência artificial, onde os dados são processados por meio de cálculos muito complexos.
- Computadoras multipresenciales: Con el paso de los años se romperán las barreras que separan todos los tipos de computadoras existentes, hasta llegar al punto de estar rodeados de objetos inteligentes que funcionen como computadoras, orientados hacia el aumento de la productividad y capaces de satisfacer las necesidades do momento.
Formatos de dados
Os principais formatos de dados usados por microcomputadores são bits, bytes e caracteres.
Um bit é a menor unidade de informação que um microcomputador possui, a partir da qual grandes quantidades de informação são criadas. O agrupamento de vários bits permite a representação da informação.
Já os bytes são a unidade prática pela qual a memória aleatória e a capacidade de armazenamento permanente dos microcomputadores são medidas. Um byte contém 8 bits e é usado para representar todos os tipos de informações, incluindo os dígitos de 0 a 9 e as letras do alfabeto.
Em geral, o design dos microcomputadores permite que eles entendam a linguagem dos bytes. Dessa forma, você pode medir grandes quantidades de informações de kilobytes, megabytes e gigabytes.
Já o caractere é uma letra, número, sinal de pontuação, símbolo ou código de controle, nem sempre visível na tela ou no papel, por meio do qual as informações são armazenadas e transmitidas eletronicamente.
Por fim, para melhor compreender o conceito de bits e bytes, é importante mencionar que um bit é a unidade fundamental de um sistema binário, que contém apenas dois valores (0 e 1). Enquanto o sistema decimal contém dez dígitos (de 0 a 9) e o hexadecimal, 16 caracteres que vão de 0 a 9 e da letra A a F.
Conclusão
Considerando cada um dos detalhes relativos à definição, origem, evolução, características e outros aspectos dos microcomputadores, as seguintes conclusões são alcançadas:
- A unidade central de processamento de qualquer microcomputador é o microprocessador.
- Os microcomputadores são compostos de um microprocessador, uma memória e uma série de componentes de entrada e saída de informações.
- Eles devem sua origem à necessidade de criar computadores menores.
- A evolução dos microcomputadores é uma consequência direta dos avanços da tecnologia.
- Sua arquitetura é clássica e seu design é compacto.
- Os microcomputadores são capazes de realizar cálculos matemáticos e operações lógicas, por meio do acompanhamento e execução de instruções.
- O formato da instrução indica o endereçamento de cada operando presente na instrução.
- As microoperações são responsáveis pelo reordenamento das instruções e pela execução sequencial de um programa.
- Por meio da temporização, o microcomputador consegue coordenar os eventos do barramento interno.
- A decodificação é o processo pelo qual as instruções são interpretadas.
- O hardware é composto de dispositivos de entrada e saída, unidade de procedimento central, memória e dispositivos de armazenamento.
- Os principais dispositivos de entrada de informações são: o teclado, o mouse, a câmera de vídeo, o leitor óptico, o microfone, entre outros.
- Entre as principais unidades de saída estão: a impressora, o sistema de som, o modem.
- A unidade central de processamento é responsável por realizar as operações lógicas e matemáticas, como consequência da interpretação e execução das instruções.
- O coprocessador é a parte lógica do microprocessador.
- A memória cache é uma memória rápida que reduz o tempo de resposta do microcomputador.
- Os registros são áreas de armazenamento temporário que contêm dados.
- O barramento interno conecta os elementos do sistema tanto interna quanto externamente.
- A memória armazena dados e programas temporariamente, antes de serem executados pelo microprocessador.
- RAM é a memória interna dos microcomputadores. Consiste na memória operacional e na memória de armazenamento.
- A memória ROM contém o sistema operacional dos microcomputadores, onde são armazenados os microprogramas que contêm as instruções complexas.
- Os principais dispositivos de armazenamento são: o disco rígido, a unidade óptica, o CD-ROM, o DVD e outros.
- Os microcomputadores são divididos em computadores desktop e laptops.
- Os microcomputadores de hoje incluem computadores desktop, laptops, tablets, laptops, assistentes pessoais digitais e smartphones, entre outros.
- Os microcomputadores do futuro são: tablets híbridos, telefones com conexão para televisores, computadores de bolso, computadores quânticos, computadores holográficos, etc.
- Microcomputadores usam bits, bytes e caracteres para armazenar informações.