DEFINIÇÃO

    O hardware é a componente física do computador, ou seja, é o conjunto de componentes electrónicos, circuitos integrados e placas que se relacionam através de um conjunto de linhas de comunicação que permitem a interligação entre dispositivos como o CPU, a memória e outros periféricos. 

    O termo hardware não se refere apenas aos computadores pessoais, mas também aos equipamentos incorporados em produtos que precisam de processamento computacional, como por exemplo, os dispositivos encontrados em equipamentos hospitalares, automóveis, portáteis, entre outros.

Exemplo standart do hardware de um computador portátil

COMPONENTES

PROCESSADOR

    É um circuito integrado que realiza funções de cálculo e tomadas de decisão de um computador; é considerado o cérebro do mesmo. Pode também ser denominado por Unidade Central de Processamento. Estamos também habituados e familiarizados com o uso do termo em inglês: CPU - Central Processing Unit.

    - Unidade porque é um único componente (chip)

    - Central porque é a unidade principal e fundamental de todo o sistema

    - de Processamento porque é neste elemento que se realiza o processamento

    Tem 4 componentes essenciais:                               

- unidade lógica e aritmética - ULA (realiza todas as operações lógicas e de cálculo ocorridas no processamento)

- unidade de controle - UC (controla as acções a serem realizadas pelo computador, comandando todos os outros componentes)

- registador (memória veloz, de pequena capacidade, utilizada no armazenamento temporário durante o processamento de uma tarefa)

- memory management unit (sistema de comunicações interna, que interliga os três subsistemas anteriores)

Esquema elementar de um processador

DISCO RÍGIDO

    É a parte do computador onde são armazenadas as informações. É caracterizado como sendo uma memória física, não-volátil, utilizada para escrita e armazenamento dos dados; as informações não são perdidas quando o computador é desligado.

PERIFÉRICOS

    São aparelhos ou placas que enviam ou recebem informações do computador. O termo aplica-se a qualquer equipamento acessório que esteja ligado ao CPU ou, num sentido mais amplo, ao computador.

    São exemplos de periféricos a impressora, o scanner, os leitores e/ou gravadores de CDs e DVDs, o rato, o teclado, a webcam, a placa de som, entre outros. Cada periférico tem a sua função definida e executa-a enviando tarefas ao computador.

    Existem 4 tipos de periféricos:

- os de entrada - ex: teclado

- os de saída - ex: impressora

- os de entrada e saída (também designados por mistos) - ex: monitor touch-screen

- os de armazenamento - ex: Pen drive

BIOS ou EFI

    É o Sistema Básico de Entrada/Saída (Basic Input/Output System). É um programa de computador pré gravado na memória permanente (firmware), executado por um computador quando ligado. É responsável pelo suporte básico de acesso ao hardware, bem como por iniciar a carga do sistema operativo.

    Funcionamento: quando o computador é ligado e o microprocessador tenta executar sua primeira tarefa, antes de mais, este tem de obtê-la de algum lugar. Não é possível obter essa tarefa do sistema operativo pois este situa-se no disco rígido e o microprocessador não pode comunicar com ele sem que algumas instruções o digam como fazê-lo. O BIOS é o responsável por fornecer essas instruções.

    O EFI (Extended Firmware Interface) é uma interface criada pela Intel e destina-se a ser um substituto significativamente melhorado para o velho BIOS.

BUS

    É um componente da arquitectura do computador, através do qual se realizam as comunicações dentro do sistema. Mais especificamente, é um conjunto de linhas de comunicação (condutores eléctricos) que permitem a interligação entre dispositivos, como o CPU, a memória e outros periféricos e através das quais passam três tipos de informação:

- Dados, transferidos bit a bit por cada um dos condutores;

- Endereços, que indicam o local de destino/origem dos dados;

- Controlo, como sinais de relógio, sinais de interrupção, etc..

    É fácil de perceber que, para interligar placas de rede, dispositivos de armazenamento diversos, placas de som, teclados, etc, tem de existir uma norma pela qual todos eles se comunicam e interligam com sucesso. Originalmente, o bus tinha uma largura de banda de 8 bits e conseguia transferir aproximadamente 1 megabyte de informação por segundo. Actualmente, para tirar total partido do processador, a largura da banda teve de subir para os 64 bits e a taxa de transferência para os 500 megabytes de informação por segundo. Caso contrário, o processador teria de esperar pela informação que necessitava, prejudicando o desempenho do computador.

MEMÓRIA RAM

    A memória de acesso aleatório (em inglês, Random Access Memory, frequentemente abreviado para RAM) é um sistema de armazenamento de dados que permite a leitura e a escrita. O termo "acesso aleatório" identifica a capacidade de acesso a dados de forma não-sequencial em qualquer momento, qualquer que seja a posição em que estes se encontram. No entanto, assim que o utilizador desliga o computador, a memória RAM perde todos os seus dados.

    O sistema é bastante útil para o processamento de dados pois disponibiliza espaço para informações cruciais, que podem ser acedidas de maneira quase imediata, ao contrário de outras formas de armazenamento, como discos rígidos, CDs ou DVDs. 

    Existem 2 tipos de memória RAM:

- DRAM (Dynamic Random Access Memory): são as memórias do tipo dinâmico e geralmente são armazenadas em cápsulas CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). As memórias deste tipo podem comportar grandes quantidades de dados. No entanto, o acesso a estas informações costuma ser mais lento que o acesso às memórias estáticas. A sua estrutura é menos complexa, ou seja, utiliza uma tecnologia mais simples, porém viável.

- SRAM (Static Random Access Memory): são as memórias do tipo estático. São muito mais rápidas que as memórias DRAM, porém armazenam menos dados e possuem um preço mais elevado se compararmos o custo por megabyite.

Sistema Binário - O que é?

    Para que todos os circuitos e dispositivos do computador consigam partilhar informação é preciso que respeitem um modelo de representação comum. Todo o funcionamento de um computador digital é baseado no cálculo binário. O sistema de numeração binário (ou sistema de base 2) é formado por dois dígitos: o 0 e o 1.

    Os dígitos binários 0 e 1 são habitualmente designados por bits. Um número binário constituído por 8 bits é designado por byte, um número binário de 16 bits é uma word, e um de 32 bits, uma double word.

    Para contar em decimal, usamos intuitivamente um algoritmo muito simples: supondo que temos um contador por cada posição, todos inicializados a 0. Começamos a incrementá-los da direita para a esquerda. Quando o contador em qualquer posição ultrapassar o valor 9 (valor do símbolo mais elevado no caso do sistema decimal), o contador relativo a essa posição juntamente com todos os contadores à direita voltam a zero e ao contador que ocupa a posição imediatamente à esquerda, é incrementado 1 unidade.

    Para contar em binário seguimos as mesmas regras, ou seja, obtemos a sequência: 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000, etc.

Alternativa ao Sistema Binário

    O sistema binário faz corresponder os dois estados eléctricos ligado, desligado (ON/OFF) aos dígitos 1 e 0. Um destes estados corresponde a um bit, abreviatura de BInary Digit. Diferentes combinações de "0" e "1" permitem representar todos os caracteres e símbolos necessários tais como os valores numérios, os caracteres alfabéticos e os símbolos especiais.

    Para ser fácil aos humanos a comunicação com o computador, sem que o utilizador tenha de recorrer ao sistema binário, existe um sistema de codificação de todos os símbolos e caracteres.

    Existem dois sistemas de códigos muito populares; são eles o ASCII (American Standard Code for Information Interchange) e o EBCDIC (Extended Binary-Coded Decimal Interchange Code). O primeiro é muito usado nos micro computadores e o segundo tem-no sido nos sistemas de maior porte. Os códigos citados utilizam combinações de 8 bits para representar um caracter (exceptuando a versão do ASCII de 7 bits). Ao conjunto destes 8 dígitos dá-se o nome de BYTE. A combinação de 8 bites torna possível representar 256 caracteres.