Programa de Unidade Curricular

Transcrição

1 Programa de Unidade Curricular Faculdade Engenharia Licenciatura Engenharia Electrónica e Informática Unidade Curricular Arquitectura de Computadores Semestre: 4 Nº ECTS: 6,0 Regente Prof. Vítor Pereira Assistente Carga Horária Lectiva Semanal Aulas Teóricas: Aulas Teórico-práticas: 2 Orientação Tutorial: 1 Língua de Ensino Português Objectivos Gerais (até 500 caracteres) Apresentar uma visão geral dos conceitos fundamentais da arquitectura de computadores, nomeadamente através de uma introdução aos microprocessadores e microcontroladores. Dar a conhecer a linguagem assembler como ferramenta para estudar os detalhes internos de um computador. Objectivos Específicos (até 500 caracteres) Dar a conhecer a teoria e prática do funcionamento de um microprocessador e de um microcontrolador, nomeadamente arquitectura de hardware, ciclos básicos, configuração de pinos, barramentos, modelo de programação, conjunto de instruções e comunicação com o exterior. 1

2 Apresentar a arquitectura do conjunto de instruções de um microcontrolador: operações matemáticas, lógicas, de cópia de dados, de saltos ou desvio e de manipulação de bits. Desenvolver programas básicos em linguagem assembler. Competências a adquirir (até 500 caracteres) Compreender a importância de microprocessadores e microcontroladores, bem como a diferença entre eles, nomeadamente a nível das áreas de aplicação, harware e conjunto de instruções. Analisar e compreender, a nível introdutório, dois microprocessadores (um de 8 e outro de 32 bits). Estudar e conhecer detalhadamente um microcontrolador de 8 bits com vista a utilização em aplicações de controlo. Metodologia de Ensino (até 250 caracteres) As aulas teórico-práticas são usadas para discussão e transmissão dos conceitos fundamentais relacionados com a unidade curricular. Paralelamente, o aluno é incentivado a consolidar os conceitos e as técnicas através da resolução de exercícios. Programa da Unidade Curricular / Conteúdo programático (até 2750 caracteres) Breve resenha histórica dos micoprocessadores e microcontroladores. Áreas de aplicação. Arquitectura e princípio de funcionamento de um computador digital. A Unidade Central de Processamento, a Memória e os Periféricos de Input/Output. Barramentos de endereços, dados e controlo. Códigos, tipos de dados e linguagens do computador. Sistemas de Numeração. Memória e periféricos de I/O. Organização e tipos de memória. Microprocessador Genérico. Arquitectura comum aos microprocessadores de 8 bits. A comunicação entre o microprocessador e o exterior. A stack. Subrotinas. Resposta a eventos exteriores. Introdução à arquitectura do microprocessadores de 8 bits (Z80) e de 32 bits (Pentium). Introdução ao modelo de programação. Tipos de instruções. Introdução ao Conjunto de Instruções: cópia de dados, operações aritmética e lógicas, manipulação de bits, saltos ou desvio. Estudo do microcontrolador Intel Arquitectura. Diagrama de pinos. Barramentos e periféricos do Características da família MCS-51. Diagrama de blocos e símbolo lógico do Sistema de memória on-chip: memória de dados (RAM) e de programa (ROM) interna e Special Function Registers (SFRs). Modos de endereçamento. Conjunto de instruções: operações aritméticas, lógicas, transferência de dados, transferência de controlo. Modelo de programação. Linguagem assembler do Temporizadores e Contadores. Comunicação série e paralela. Processamento de interrupções. Escrever e executar programas em assembler. Bibliografia Principal (duas obras) ex.: BOST, Jean-Pierre DANDAMUDI, S. P. 2

3 Fundamentals of Computer Organization and Design New York Springer 2003 MACKENZIE, I. S. The 8051 Microcontroller New Jersey Prentice-Hall

4 Bibliografia Complementar (duas obras) CALCUTT, D. M. et al Microcontrollers London Arnold 1998 GAONKAR, R. S. The Z80 Microprocessor - architecture, interfacing, programming, and design 3ª New Jersey Prentice-Hall 2001 Metodologia de Avaliação Contínua / Elementos relevantes (até 500 caracteres) Dando cumprimento ao regulamento de avaliação em vigor na Universidade, serão tidos em conta os seguintes factores da componente de avaliação contínua: assiduidade, trabalhos de casa, participação dos alunos nas aulas e interesse geral demonstrado. 4

5 A avaliação final será uma função desta componente de avaliação contínua e de um teste escrito. Recursos Didácticos (até 2750 caracteres) Computadores onde seja possível instalar pequenos programas simuladores dos detalhes internos de microprocessadores/microcontroladores. Palavras-chave (escolha 4 palavras que identifique a unidade curricular e o seu conteúdo) Arquitectura de Computadores, Microprocessadores, Microcontroladores, Assembler 5