MICROPROCESSADORES

MICROPROCESSADORES

Conceitos Básicos de Computação:

• Bit – abreviação de Dígito Binário em Inglês (BInary digiT), que

corresponde ao valor zero (0) lógico ou ao valor um (1) lógico.

• Notação Hexadecimal - notação para números binários que utiliza 16

dígitos (0 a 9, A,B,C,D,E,F) para representar um número binário de 4 Bits.

Assim, as 16 combinações possíveis de 4 Bits são escritas com os dígitos

hexadecimais. Uma letra h é usada para denotar que o número escrito está

em hexadecimal (Ex: 00h , 3Fh)

• Byte – representação numérica composta de 8 Bits. Pode representar

números de 00h (010) a FFh (25510).

• Informação Binária – conjunto formado por 1 ou mais Bytes.

• Registrador – conjunto de Flip-flops, geralmente do tipo D, que são

interligados em paralelo. São responsáveis pelo armazenamento de uma

informação binária. Dependendo do número de Flip-flops interligados,

podem armazenar 8 Bits(8 Flip-flops = 1 Byte), 16 Bits (= 2 Bytes), 32 Bits

(= 4 Bytes), 64 Bits (= 8 Bytes) ou 128 Bits (= 16 Bytes). Os registradores

são memórias voláteis, ou seja, quando desenergizados perdem seu

conteúdo.

• Memória – local de armazenamento de Informações Binárias. Podem ser

formadas por circuitos semicondutores, mídias magnéticas, mídias ópticas,

etc... De uma certa forma, um Registrador pode ser considerado uma

memória que armazena apenas uma informação binária por vez.

• Computador – Unidade de processamento que executa Instruções de um

programa para realizar alguma tarefa.

• Instrução – define uma única ação que um computador pode executar por

vez. As ações das instruções podem ser: leitura ou escrita de uma

informação binária na memória, leitura ou escrita de uma informação binária

em um registrador, operações lógicas entre informações binárias,

operações aritméticas entre informações binárias, etc...

• Programa – conjunto de Instruções arranjadas de maneira organizada por

um programador com o objetivo de informar ao Computador qual a tarefa

que mesmo deverá executar. Os Programas, em geral, são armazenados

na Memória do Computador.

• Software – são os programas que são carregados na memória do

Computador para serem executados (Ex: Windows, Office, C++, Netscape,

etc...).

• Firmware – são os programas que já estão previamente armazenados em

uma memória não volátil (ROM/PROM/EPROM/Flash) e que permitem a

operação fundamental de um computador, inclusive a carga de Programas

(Software) na memória para serem executados.

• Hardware – são as partes eletrônicas, eletro-mecânicas e ópticas de um

computador.

1. MICROPROCESSADORES

1.1. HISTÓRICO

Embora as primeiras gerações de computadores tivessem obtido grande sucesso

nas décadas de 50 e 60, apresentavam alguns inconvenientes: o tamanho e a

velocidade. Um impacto tecnológico viria a reduzir as dimensões dos

computadores ao mesmo tempo em que os tornariam mais rápidos: o surgimento

dos microprocessadores.

Um microprocessador é um circuito integrado (“chip”) capaz de executar

instruções, tendo com sua principal parte a Unidade Central de Processamento

(CPU). Com o avanço tecnológico na área da microeletrônica, outras

características vêm sendo incorporadas ao longo das últimas décadas aos

microprocessadores, como unidades de gerenciamento de memória, memória

cache, coprocessador numérico, etc, tornando-os cada vez mais complexos.

A origem dos microprocessadores data de 1971, quando a Intel Corporation

lançou no mercado o microprocessador 4004, denominado originalmente como

“calculadora em um único chip”, podendo ser considerado como o primeiro

processador de propósito geral. Possuía em torno de 3.000 transistores e logo

surgiram aplicações para ele. A partir desta nova tecnologia surgiriam as

calculadoras mais modernas, os computadores pessoais (PC), as “workstations”, e

atualmente os microprocessadores vêm derrubando a última fronteira na área dos

computadores: os “mainframes”.

1.2. O QUE É UM MICROPROCESSADOR

O microprocessador é um dispositivo lógico programável em um único chip de

silício, concebido sob a tecnologia VLSI (circuito integrado em alta escala). Ele

age sob o controle de um programa armazenado em memória, executando

operações aritméticas, lógica booleana, tomada de decisão, além de entrada e

saída,