CURSOS PROFISSIONAIS DE NVEL SECUNDRIO

Tcnico de Gesto e Programao de Sistemas Informticos

PPRROOGGRRAAMMAA

Componente de Formao Tcnica

Disciplina de

AArrqquuiitteeccttuurraa ddee CCoommppuuttaaddoorreess

EEssccoollaass PPrrooppoonneenntteess // AAuuttoorreess

EEssccoollaa PPrrooffiissssiioonnaall PPeerrppttuuoo SSooccoorrrroo -- MMaaiiaa RRoobbeerrttoo RRooddrriigguueess

Direco-Geral de Formao Vocacional

2005

Programa de Arquitecturas de Computadores Cursos Profissionais

TCNICO DE GESTO E PROGRAMAO DE SISTEMAS INFORMTICOS

1

Parte I

OOrrggnniiccaa GGeerraall

ndice: PPggiinnaa

1. Caracterizao da Disciplina . . 2

2. Viso Geral do Programa . ...... 2

3. Competncias a Desenvolver. . . 2

4. Orientaes Metodolgicas / Avaliao . 3

5. Elenco Modular ............. 4

6. Bibliografia . . . 4

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TCNICO DE GESTO E PROGRAMAO DE SISTEMAS INFORMTICOS

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1. Caracterizao da Disciplina

A disciplina de Arquitectura de Computadores integra-se na componente de Formao Tcnica do

Curso Tcnico de Gesto e Programao de Sistemas Informticos, sendo os seus contedos

enquadrados em mdulos devidamente estruturados, leccionados ao longo de 152 horas.

Esta disciplina com uma finalidade marcadamente formativa e profissionalizante pretende que o

aluno adquira conhecimentos sobre a estrutura e organizao de computadores e microprocessadores.

Estes conhecimentos so teis para escolher, especificar e configurar eficientemente as mquinas

disponveis. Na posse destes conhecimentos, os alunos podero entender e acompanhar as constantes

e rpidas evolues tecnolgicas de modo a manterem-se permanentemente actualizados.

No sendo um curso especializado em hardware, pretende-se mesmo assim, que estes sejam

capazes de detectar e reparar alguma avaria que no exija nenhum equipamento especial. Os mdulos

optativos, em nmero de dois, permitem, por sua vez, que seja fomentada uma vertente mais

especializada na rea de microprocessadores ou na rea de configurao de redes locais, de acordo

com a procura profissional existente.

2. Viso Geral do Programa A disciplina Arquitectura de Computadores, tem como objectivo demonstrar a forma como as

instrues de software interagem com os mdulos de hardware. Deste modo, ser abordada a

organizao material dos computadores e o processo de execuo de programas. A principal finalidade

da disciplina dotar os alunos dos conceitos mais relevantes para a compreenso da arquitectura dos

computadores actuais, sendo assim, mais fcil a sua aplicao prtica na montagem, configurao e

deteco de avarias.

3. Competncias a Desenvolver No final desta disciplina o aluno deve ser capaz de:

Identificar e utilizar correctamente os diversos sistemas de numerao;

Escolher, especificar e usar eficientemente um computador;

Detectar e corrigir pequenas avarias de um computador;

Configurar correctamente uma rede local e/ou programar correctamente um

microprocessador.

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4. Orientaes Metodolgicas / Avaliao

Os alunos, ao iniciarem esta disciplina, apresentam j alguns conhecimentos na rea de

informtica. Assim, fundamental que, no incio do ano lectivo, seja realizada uma avaliao diagnstica

que permita identificar grupos diferenciados e estabelecer um plano de aco para cada grupo de

alunos, tendo em vista a aquisio, por parte destes, das competncias essenciais definidas no

programa.

O professor dever adoptar estratgias que motivem o aluno a envolver-se na sua prpria

aprendizagem, de modo a permitir-lhe desenvolver a sua autonomia e iniciativa.

As cargas horrias indicadas para cada mdulo devero ser consideradas como referenciais,

devendo ser ajustadas s caractersticas e necessidades especficas de cada turma ou de cada aluno.

Os procedimentos de avaliao dos alunos decorrem do carcter essencialmente prtico que a

disciplina tem, devendo ser privilegiada a vertente formativa da avaliao, que serve de orientao ao

processo de ensino/aprendizagem.

Dever incidir-se na observao directa do trabalho desenvolvido pelo aluno durante as aulas,

utilizando para isso instrumentos de avaliao diversificados que permitam registar o seu desempenho

ao longo do ano e a sua progresso na aprendizagem, nomeadamente quanto ao interesse e

participao no trabalho, capacidade de desenvolver trabalho em grupo, capacidade de explorar,

investigar e mobilizar conceitos em diferentes situaes, bem como relativamente qualidade do

trabalho realizado e forma como o aluno o gere, organiza e autoavalia.

A par da avaliao contnua, permitindo o registo da evoluo do aluno aula a aula e da

recuperao, em tempo til, de qualquer dificuldade, devero ser previstos momentos de avaliao,

procedendo-se aplicao de provas de carcter prtico ou terico-prtico que permitam testar os

conhecimentos e competncias adquiridos.

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5. Elenco Modular

Nmero Designao Durao de referncia

(horas)

1 Sistemas Digitais 36

2 Montagem e Configurao de Computadores 36

3 Tcnicas de Deteco de Avarias 32

4 (1) Tema opcional 24

5 (1) Tema opcional 24

(1) Os temas destes mdulos devero ser seleccionados de entre os quatro mdulos opcionais apresentados no quadro seguinte

Nmero Designao Durao de referncia

(horas)

OP 1 Arquitectura de Microprocessadores 24

OP 2 Programao de Microprocessadores 24

OP 3 Instalao e Configurao de Redes Locais 24

OP 4 Manufactura de Circuitos Impressos 24

6. Bibliografia

BARATA, M. M., FONSECA, J. M. , CARVALHO, M. F., Princpios de Programao em Pascal.

Queluz: Edies EPGE, 1993.

CARDOSO, Vasco, Fundamental do Turbo Pascal 6 e 7, Lisboa: FCA, 1997.

CUESTA, L., PADILLA, A. Gill e REMIRO, F., Electrnica Digital. Amadora: McGrawHill, 1994.

GOTTFRIED, B. S., Programao em Pascal, Lisboa, McGraw-Hill, 1994.

GOUVEIA, Jos e MAGALHES, Alberto, Curso Tcnico de Hardware. Lisboa: FCA, 2002

GOUVEIA, Jos , MAGALHES, Alberto, Hardware para PCs e Redes . Lisboa: FCA, sd.

GOUVEIA, Jos e MAGALHES, Alberto, Hardware: Montagem, Actualizao, Deteco de Avarias

em PCs e Perifricos. Lisboa: FCA, sd.

GUERREIRO, Pedro, PASCAL, Tcnicas de Programao. Lisboa: Europa Amrica, 2000.

JENSEN, K. e WIRTH, N., Pascal - User Manual and Report. New York: Springer-Verlag, 1975.

NUNES, Mrio Serafim, Sistemas Digitais, Editorial Presena, 3 ed. Lisboa: 1989

PEREIRA, A. S., GUAS, M., BALDAIA, R., Sistemas Digitais ,11 Ano. Porto: Porto Editora, 2001.

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RODRIGUES, Pimenta; ARAJO, Mrio, Projecto de Sistemas Digitais, 2 ed. Lisboa: Editorial

Presena, sd.

S, Marques de, , FERREIRA, Joo Pinto, Fundamental da Programao em Delphi 3. Lisboa: FCA,

sd..

SAMPAIO, A., Hardware para profissionais Vol. 1, Lisboa: FCA, sd.

SAMPAIO, A., Microcomputadores - Circuitos Internos e Programao. Queluz: Edies EPGE, 1993.

SCHILDT, Herbert, C The Complete Reference, Osborne, 2 ed. Berkeley, USA: McGrawHill, 1990.

SHARMA, Ashok, Programmable Logic Handbook .Berkeley, USA: MacGrawHill, 2003

TAUB, Herbert, Circuitos Digitais e Microprocessadores. S. Paulo: McGrawHill, 1984.

TITTEL, E. Rede de Computadores, S. Paulo: McGrawHill, sd.

TOKHEIM, Roger L., Introduo aos Microprocessadores.. S. Paulo: McGrawHill, 1985.

VELOSO, V. C., Assembly Puro e Simples. Amadora: Edies Graficria, 1995.

VERDE, Raul, Computadores Digitais/2, Dinalivro, Lisboa, s/d.

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Parte II

MMdduullooss

ndice: Pgina

Mdulo 1 Sistemas Digitais 7

Mdulo 2 Montagem e Configurao de Computadores 9

Mdulo 3 Tcnicas de Deteco de Avarias 11

Mdulo 4 Tema opcional

Mdulo 5 Tema opcional 13

Mdulo OP1 Arquitectura de Microprocessadores 14

Mdulo OP2 Programao de Microprocessadores 16

Mdulo OP3 Instalao e Configurao de Redes Locais 18

Mdulo OP Manufactura de Circuitos Impressos 20

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MDULO 1

Durao de Referncia: 36 horas

1. Apresentao

Este modulo tem como objectivo fornecer aos alunos conhecimentos adequados

compreenso dos diversos sistemas de numerao existentes e qual a sua importncia para o

funcionamento de um computador. Pretende-se ainda que percebam o funcionamento bsico dos

circuitos digitais associados s vrias partes de um computador.

2. Objectivos de Aprendizagem

No final deste mdulo pretende-se que o aluno seja capaz de:

Identificar os sistemas de numerao utilizados pelos computadores e aplicaes

informticas;

Converter correctamente valores entre os diversos sistemas de numerao;

Utilizar correctamente a lgebra de Boole para resolver problemas;

Reconhecer Circuitos Lgicos;

Criar e utilizar Circuitos Lgicos.

Sistemas Digitais

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Mdulo 1: Sistemas Digitais

3. mbito dos Contedos

1. Sistemas de Numerao e Cdigos

Sistemas de Numerao Sistema Decimal Sistema Binrio Sistema Octal Sistema Hexadecimal Converso entre Sistemas Cdigos

2. lgebra de Boole e Circuitos Lgicos

Introduo Constantes e Variveis de Boole Tabelas de Verdade Operao OR Operao AND Operao NOT Anlise Algbrica de Circuitos Lgicos Portas NAND e NOR Portas EXCLUSIVE-OR e EXCLUSIVE-NOR Teoremas da lgebra de Boole Teoremas de DeMorgan Representaes alternativas das portas Smbolos lgicos IEEE/ANSI Sntese de Circuitos Combinatrios

4. Bibliografia / Outros Recursos

CUESTA, L., PADILLA, A. Gill e REMIRO, F., Electrnica Digital. Amadora: McGrawHill, 1994.

NUNES, Mrio Serafim, Sistemas Digitais, Editorial Presena, 3 ed. Lisboa: 1989

PEREIRA, A. S., GUAS, M., BALDAIA, R., Sistemas Digitais ,11 Ano. Porto: Porto Editora, 2001.

RODRIGUES, Pimenta; ARAJO, Mrio, Projecto de Sistemas Digitais, 2 ed. Lisboa: Editorial

Presena, sd.

TAUB, Herbert, Circuitos Digitais e Microprocessadores. S. Paulo: McGrawHill, 1984.

Meios audiovisuais:

Laboratrio de electrnica (hardware).

Retro/Vdeo Projector.

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MDULO 2

Durao de Referncia: 36 horas

1. Apresentao

Este modulo tem como objectivo dotar os alunos de conhecimentos/competncias adequadas

montagem e configurao de computadores e seus perifricos, independentemente do sistema

operativo utilizado.

2. Objectivos de Aprendizagem

No final deste mdulo pretende-se que o aluno seja capaz de:

Reconhecer os diversos componentes de um computador; Montar computadores de diversas arquitecturas; Instalar e configurar perifricos; Instalar e configurar software.

Montagem e Configurao de Computadores

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Mdulo 2: Montagem e Configurao de Computadores

3. mbito dos Contedos

1. Montagem e configurao de computadores

Motherboards Processadores Placas de Vdeo Placas de Som Placas de Rede Memrias Controladoras CD-ROM / CD-RW DVD-ROM / DVD-RAM Instalao e configurao de software

2. Estudo de Perifricos e suas caractersticas e configurao Impressoras / Plotters Scanners / Digitalizadores Teclados Ratos Equipamentos de Comunicao

4. Bibliografia / Outros Recursos

GOUVEIA, Jos , MAGALHES, Alberto, Hardware para PCs e Redes . Lisboa: FCA, sd.

GOUVEIA, Jos e MAGALHES, Alberto, Hardware: Montagem, Actualizao, Deteco de

Avarias em PCs e Perifricos. Lisboa: FCA, sd.

MONTEIRO, R., e outros, Tecnologia dos Equipamentos Informticos. Lisboa: FCA Editora Informtica. 2004

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MDULO 3

Durao de Referncia: 32 horas

1. Apresentao

Este mdulo tem como objectivo fornecer aos alunos os conhecimentos necessrios resoluo de pequenas avarias que possam suceder a nvel de software e/ou hardware.

2. Objectivos de Aprendizagem

No final deste mdulo pretende-se que o aluno seja capaz de:

Detectar a avaria; Identificar o tipo de avaria; Corrigir a avaria.

3. mbito dos Contedos

1. As avarias mais comuns

Problemas no arranque Problemas de vdeo Problemas com a placa principal Problemas com o teclado Problemas com a CMOS Problemas com a memria Problemas com o Disco Rgido. Problemas com a porta de impressora

2. Tcnicas de resoluo de avarias Cdigo de beeps Configurao do Setup, o POST e o arranque Substituio de componentes

Tcnicas de Deteco de Avarias

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Mdulo 3: Tcnicas de Deteco de Avarias

4. Bibliografia / Outros Recursos

GOUVEIA, Jos , MAGALHES, Alberto, Hardware para PCs e Redes . Lisboa: FCA, sd.

GOUVEIA, Jos e MAGALHES, Alberto, Hardware: Montagem, Actualizao, Deteco de

Avarias em PCs e Perifricos. Lisboa: FCA, sd.

MONTEIRO, R., e outros, Tecnologia dos Equipamentos Informticos. Lisboa: FCA Editora Informtica. 2004

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MDULO 4 e 5

Nota:

Para completar o elenco modular desta disciplina, cada escola, de acordo com o seu Projecto Educativo

de Escola e o Projecto Curricular de Curso, dever fazer corresponder para cada um dos mdulos 4 e 5

um dos quatro mdulos opcionais que a seguir so apresentados.

Tema opcional

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Mdulo OP1

Durao de Referncia: 24 horas 1. Apresentao

Pretende-se neste mdulo que os alunos adquiram os conhecimentos essenciais e noes sobre a arquitectura de microcomputadores, bem como o desenvolvimento de sistemas com microprocessadores e microcontroladores. Para alm disso abordada a interligao de dispositivos com interface em "BUS", nomeadamente a ligao de microprocessadores a memrias e perifricos de entrada/sada.

2. Objectivos de Aprendizagem

No final deste mdulo pretende-se que o aluno seja capaz de: Conhecer arquitecturas de microprocessadores; Identificar as principais caractersticas de um microprocessador; Estudar uma arquitectura de um microprocessador; Estudar o esquema de hardware de um PC, nomeadamente a nvel de gerao de interrupes,

portos de entrada/sada, Timers, Gerao de Som, Acesso directo aos recursos de imagem do sistema, etc.

3. mbito dos Contedos

1. Principais componentes de um microprocessador.

2. Evoluo das arquitecturas de microprocessadores.

3. Arquitectura de um sistema tipo.

4. Tipos de dados.

5. Organizao de memria.

6. Tipos de endereamento.

7. Ligao com o exterior.

Arquitectura de Microprocessadores

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Mdulo Op 1: Arquitectura de Microprocessadores

4. Bibliografia / Outros Recursos

SAMPAIO, A., Hardware para profissionais, Vol. 1, Lisboa: FCA, sd.

SAMPAIO, A., Microcomputadores - Circuitos Internos e Programao. Queluz: Edies EPGE,

1993.

TOKHEIM, Roger L., Introduo aos Microprocessadores.. S. Paulo: McGrawHill, 1985.

VELOSO, V. C., Assembly Puro e Simples. Amadora: Edies Graficria, 1995.

VERDE, Raul, Computadores Digitais/2, Dinalivro, Lisboa, s/d.

Laboratrio de informtica (software).

Retro/Vdeo Projector.

Kit didctico.

Meios audiovisuais.

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Mdulo OP2

Durao de Referncia: 24 horas 1. Apresentao

Este mdulo pretende familiarizar os alunos com as tcnicas de desenvolvimento de aplicaes baseadas em microprocessadores e microcontroladores, nomeadamente ao desenvolvimento de software, com nfase na programao modular em assembly, quer na sua relao com o hardware de suporte.

2. Objectivos de Aprendizagem

Dominar os conceitos bsicos de programao em Assembly.

Realizar "debugging" de pequenos programas em Assembly utilizando o utilitrio apropriado.

Estudar o funcionamento de um Sistema Operativo a baixo nvel.

Realizar programas simples de exemplo em Assembly de comunicao com o exterior, que

utilizem recursos disponveis pelo Sistema Operativo atravs de SYSTEM CALLS.

3. mbito dos Contedos

"Set" das principais instrues de um Microprocessador tipo. Realizao de pequenos programas de acesso memria de vdeo como exemplo de aplicao do

Set de instrues.

Noo de rotinas e principais conceitos a ela associados.

Passagem de parmetros a rotinas por endereo e por valor.

Principais conceitos associados utilizao de Interrupes num computador.

Utilizao dos utilitrios disponveis para fazer "debugging.

Estrutura interna de um sistema operativo tipo.

Noo de chamadas ao sistema.

Principais chamadas ao sistema disponveis por um sistema operativo tipo.

Utilizao das funes de um S.O., para tratamento de ficheiros (Ex.: Carregar uma imagem, ou

uma msica para um buffer em memria previamente alocado).

Conceito de "device drivers".

Programao de Microprocessadores

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Mdulo Op 2: Programao de Microprocessadores

4. Bibliografia / Outros Recursos

SAMPAIO, A., Hardware para profissionais, Vol. 1, Lisboa: FCA, sd.

SAMPAIO, A., Microcomputadores - Circuitos Internos e Programao. Queluz: Edies EPGE,

1993.

TOKHEIM, Roger L., Introduo aos Microprocessadores.. S. Paulo: McGrawHill, 1985.

VELOSO, V. C., Assembly Puro e Simples. Amadora: Edies Graficria, 1995.

VERDE, Raul, Computadores Digitais/2, Dinalivro, Lisboa, s/d.

Laboratrio de informtica (software).

Retro/Vdeo Projector.

Kit didctico.

Meios audiovisuais.

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Mdulo OP3

Durao de Referncia: 24 horas

1. Apresentao

Neste mdulo opcional pretende-se dotar os alunos de prtica de projecto, instalao e

configurao de redes locais.

Este mdulo surge devido necessidade dos alunos percorrerem as vrias etapas da

implementao de redes de computadores, desde a instalao dos componentes passivos

configurao dos vrios equipamentos activos que a compem.

O cenrio de base para este mdulo dever considerar uma pequena ou mdia empresa, com

vrios ambientes de utilizao dos recursos de rede, interligao de sites distintos por VPN e partilha

do acesso Internet.

2. Objectivos de Aprendizagem

No final deste mdulo os alunos devem ter adquirido conhecimentos, procedimentos e

atitudes que lhe permitam:

Projectar o layout de uma rede local;

Identificar o equipamento passivo/activo necessrio a uma rede local;

Cravar e testar cabos RJ45 directos e cruzados;

Instalar cabos e equipamentos em bastidores;

Instalar equipamentos activos de rede com e sem fios.

Instalao e Configurao de Redes Locais

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Mdulo Op 3: Instalao e Configurao de Redes Locais

3. mbito dos Contedos

1. Planeamento de redes estruturadas Escolha da topologia; Estruturao da rede (integrao de voz e dados); Localizao de bastidores e pontos de acesso rede; Escolha dos caminhos de cabos.

2. Tipos Cabos; Par tranado: UTP/FTP/STP; Fibra ptica.

3. Montagem de cablagem de redes estruturadas; 4. Instalao de tomadas; 5. Instalao de equipamento de equipamento activo de rede:

Concentradores de rede de dados: hubs, switchs; Routers (interligao entre diversas redes de dados); Bridges; Pontos de acesso a redes sem fios; Firewalls; Gateways de Voip.

4. Bibliografia / Outros Recursos

CARDOSO, E., MAGALHES, M.F. Redes de comunicao. S.Paulo: UNICAMP, 1996. EDMUNDO, M., BOAVIDA, F., Engenharia de Redes Informticas. ;Lisboa: FCA, sd.

GOUVEIA, Jos e MAGALHES, Alberto, Curso Tcnico de Hardware. Lisboa: FCA, 2002

GOUVEIA, Jos , MAGALHES, Alberto, Hardware para PCs e Redes . Lisboa: FCA, sd.

LOUREIRO, Paulo, TCP / IP em Redes Microsoft Para Profissionais, 5 ed.. Lisboa: FCA, 2003.

MARQUES, Jos Alves; GUEDES, Paulo, Tecnologia de Sistemas Distribudos Lisboa: FCA, 1999.

RODRIGUES, Lus Silva, Arquitecturas dos Sistemas de Informao. Lisboa: FCA, 2002.

TITTEL, E. Rede de Computadores, S. Paulo: McGrawHill, sd.

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Mdulo OP4

Durao de Referncia: 24 horas

1. Apresentao

Neste mdulo opcional pretende-se que os alunos adquiram prtica de trabalho em soldadura e manufactura de circuitos impressos.

2. Objectivos de Aprendizagem

No final deste mdulo os alunos devem ter adquirido conhecimentos, procedimentos e

atitudes que lhe permitam:

Conhecer os vrios processos de fabrico de placas de circuito impresso;

Aplicar as regras de desenho de placas de circuito impresso;

Aplicar os processos de soldagem e dessoldagem de componentes electrnicos;

Aplicar os mtodos de teste de circuitos electrnicos montados em circuitos impressos;

Detectar avarias e efectuar reparaes em circuitos impressos;

Regras de segurana na fabricao de circuitos impressos.

3. mbito dos Contedos

1. Conceitos necessrios ao projecto de circuitos impressos.

2. Materiais de suporte ao projecto de circuitos impressos.

3. Construo do traado

Mtodos manuais;

Mtodos informticos (CAD/CAM). 4. Corte da placa base e preparao para a sensibilizao com o traado.

5. Tcnicas de transferncia e processo de sensibilizao e impresso da pelcula sobre a placa base.

6. Corroso, furao e acabamento da placa de circuito impresso (PCB Printed Circuit Board)

Manufactura de Circuitos Impressos

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Mdulo Op 4: Manufactura de Circuitos Impressos

4. Bibliografia / Outros Recursos

Equipamento e ferramentas para a produo de circuitos impressos;

Computador;

Software ,CAD;

Internet;

Retroprojector / Projector Multimdia.