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2ºAula
ARQUITETURA DE COMPUTADORES
Objetivos de aprendizagem
Ao término desta aula, vocês serão capazes de: 
• conhecer a definição de Arquitetura de Computadores.
• entender como os computadores são organizados.
• saber como os computadores armazenam os dados.
Olá, tudo bem?
Chegamos a segunda aula da disciplina de Introdução a 
Engenharia de Software. Hoje, nós iremos abordar um pouco a 
respeito da Arquitetura de Computadores, que é uma parte da 
Ciência da Computação que estuda como os computadores são 
organizados. Nesta aula, vamos ver alguns tópicos principais 
da Arquitetura de Computadores, como a organização dos 
computadores.
Bons estudos!
Introdução à Engenharia de Software 16
1. 
Seções de estudo
 O que é arquitetura de computadores?
2. A organização de um computador
3. Armazenamento de dados
1 - O que é arquitetura de 
computadores?
Para iniciar os nossos estudos, vamos ver o que significa 
a palavra “Arquitetura”:
Arquitetura, segundo o dicionário
1 ARQUIT Arte e ciência de projetar e supervisionar a construção de 
edifícios ou outras estruturas que, por envolverem uma ordenação 
plástica aliada a concepções técnicas e funcionais, possam expressar 
os valores estéticos e as necessidades práticas das sociedades em 
seus diferentes momentos e, desse modo, abrigar os diversos tipos 
de atividades humanas; arquitetônica.
2 ARQUIT Conjunto das obras arquitetônicas realizadas em países, 
continentes, civilizações ou épocas diferentes.
3 ARQUIT Modo como se dispõem as partes ou os elementos de um 
edifício ou de um espaço urbano, tendo em vista a criação de espaços 
agradáveis de vivência e experimentação.
4 ARQUIT Conjunto de princípios, normas, materiais e técnicas 
usados para o planejamento, o projeto, a especifi cação, a execução e 
a fi scalização de obras ou espaços arquitetônicos.
5 Conjunto de conhecimentos sobre a arquitetura, sistematizados e 
elaborados ao longo de sua história.
6 FIG Estrutura, disposição e organização de um conjunto geralmente 
harmônico: A arquitetura do corpo humano.
7 FIG Boa forma arquitetônica: Um edifício sem arquitetura.
8 FIG Qualquer projeto cuja realização comporta uma série de meios 
ou operações; intenção, plano.
9 INFORM Organização interna dos componentes de um computador, 
com referência específi ca ao modo como se transmitem os dados.
Fonte: ARQUITETURA. In: Dicionário Michaelis On-Line. s.d. Disponível em: 
<https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues-brasileiro/
arquitetura/>. Acesso em 27 nov. 2018.
Assim, podemos entender a arquitetura como a ciência 
que estuda a forma de construir e projetar prédios. Dizemos 
que um arquiteto tem como função projetar os prédios, de 
forma que sejam seguros e satisfaçam os futuros moradores, 
pois afinal de contas, ninguém quer morar em algo que não 
seja seguro ou desconfortável, não é mesmo?
Também podemos usar a palavra arquitetura para 
descrever a forma de como foi projetado um edifício, sendo 
verificado a forma de como os componentes estão dispostos 
na construção, tais como: banheiro, cozinha, tubulações, 
salas, quartos, etc. Sendo que cada componente é projetado 
de forma a atender um objetivo: satisfazer os moradores da 
construção.
Observe a próxima imagem, ela mostra os componentes 
de uma construção de uma basílica. Cada componente 
foi colocado nesse projeto para atender uma necessidade, 
seja por motivos estéticos ou de segurança, mas com o 
único objetivo: fazer uma construção segura, bonita e 
aconchegante.
Figura 1 - Esquema conceitual que mostra as partes de 
uma construção de uma basílica.
Fonte: Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Basilica_
(arquitetura)_PT.svg>. Acesso em 26 nov. 2018.
Podemos fazer um paralelo dessa última definição da 
arquitetura de prédios com a arquitetura de computadores. 
Assim, podemos dizer que arquitetura de computadores se 
refere à forma de como os componentes do computador estão 
distribuídos, para atender as necessidades do usuário.
 A arquitetura de computadores estuda absolutamente 
tudo referente aos componentes do computador, com vistas 
de aperfeiçoar a performance dos computadores, atendendo 
as demandas da nossa sociedade atual.
 Assim, essa área da Ciência da Computação é 
muito vasta. O que você verá nesta aula é um resumo de 
alguns temas principais da matéria. Mais detalhes sobre essa 
fascinante matéria, você verá na disciplina de Arquitetura de 
Computadores, ainda neste curso.
 Para começarmos, vamos ver como funciona a 
organização de um computador?
2 - A organização de um computador
Podemos classificar os componentes de um computador 
de diferentes formas. A forma mais simples de classificação é a 
divisão entre hardware e software, sendo que classificamos 
como hardware todos aqueles componentes em que vemos e 
tocamos e o software como as instruções que o hardware irá 
executar.
Podemos dividir o hardware em vários componentes, de 
acordo com a sua funcionalidade. Esse modelo de divisão é 
denominado de modelo de Von Neumann, criado na década 
de 1940 por John von Neumann, sendo um grande avanço no 
campo da informática. 
De 1940 até hoje, a maioria esmagadora das máquinas 
seguem o modelo criado por Neumann. Nesse modelo, 
os computadores possuem as seguintes partes (também 
denominados de sistemas), segundo Velloso (2011):
• Unidade Central de Processamento (UCP);
• Memória Principal;
• Dispositivos de Entrada e Saída;
17
• Interconexão entre os subsistemas, denominado 
também de barramento.
Figura 3 - Sistemas de um Computador.
Fonte: Disponível em: <http://producao.virtual.ufpb.br/books/gilbertofarias/
introducao-a-computacao-livro/livro/livro.chunked/images/organizacao-
computador/arquitetura_computador.png>. Acesso em 26 nov. 2018.
A partir de agora, vamos detalhar de uma forma sucinta 
o que cada parte realiza para cumprir a sua parte na tarefa de 
fazer um computador funcionar.
2.1 - Unidade Central de 
Processamento
A Unidade Central de Processamento, também chamada 
simplesmente pela sua sigla UCP, é considerada o “cérebro” 
de um sistema computacional, pois ele realiza as operações 
sobre os dados que são repassados para ele. (FOROUZAN; 
MOSHARRAF, 2011)
Esse componente controla, dirige e processa todos 
os dados introduzidos e produz a saída, na forma desejada, 
com o auxílio de um programa previamente introduzido. 
Ela é construída para que ela seja capaz de realizar algumas 
operações, como se fosse uma calculadora, mas com mais 
algumas funcionalidades. Monteiro (2007), nos descreve 
algumas operações que podem ser realizadas em uma UCP, 
denominadas de primitivas:
• Somar, subtrair, multiplicar ou dividir números - as 
operações aritméticas;
• Mover um dado de um lugar para um outro local de 
armazenamento - denominado também de operações 
de movimentações de dados e;
• Transferir um valor (ou dado) para um dispositivo 
de saída.
A UCP tem os seus subcomponentes, sendo que cada um 
deles possui uma tarefa bem definida, para cumprir o papel 
geral do sistema. Vamos ver quais são:
• Unidade Lógica Aritmética: essa unidade é 
responsável por fazer os cálculos do computador. 
Ela realiza operações de diversas formas, tais como: 
Operações Lógicas, Operações de deslocamento e 
Operações Aritméticas;
• Registradores: são localizações de armazenamento 
rápido independentes, que mantêm dados 
temporariamente. Múltiplos registradores são 
necessários para facilitar a operação da CPU. Ele pode 
armazenar dados, instruções ou a posição atual do 
programa que está sendo executado (FOROUZAN; 
MOSHARRAF, 2011). Assim, os registradores 
atuam como a memória da UCP, armazenando os 
futuros dados a serem armazenados no sistema.
• Unidade de Controle: atua como se fosse o 
“maestro” da UCP, controlando os demais 
subsistemas. Esse subsistemaenvia sinais de controle 
para os demais subsistemas da UCP. (FOROUZAN; 
MOSHARRAF, 2011)
Figura 4 - Partes de uma Unidade Central de 
Processamento.
Fonte: Disponível em: <http://www.bpiropo.com.br/graficos/FPC_AC20051205a.jpg>. 
Acesso em 26 nov. 2018.
Agora que vimos como funcionam os subcomponentes 
da Unidade Central de Processamento, vamos ver como 
funciona a memória principal.
2.2 - Memória Principal
 Para que o computador possa processar os dados, é 
necessário que tenhamos algum lugar para armazenar esses 
dados a serem processados. Assim, temos a memória principal, 
que tem como função armazenar os dados. Uma definição 
mais formal pode ser esta:
Consiste em um conjunto de localizações de 
armazenamento, cada uma com um identificador 
único, chamado de endereço. Dados são 
transferidos da e para a memória em grupos de 
bits chamados palavras. Uma palavra pode ser de 
8, 16, 32 ou 64 bits (e crescendo). Se a palavra tiver 
oito bits, ela é denominada byte. (FOROUZAN; 
MOSHARRAF, 2011, p. 93)
 A maioria dos chips da memória principal são do 
tipo RAM (Random Access Memory). É uma estrutura 
que permite o acesso aos dados de maneira aleatória, assim 
podemos acessar uma determinada posição da memória de 
forma direta, sem a necessidade de visitarmos as posições 
anteriores dele. A memória RAM permite a leitura e a escrita 
de dados, porém, ele somente retém as informações enquanto 
há energia nos chips. Logo, se o computador for desligado, os 
dados que estão armazenados na memória RAM são perdidos. 
É o que chamamos de memória volátil. (FOROUZAN; 
MOSHARRAF, 2011)
Figura 5 - Memória RAM.
Introdução à Engenharia de Software 18
Fonte: Disponível em: <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Memoria-ram_(1).
jpg>. Acesso em 26 nov. 2018.
Temos também a memória ROM (Read-Only Memory), 
que permite apenas a leitura dos dados (a gravação é permitida 
apenas com técnicas especiais) de forma aleatória e a garantia 
de permanência dos dados na memória, independente se o chip 
está energizado ou não. Chips ROM são usados para armazenar 
instruções de carregamento de sistemas operacionais, para 
realizar o processo denominado de boot.
Figura 6 - Exemplo de chip de memória ROM.
Fonte: Disponível em: <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mos6581.svg>. 
Acesso em 26 nov. 2018.
Agora que você viu como funcionam as memórias, vamos 
ver como funciona o sistema de entrada e saída.
2.3 - Subsistema de Entrada e Saída
Esse subsistema tem como função armazenar dados e 
informações de maneira persistente, além de possibilitar a 
interação com o mundo externo, oferecendo formas de interação 
(FOROUZAN; MOSHARRAF, 2011). Os equipamentos 
que fazem parte desse subsistema são classificados em duas 
categorias:
Dispositivos sem armazenamento: Permite que os 
sistemas de CPU e memória se comuniquem com o mundo 
externo, mas não há o armazenamento de informações. São 
exemplos: a impressora, teclado, mouse e monitor de vídeo;
Dispositivos de armazenamento: Permite o salvamento 
de dados e informações de maneira persistente (não-volátil, 
ao contrário do que acontece com a memória RAM). Esses 
dispositivos são mais baratos que uma memória RAM 
tradicional, porém mais lentos. São exemplos disso, os 
pendrives, CDs, DVDs, Discos Magnéticos e Discos de Estado 
Sólido. (FOROUZAN; MOSHARRAF, 2011)
Figura 7 - Exemplos de dispositivos do sistema de entrada 
e saída.
Fonte: Disponível em: <https://www.fl ickr.com/photos/143880266@
N08/29625106320>. Acesso em 26 nov. 2018.
Mas, para que os três subsistemas funcionem de maneira 
adequada, precisamos que os três subsistemas se comuniquem, 
para que a memória receba dados que serão processados pela 
UCP e que serão salvos novamente nos dispositivos de Entrada 
e Saída. Para isso, temos os barramentos, que veremos a seguir.
2.4 - Barramento
Tanenbaum (2007) define barramento como um caminho 
elétrico entre vários dispositivos. Pode ser usado no interior da 
UCP para transportar dados de e para a ULA ou podem ser 
externos à UCP para conectá-la a memória ou dispositivos de 
E/S.
A definição mostrada aqui nos dá uma noção dos locais 
onde os barramentos podem ser colocados. Além de interligar 
os três sistemas que compõem um computador, ele interliga 
as partes componentes da Unidade Central de Processamento. 
Em cada situação, há um barramento com características 
diferentes.
O barramento local (barramento do processador) é o mais 
importante de todos eles. Fica localizado na UCP e através dele 
o microprocessador se comunica com a memória cache, com 
a memória DRAM e com os circuitos que formam o chipset. 
Esse barramento local tem 3 tipos:
• Barramento de Dados: os dados são transmitidos ou 
recebidos pelo processador, enviados para a memória 
ou dispositivos de Entrada/Saída, e recebidos da 
memória.
• Barramento de Endereços: serve para que o 
processador especifique qual é a posição de memória 
a ser acessada, ou qual é o dispositivo de entrada ou 
saída a ser ativado.
• Barramento de Controle: serve para que o processador 
especifique se a operação diz respeito à memória ou 
Entrada/ Saída (E/S ou I/O-Input/Output), ou se 
a operação é uma leitura ou gravação (Read/Write).
Agora que você sabe como funciona de forma sucinta 
as partes do computador, vamos agora ver como funciona os 
sistemas de numeração.
3 - Armazenamento de dados
Agora, vamos ver como o computador trata e lida com os 
dados. Para explicarmos de uma forma bastante elementar, o 
19
computador armazena dados com apenas dois dígitos: zero e 
um. A explicação para isto é para facilitar a representação dos 
dados. Vamos a alguns exemplos:
• Em um HD, que é um disco magnético, cada trilha 
possui partes que são magnetizadas, enquanto que 
existem partes que não são. Essas partes que são 
magnetizadas são entendidas como valor 1, enquanto 
que as partes que não são magnetizadas são entendidas 
com valor 0.
• Em um CD ou DVD, a superfície é gravada com um 
laser. As partes que são “queimadas” são entendidas 
com o valor 1, enquanto que as partes que não são 
submetidas ao feixe passam a ter o valor zero;
• Os dados são transmitidos dentro do computador 
através de pulsos elétricos. Quando há energização, 
entende-se que está sendo transmitido o valor 1, 
enquanto que o inverso disso é entendido que 
está sendo transmitido o valor zero. (IDOETA; 
CAPUANO, 2010)
O sistema de numeração que o computador entende é denominado 
de sistema binário e seus números são denominados de bits.
 Cada dígito 0 ou 1 que o computador processa é 
denominado de bit. Os bits podem ser agrupados para formar 
dados maiores. Um conjunto de oito bits é denominado de byte 
ou palavra.
A esta altura, você deve estar perguntando: Se o computador 
entende apenas bits, como podemos processar números e 
textos? Para a questão dos números, a resposta é simples: O 
sistema decimal permite a conversão para o sistema binário e 
vice-versa. Assim, os computadores convertem o número para 
binário para fazer o processamento e quando o processamento 
estiver pronto, é feito a conversão do número binário para o 
nosso sistema decimal (MONTEIRO, 2010). Vamos ver mais 
detalhes a respeito dessa conversão na disciplina de Arquitetura 
de Computadores.
 Para textos, a resposta é a mesma: É feita uma conversão 
para o seu respectivo valor em bits. Mas, não são contas 
que definem qual é este valor. é necessário uma tabela de 
conversão, onde é atribuído um valor em bits para cada letra 
(MONTEIRO, 2010).
Para isso, surgiu a tabela ASCII (American Standard Code 
for Information Interchange), que é uma tabela que define um 
código de 8 bits (e o seu número decimal correspondente) para 
cada letra representada. Inicialmente, apenas 128 caracteres 
eram representadas nesta tabela. Mas depois, ela foi expandida 
para256 caracteres. 
Assim, quando digitamos uma letra, o computador 
converte essa letra para a sequência de bits correspondente ao 
seu número na tabela ASCII. A seguir, reproduzimos a tabela 
ASCII.
Figura 8 - Tabela ASCII.
Fonte: Disponível em: <https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/dd/ASCII-Table.svg/946px-ASCII-Table.svg.png>. Acesso em 26 nov. 2018.
Introdução à Engenharia de Software 20
E, com isso, finalizamos a nossa aula. A partir da 
próxima aula, vamos estudar os aspectos do desenvolvimento 
de software propriamente dito. Até logo!
Retomando a aula
Chegamos ao fi nal da nossa segunda aula, vamos 
relembrar? 
1 - O que é arquitetura de computadores?
Você viu aqui que a arquitetura de computadores se 
refere à forma de como os componentes do computador 
estão distribuídos, para atender as necessidades do usuário. 
A arquitetura de computadores estuda absolutamente tudo 
referente aos componentes do computador, com vistas de 
aperfeiçoar a performance dos computadores, atendendo as 
demandas da nossa sociedade atual.
2 - A organização de um computador
Nesta seção, você viu os sistemas que integram um 
computador, que são: A Unidade Central de Processamento 
- CPU - composto também pela Unidade Lógica Aritmética 
- ULA, Registradores e Unidade de Controle, a Memória 
Principal, o sistema de Entrada e Saída e os Barramentos.
3 - Armazenamento de dados
Nesta seção, vimos como os computadores enxergam 
os dados. Os computadores enxergam os dados como um 
conjunto de bits, que são dígitos apenas com os valores 0 
ou 1. A representação dos valores foi escolhida para facilitar 
o armazenamento e o processamento dos dados. Você viu 
também que números e letras são convertidos para uma série 
de bits que representa o seu valor.
LAUDON, C.; LAUDON, P. Sistemas de Informação 
Gerenciais. 7. ed. São Paulo, Pearson Prentice Hall, 2007.
MONTEIRO, A.. Introdução à organização de computadores. 
5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007.
STALLINGS, Willian. Arquitetura e Organização de 
Computadores. 8. ed. São Paulo: Pearson, 2010.
TANENBAUM, S. Organização Estruturada de 
Computadores. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007.
VELLOSO, Fernando de Castro. Informática: Conceitos 
básicos. 7. ed. Rio de Janeiro: Campus, 2004.
Vale a pena ler
Vale a pena
4DEVS. Tabela ASCII. s.d. Disponível em: <https://
www.4devs.com.br/tabela_ascii>. Acesso em 27 nov. 2018.
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