MICROCOMPUTADORES. Professor Adão de Melo Neto

Transcrição

1 MICROCOMPUTADORES Professor Adão de Melo Neto

2 Sumário Organização Básica I (base) Organização Básica II (refinamento) Organização Básica III (Microcontrolador 8051)

3 ORGANIZAÇÃO BÁSICA I

4 Composição Unidade Central de Processamento Unidade lógica e aritmética (ULA); Unidade de controle Memória Entrada e saída

5

6 CONEXÃO DE PLACA DE REDE, PLACA DE SOM, etc. DB--9 áudio rede DB--25 Energia para Placa-Mãe processador Memória Principal Disquete e disco rígido

7 Setas Largas representam dados ou informações conjunto de linhas paralelas Setas estreitas sinais de controle uma ou poucas linhas

8 Unidade Lógica Aritmética É a área do computador onde as operações lógicas e aritméticas são realizadas sobre os dados. O tipo de operação é determinado pelos sinais da unidade de controle (seta 1)

9 Unidade Lógica Aritmética Os dados a serem operados pela ULA podem ser oriundos da unidade de memória (seta 2) ou da unidade de entrada (seta 3).

10 Memória A memória armazena grupos de dígitos binarios (palavras) que podem representar instruções do programa, que o computador vai executar, e os dados que serão manipulados pelo programa.

11 Memória Serve também para o armazenamento de resultados intermediários ou finais das operações aritméticas (Seta 4). A operação da memória é controlada pela unidade de controle (seta 6), que sinaliza uma operacão de leitura ou uma operação de escrita.

12 Memória Uma determinada posição de memória é acessada pela unidade de controle que fornece o código de endereço apropriado (seta 7).

13 Memória Informações oriundas da ULA (seta 4) ou da unidade de entrada (seta 8) podem serem escritas na memória, também sob o controle da unidade de controle.

14 Memória Informações podem ser lidas da memória para a ULA (seta 2) ou para a unidade de saída (seta 9).

15 Entrada Consiste em todos os dispositivos utilizados para obter informações e dados externos ao computador e colocá-los na unidade de memória (seta 8) ou na ULA (seta 3). Exemplos: teclados, modems, unidades de disco magnético.

16 Entrada A unidade de controle determina para onde a informação de entrada é enviada (seta 10). É utilizada para colocar programas e dados na unidade de memória (seta 8) antes de iniciar o processamento.

17 Entrada É utilizada para a entrada dados de dispositivos externos na ULA (seta 3) durante a execução de um programa.

18 Saída Consiste em dispositivos utilizados para transferir dados e informações do computador para o "mundo exterior". Exemplos: displays a LEDs, lâmpadas indicadoras. impressoras, unidades de fita ou disco, monitores de vídeo e conversores D/A.

19 Saída São acionados sob o comando da unidade de controle (seta 12) e podem receber dados da memória (seta 9) ou da ULA (seta 5).

20 Interfaceamento É a transmissão digital de informacão entre um computador e seus periféricos (dispositivos de entrada e saída) de modo compatível e sincronizado.

21 Interfaceamento Muitos dispositivos de entrada/saida não são diretamente compatíveis com o computador devido a diferença em características como velocidade de operação, formação dos dados (por exemplo: BCD. ASCII. binário). modo de transmissão dos dados (por exemplo: serial, paralelo) e nível lógico dos sinais.

22 Interfaceamento Estes dispositivos de E/S requisitam circuitos especiais de interface que lhes permitam comunicarem-se com as áreas de controle, memória e ULA do sistema computacional.

23 Controle Comanda a operação de todas as outras unidades fornecendo sinais de controle e temporização.

24 Controle (ciclo de busca e execuação de instrução) Contém circuitos lógicos e de temporização que geram os sinais apropriados necessários para executar cada instrução de um programa.

25 Controle (ciclo de busca e execuação de instrução) Ela busca uma instrução da memória enviando um endereço (seta 7) e um comando de leitura (Seta 6) para a memória.

26 Controle (ciclo de busca e execuação de instrução) A palavra da instrução armazenada na posição de memória é então transferida para o controle (seta 11).

27 Controle (ciclo de busca e execuação de instrução) Esta palavra da instrucão está em alguma forma de código binário e é então decodificada pelos circuitos lógicos no controle para determinar que instrução esta sendo invocada.

28 Controle (ciclo de busca e execuação de instrução) O controle utiliza esta informação para enviar os sinais apropriados para as unidades restantes de modo a executar a operação específica.

29 Controle (ciclo de busca e execuação de instrução) Esta sequencia repetitiva de busca/execução continua até que o computador seja desligado ou que o RESET seja acionado. 0 RESET sempre faz o computador buscar sua primeira instrução no programa, normalmente no endereço 0000 da memória.

30 Unidade Central de Processamento (CPU) A ULA e a unidade de controle são mostradas combinadas em uma unidade chamada unidade central de processamento (CPU-central processing unit). Isto é feito para separar o cérebro real do computador das outras unidades.

31 Unidade Central de Processamento (CPU) Em um microcomputador, a CPU usualmente é implementada em um único chip (o microprocessador).

32 Unidade Central de Processamento (CPU) A CPU também contém um conjunto de registradores que realiza funções especiais. Estes registradores também podem fornecer armazenamento temporário para os dados dentro da CPU sem a necessidade de acessar a memória externa.