EMB5600_Aula_teo_01_comp_simplificado

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Computador simplificado e 
computador digital 
Programação I – EMB 5600 
Motivação 
 
 
• https://youtu.be/nKIu9yen5nc 
 
 
2 
Objetivos da aula 
 
• Entender o princípio de funcionamento dos 
computadores; 
 
• Entender o conceito de programa e sua 
dinâmica de execução; 
3 
Funcionamento de um computador 
• Um computador envolve um grande número 
de elementos e cada elemento envolve um 
grande número de conceitos; 
 
• Para introduzir alguns destes elementos 
vamos utilizar um computador simplificado; 
 
• O computador simplificado (CS) é uma 
analogia entre os componentes de um 
computador e elementos do dia a dia. 
4 
Computador simplificado 
• É constituído por: 
 
– Um conjunto de 
16 escaninhos 
desenhados em 
um quadro negro; 
5 
Computador simplificado 
• É constituído por: 
 
– Uma cadeira 
onde se sentará 
o operador; 
6 
Computador simplificado 
• É constituído por: 
 
– Giz e apagador; 
7 
Computador simplificado 
• É constituído por: 
 
– Uma bandeja 
com cartões; 
 
 
8 
Computador simplificado 
• É constituído por: 
 
– Uma máquina 
de calcular; 
9 
Computador simplificado 
• É constituído por: 
 
– Uma máquina de 
escrever; 
10 
Computador simplificado 
• Função dos escaninhos: 
 
– Em cada escaninho poderá estar escrita uma 
instrução ou ser escrito um número. 
11 
E1 E2 E3 E4 
E5 E6 E7 E8 
E9 E10 E11 E12 
E13 E14 E15 E16 
Identificação 
Computador simplificado 
• Função do operador: 
 
– Interpreta as instruções 
contidas nos escaninhos 
e utiliza os elementos do 
CS para executá-las. 
 
– As instruções estão previamente escritas nos 
escaninhos. 
 
12 
Operador senta 
na cadeira! 
Computador simplificado 
• Função do operador: 
 
– Executa as instruções 
contidas seguindo a ordem 
crescente de identificação 
(E1, E2, ..., E16) ou a partir 
do escaninho indicado 
(Volte a E2 ou Avance a E7). 
13 
E1 E2 E3 E4 
E5 E6 E7 E8 
E9 E10 E11 E12 
E13 E14 E15 E16 
Computador simplificado 
• Funções do giz e apagador: 
 
– Números deverão ser escritos pelo 
operador nos escaninhos com giz; 
– Se já houver um valor no 
escaninho, o operador deverá 
apagá-lo com o apagador antes 
de escrever um novo valor; 
– Exemplo: 
• Copiar em E16 o valor contido em E15 
14 
Computador simplificado 
• Função da bandeja de cartões: 
 
– Contém uma pilha de cartões; 
 
– Nos cartões estão escritos 
números que poderão ser copiados 
pelo operador para algum escaninho; 
 
– Depois de lido, o cartão ficará virado na bandeja, 
ao lado da pilha original. 
15 
Computador simplificado 
• Função da bandeja de cartões: 
– Pegue um cartão da bandeja e copie seu 
conteúdo em E16 
 
 
 
 
 
– Se uma instrução solicitar um cartão e não houver 
mais cartões, haverá uma condição de erro. 
16 
Computador simplificado 
• Função da máquina de calcular: 
 
– Com ela serão executadas 
as operações aritméticas: 
• Adição; 
• Subtração; 
• Divisão; 
• Multiplicação; 
• Raiz quadrada, ... 
 
17 
Computador simplificado 
• Função da máquina de calcular: 
 
– Somar o conteúdo de E16 com o conteúdo de 
E15 e colocar o resultado em E14 
18 
Computador simplificado 
• Função da máquina de escrever: 
 
– Será usada para datilografar 
Valores numéricos ou frases. 
 
– Imprima o conteúdo de E14 
 
– Em caso de erro o operador irá datilografar a 
palavra ERRO e interrompe a execução das 
instruções. 
19 
Computador simplificado 
• Exemplo 1: 
 
20 
E1 
 
Pegue um car-
tão da bandeja 
e copie seu 
valor em E16 
E2 
 
Pegue um car-
tão da bandeja 
e copie seu 
valor em E15 
E3 
 
Some o conteú-
do de E15 com 
o de E16 e co-
loque o resul-
tado em E16 
E4 
 
Imprima o con-
teúdo de E16 
E5 
 
Pare 
 
 
 
E6 E7 E8 
Computador simplificado 
• Exemplo 1 (cont.): 
 
21 
E1 
 
Pegue um car-
tão da bandeja 
e copie seu 
valor em E16 
Computador simplificado 
• Exemplo 1 (cont.): 
 
22 
E2 
 
Pegue um car-
tão da bandeja 
e copie seu 
valor em E15 
Computador simplificado 
• Exemplo 1 (cont.): 
 
23 
E3 
 
Some o conteú-
do de E15 com 
o de E16 e co-
loque o resul-
tado em E16 
Computador simplificado 
• Exemplo 1 (cont.): 
 
 
 
 
 
 
 
24 
E3 (cont.) 
 
Some o conteú-
do de E15 com 
o de E16 e co-
loque o resul-
tado em E16 
• Exemplo 1 (cont.): 
 
 
 
 
 
 
 
Computador simplificado 
25 
E4 
 
Imprima o con-
teúdo de E16 
• Exemplo 1 (cont.): 
 
 
 
 
 
 
• Um programa deve ser finito, ou seja, a execução 
das instruções deve sempre terminar, e Pare 
deve ser sempre a última instrução a ser 
executada. 
 
 
 
 
 
 
 
Computador simplificado 
26 
E5 
 
Pare 
E1 
 
Pegue um car-
tão da bandeja 
e copie seu 
valor em E16 
E2 
 
Pegue um car-
tão da bandeja 
e copie seu 
valor em E15 
E3 
 
Some o conteú-
do de E15 com o 
de E16 e co-
loque o resul-
tado em E16 
E4 
 
Se não houver 
mais cartões 
avance para E6 
E5 
 
Volte a E2 
 
 
E6 
 
Imprima o con-
teúdo de E16 
 
E7 
 
Pare 
 
E8 
2 
Computador simplificado 
• Exemplo 2: 
 
27 
5 
3 
4 
1 
7 
Computador simplificado 
Escaninho onde está a instrução 
que acabou de ser executada 
Valor do cartão no alto 
da pilha da bandeja 
Conteúdo do 
escaninho E15 
Conteúdo do 
Escaninho E16 
Valor impresso na 
máquina de escrever 
28 
• Exemplo 2: 
 
Computador simplificado 
Escaninho onde está a instrução 
que acabou de ser executada 
Valor do cartão no alto 
da pilha da bandeja 
Conteúdo do 
escaninho E15 
Conteúdo do 
Escaninho E16 
Valor impresso na 
máquina de escrever 
E1 1 - 7 - 
E2 4 1 7 - 
E3 4 1 8 - 
E4 4 1 8 - 
E5 4 1 8 - 
E2 3 4 8 - 
E3 3 4 12 - 
E4 3 4 12 - 
E5 3 4 12 - 
E2 5 3 12 - 
E3 5 3 15 - 
E4 5 3 15 - 
E5 5 3 15 - 
E2 2 5 15 - 
E3 2 5 20 - 
E4 2 5 20 - 
E5 2 5 20 - 
E2 - 2 20 - 
E3 - 2 22 - 
E4 - 2 22 - 
E6 - 2 22 22 
E7 - 2 22 22 
29 
• Exemplo 2: 
 
• Exemplo 3: O que acontece ? 
? 
 
E1 
 
Pegue um car-
tão da bandeja 
e copie seu 
valor em E16 
E2 
 
Pegue um car-
tão da bandeja 
e copie seu 
valor em E15 
E3 
 
Some o conteú-
do de E15 com 
o de E16 e co-
loque o resul-
tado em E2 
E4 
 
Se não houver 
mais cartões 
avance para E6 
E5 
 
Volte a E2 
 
 
E6 
 
Imprima o con-
teúdo de E16 
 
E7 
 
Pare 
 
E8 
2 
Computador simplificado 
30 
5 
3 
4 
1 
7 
Programa 
 
• O conjunto de instruções a ser executado pelo 
computador é o que é chamado de programa 
 
• Programar um computador é escrever o 
conjunto de instruções necessárias para 
executar uma ou mais funções de modo a 
atingir um determinado objetivo. 
31 
Programa 
• Generalidade de um programa 
 
– O objetivo básico que se deve procurar ao 
escrever um programa é torná-lo de uso geral 
para uma “família” de problemas semelhantes; 
 
– Devemos escrever programas independentes dos 
aspectos variáveis do problema. 
32 
Computador digital 
• Estrutura 
33 
Entrada 
Processamento 
Saída 
Computador simplificado 
• Outra analogia: 
 
https://www.youtube.com/watch?v=H6j8GdJ0S
Ns 
 
34