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Microprocessadores e Microcontroladores Mapa 10, [1] http://wiki.foz.ifpr…
Microprocessadores e Microcontroladores
Mapa 10
Sistemas computacionais
São compostos por circuitos lógicos
Hardware e Software
Ampliação da aplicabilidade para os circuitos
Circuitos mais versáteis
Hardware que executa diversos programas
CPU
Unidade central de processamento
Executa instruções de um software armazenado em memória
Controla todo o funcionamento do computador
ULA
Executa operações lógicas e aritméticas
Registradores
Armazena resultados das operações e operandos
UC
Unidade de Controle
Busca instruções
Decodificar as instruções
Controlar os outros circuitos que participam da execução
Entrada de clock
Determina os ciclos de busca e execução
Uma CPU com clock de 500MHz pode executar 500 milhões de instruções por segundo
Barramentos
Barramento de controle
Liga a CPU com todos os demais
Barramento de dados
Onde trafega a informação que deve ser buscada de memória
Barramento de endereço
Indica para os circuitos de memória aonde está a informação que se deseja buscar
[1]
http://wiki.foz.ifpr.edu.br/wiki/index.php/Microprocessadores
UC envia sinais para que ocorra transmissão e recepção de dados entre as unidades
Conjuntos de caminhos físicos onde trafegam sinais elétricos
Sinais
Controle de fluxo
Indicações de leitura, escrita e seleção
Endereço
Conjunto de bits que indica onde a informação que se deseja buscar está
[2]
http://eitas.com.br/tutorial/10/101
Arquiteturas
Harvard
[4]
http://downtudogei.blogspot.com/2012/04/arquitetura-de-von-neumann-e-de-harvard.html
Instruções e dados estão localizados em unidades ou áreas diferentes de memória
Utiliza barramentos diferentes
Vantagem
Acesso simultâneo aos dados e instruções
Mais rápido
2 memórias diferentes
Modificado
Barramento separado para instruções
Barramento para dados
Mesma unidade de memória
[5]
https://en.wikipedia.org/wiki/File:ABasicComputer.gif
Von Neumann
Instruções e dados estão localizados na mesma unidade de memória
Vantagem
Mesmo barramento para tudo
Desvantagem
Tem que compartilhar o barramento no tempo
Mais lento
Um tipo de acesso por vez
[3]
http://downtudogei.blogspot.com/2012/04/arquitetura-de-von-neumann-e-de-harvard.html
Microprocessadores
Intel 4004
Silício
Arquitetura Von Neumann
Dados utilizam o mesmo barramento
[6]
https://wiki.sj.ifsc.edu.br/index.php/MI1022806_2020_1_AULA01
CPUs e CIs semicondutores
Memória externa
Normalmente apresentam arquitetura de Von Neumann
Registradores
Memória cache
Acessam CIs externos para periféricos de entrada e saída
Conjunto complexo de instruções (CISC)
Sinais de clock de alta velocidade
Microcontroladores
CPUs com memória e circuitos de entrada/saída em CIs semicondutores
Normalmente apresentam arquitetura de Harvard
Memórias voláteis
Dados
Memórias não-voláteis
Instruções
Conjunto reduzido de intruções (RISC)
Frequências baixas de clock
Custo menor de implementação
Diversas funcionalidades no mesmo circuito integrado
Circuito de clock
Controle de interrupção
Portas de entrada e saída
Conversores A/D
Baixos requisitos de consumo
Conceitos
Busca - decodificação - execução - resultado
Ciclos comandados pelo clock
Barramento de dados/intruções
Representação máxima dos operandos
Barramento de endereços
Qualidade de memória endereçável
Contador de programa
Aponta para a posição de memória da instrução atual
Interrupções
Sinais de controle
Permitem que um microprocessador ou microcontrolador desvie do programa atual para uma tarefa prioritária
ISA
Arquitetura do conjunto de instruções
Define que tipo de instruções existem
Define as funções das intruções
Unidade de gerenciamento de memória
Traduz endereços lógicos em físicos
Proteção e paginação
Microprocessadores mais complexos
Alto volume de dados armazenados
Processamento sequencial vc paralelo
HCP
GPU
Processamento gráfico
Sistemas Heterogêneos
Menor consumo de energia
Mistura esses recursos
Maior eficiência
[1]
http://wiki.foz.ifpr.edu.br/wiki/index.php/Microprocessadores
[2]
http://eitas.com.br/tutorial/10/101
[3]
http://downtudogei.blogspot.com/2012/04/arquitetura-de-von-neumann-e-de-harvard.html
[4]
http://downtudogei.blogspot.com/2012/04/arquitetura-de-von-neumann-e-de-harvard.html
[5]
https://en.wikipedia.org/wiki/File:ABasicComputer.gif
[6]
https://wiki.sj.ifsc.edu.br/index.php/MI1022806_2020_1_AULA01
