Disciplina

Área

Área Científica de Arquitectura e Sistemas Operativos > Arquitectura de Computadores e Sistemas Embebidos

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LEIC-T 2006 > LEIC-T 2006 > 1º Ciclo > Ciências da Engenharia Informática > Introdução à Arquitetura de Computadores

LEIC-A 2006 > LEIC-A 2006 > 1º Ciclo > Ciências da Engenharia Informática > Introdução à Arquitetura de Computadores

Nível

Teórica (70%). Nota mínima: 8 (2 testes). Projecto (30%). Nota mínima: 8

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

3.0 h/semana

1.5 h/semana

147.0 h/semestre

Objectivos

Os alunos deverão dominar os conceitos básicos e o funcionamento geral de um computador, a estrutura material que permite a execução de programas. Deverão conseguir descrever o funcionamento dos elementos básicos, processador, sistema de memória e sistema de entradas e saídas, e sua interação. Em particular, devem ser capazes de compreender a estrutura interna de um processador e o processo de execução das instruções.

Programa

Introdução e visão global: organização interna de um computador em termos de processador, memória, periféricos, barramentos; ciclo básico das instruções; noção de contador de programa e de endereço; interação com o exterior; componentes de um computador; estrutura interna de um processador; perspetiva histórica. Representação digital da informação: bases de numeração; operações aritméticas em bases 2, 8 e 16; códigos numéricos e alfanuméricos. Funções lógicas: álgebra de Boole; manipulação de expressões lógicas; portas lógicas básicas e sua realização física; codificadores e descodificadores; multiplexadores. Circuitos aritméticos: somadores e subtratores; multiplicadores e divisores; unidade lógica e aritmética (ULA). Circuitos sequenciais: registos e bancos de registos; memórias; separação entre circuito de dados e circuito de controlo. Conjunto de Instruções (ISA): instruções típicas; modos de endereçamento; pilha e rotinas; interrupções. Arquitetura de um processador: estrutura interna de um processador, codificação de instruções; bits de estado; registos especiais; unidade de processamento, banco de registos e ULA; unidade de controlo e micro-programação; análise da execução de instruções. Sistema de memória: endereçamento da memória, protocolos e descodificação de endereços; caches, princípios de funcionamento e racional de desempenho; memória virtual, princípios de funcionamento e sistema de tradução de endereços. Sistema de entradas e saídas: periféricos e barramentos; comunicação com o exterior (paralela e série, protocolos); temporizadores e interrupções.

Metodologia de avaliação

Teórica (70%). Nota mínima: 8 (2 testes). Projecto (30%). Nota mínima: 8

Pré-requisitos

Componente Laboratorial

Princípios Éticos

Componente de Programação e Computação

Componente de Competências Transversais

Bibliografia

Principal

Arquitectura de Computadores: dos Sistemas Digitais aos Microprocessadores

G. Arroz, J. Monteiro, A. Oliveira

2009

IST Press, 2ª Edição, ISBN: 978-972-8469-54-2


Arquitectura de Computadores

J. Delgado, C. Ribeiro

2014

FCA, 5ª Edição, ISBN: 978-972-722-789-1


Secundária

Logic and Computer Design Fundamentals

M. Mano, C. Kime

2008

Prentice-Hall International, 4ª Edição, ISBN: 978-0132067119