Disciplina
Introdução à Arquitetura de Computadores
Área
Área Científica de Arquitectura e Sistemas Operativos > Arquitectura de Computadores e Sistemas Embebidos
Activa nos planos curriculares
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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
IST Press, 2ª Edição, ISBN: 978-972-8469-54-2
FCA, 5ª Edição, ISBN: 978-972-722-789-1
Secundária
Logic and Computer Design Fundamentals
Prentice-Hall International, 4ª Edição, ISBN: 978-0132067119