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Organização e Arquitetura de Computadores

Gratuita          3MB          Publicado: 11/12/2009

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A idéia de preparar uma apostila que abordasse o tema de Organização e Arquitetura de Computadores surgiu ainda durante a graduação, mas foi durante a realização de uma pós-graduação nesta área que pude compilar os tópicos de maior interesse dentro desta área, com o objetivo e de ajudar outras pessoas em busca de conhecimento, além de me ajudar a fixar e aprofundar os conhecimentos na área.

Índice
 
Introdução
1. Circuitos Lógicos Digitais
1.2 Organização, Projeto e Arquitetura de Computadores
1.3 Portas Lógicas
1.4 Álgebra Booleana
1.4.1 Identidades básicas da Álgebra Booleana
1.4.2 Teorema de De-Morgan
1.4.3 Complemento de uma função
1.5 Simplificação por Mapas de Karnaugh
1.5.1 Mapas de Variáveis
1.5.2 Simplificação por Soma-de-Produtos
1.5.3 Simplificação por Produto-das-Somas
1.5.4 Condições Irrelevantes (don't care)
1.6 Circuitos Combinacionais
1.6.1 Meio-Somador
1.6.2 Somador Completo
1.6.3 Flip-Flops
1.7 Circuitos Seqüenciais
1.7.1 Procedimento para o Projeto de Circuitos Seqüenciais
2. Circuitos Integrados
2.1 Circuitos Integrados
2.2 Decodificadores
2.3 Codificadores
2.4 Multiplexadores
2.5 Registradores
2.6 Registradores de Deslocamento
2.7 Contadores Binários
2.8 Unidade de Memória
2.8.1 Memória de Acesso Aleatório (Random Access Memory – RAM)
2.8.2 Memória Somente-Leitura (Read-Only Memory – ROM)
3. Unidade Central de Processamento
3.1 A CPU
3.2 Organização Geral dos Registradores
3.2.1 Organização da Pilha
3.2.2 Pilha da Memória
3.2.3 Formatos de Instrução
3.2.4 Modos de Endereçamento
3.3 Manipulação e Transferência de Dados
3.3.1 Instruções de Transferência de Dados
3.3.2 Instruções de Manipulação de Dados
3.3.3 Instruções Lógicas e de Manipulação de Bits
3.3.4 Instruções de Deslocamento
3.4 Controle de Programa
3.4.1 Condições de Bits de Estado
3.4.2 Instruções de Desvio Condicional
3.4.3 Tipos de Interrupção
3.5 RISC (Reduced Instruction Set Computer)
4. Organização de Entrada e Saída
4.1 Dispositivos Periféricos
4.2 Caracteres Alfanuméricos ASCII
4.3 Interface de Entrada e Saída
4.3.1 Módulos de Barramento de E/S e Interface
4.3.2 E/S versus Barramento de Memória
4.3.3 E/S Isolada versus Mapeada na Memória
4.3.4 Exemplo de Uma Interface de E/S
4.4 Transferência de Dados
4.4.1 Transferência Síncrona
4.4.3 Controle por Strobe
4.4.4 Handshaking
4.4.5 Transmissão Serial e Paralela
4.4.6 Interface de Comunicação Assíncrona
4.4.7 Buffer First In First Out – FIFO
4.5 Modos de Transferência
4.5.1 Exemplo de E/S Programada
4.5.2 E/S Iniciada por Interrupção
4.6 Interrupção por Prioridade
4.6.1 Prioridade por Daisy Chaining
4.6.2 Interrupção por Prioridade Paralela
4.6.3 Codificador de Prioridade
4.6.4 Ciclo de Interrupção
4.6.5 Rotinas de Software
4.6.6 Operação Inicial e Final
4.7 Acesso Direto à Memória
4.7.1 Controlador DMA
4.7.2 Transferência por DMA
4.8 Processador de Entrada e Saída
4.8.1 Comunicação CPU – IOP
4.9  Comunicação Serial
4.9.1 Protocolo Orientado a Caracteres
4.9.2 Exemplo de Transmissão
5. Organização da Memória
5.1 Memória principal
5.1.1 Chips ROM e RAM
5.1.2 Mapa de Endereços de Memória
5.1.3 Conexão da Memória com a CPU
5.2 Memória Associativa
5.2.1 Organização do Hardware
5.3 Memória Cache
5.3.1 Mapeamento Associativo
5.3.2 Mapeamento Direto
5.4 Memória Virtual
5.4.1 Espaço de Endereço e Espaço de Memória
5.4.2 Tabela de Páginas da Memória Associativa
5.4.3 Substituição de Páginas
Exercícios
Seção I
Seção II
Seção III
Bibliografia

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