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=INTRODUÇÃO AOS MICROPROCESSADORES=


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Fundamentalmente, computadores são máquinas cuja unidade elementar é o processador, ou microprocessador (μP), o qual é responsável pela coordenação e execução das tarefas.
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Esta disciplina tem por objetivo introduzir o aluno no universo dos microprocessadores.
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[[imagem: arm1.png|center]]
=Plano de Ensino=


Fotografia de um processador ARM1
[[Plano de Ensino da disciplina de Microprocessadores | Plano de Ensino da disciplina de Microprocessadores]] - fev. 2018


=Aulas=


:AULA 1 - [[AULA 1 - Microprocessadores - Graduação |  Dia  30/07/2019 - Introdução aos Microprocessadores]] 
:AULA 2 - [[AULA 2 - Microprocessadores - Graduação |  Dia  06/08/2019 - Arquitetura básica e O Processador]] 
:AULA 3 - [[AULA 3 - Microprocessadores - Graduação |  Dia 13/08/2019 - CPU - Aritmética Computacional]]
:AULA 4 - [[AULA 4 - Microprocessadores - Graduação |  Dia 20/08/2019 - CPU - Conjunto de instruções]] 
:AULA 5 - [[AULA 5 - Microprocessadores - Graduação |  Dia 27/08/2019 - CPU - Conjunto de instruções]]
:AULA 6 - [[AULA 5 - Microprocessadores - Graduação |  Dia 03/09/2019 - CPU - Conjunto de instruções]] 
:AULA 7 - [[AULA 7 - Microprocessadores - Graduação |  Dia 10/09/2019 - CPU - Estrutura e funcionamento]] 
:AULA 8 - [[AULA 7 - Microprocessadores - Graduação |  Dia 17/09/2019 - CPU - Estrutura e funcionamento]]
:AULA 9 - [[AULA 8 - Microprocessadores - Graduação |  Dia 24/09/2019 - Processador ARM]] 
:AULA 10 - [[AULA 9 - Microprocessadores - Graduação |  Dia 01/10/2019 - Operação da Unidade de Controle]]
:AULA 11 - Dia 30/04/2018 - Avaliação Escrita
:AULA 12 - [[AULA 11 - Microprocessadores - Graduação |  Dia 08/10/2019 - Barramentos]]
:AULA 13 - [[AULA 12 - Microprocessadores - Graduação |  Dia 15/10/2019 - Memória Interna]] 
:AULA 14 - [[AULA 13 - Microprocessadores - Graduação |  Dia 22/10/2019 - Memória Externa]]
:AULA 15 - [[AULA 14 - Microprocessadores - Graduação |  Dia 29/10/2019 - Dispositivos de Entrada e Saída]]
:AULA 16 - [[AULA 15 - Microprocessadores - Graduação |  Dia 05/11/2019 - Paralelismo e processadores superescalares]]
:AULA 17 - [[AULA 16 - Microprocessadores - Graduação |  Dia 12/11/2019 - Seminário]]
:AULA 18 - [[AULA 16 - Microprocessadores - Graduação |  Dia 19/11/2019 - Seminário]]
:AULA 19 - [[AULA 16 - Microprocessadores - Graduação |  Dia 26/11/2019 - Seminário]]
:AULA 20 - [[AULA 17 - Microprocessadores - Graduação |  Dia 03/12/2019 - Avaliação Final]]


Existem atualmente inúmeras famílias destes dispositivos, das mais antigas, às mais recentes; das mais sofisticadas, às mais simples. No entanto, todos os microprocessadores têm um conjunto de características similares, em comum, e são estas características que serão enfocadas nesta disciplina.
=Atendimento paralelo=


[[imagem: z80arq.png|center]]
:<span style="color:red;">O atendimento extra-classe aos alunos será realizado nas '''quartas-feiras''', das 15:35 às 16:30 h e nas '''sextas-feiras''', depois do horário de aula, das '''17:40 às 18:30h'''.</span>


Arquitetura de um processador Z80
=Material de apoio=


VISUAL Arm Simulator
:[http://bit.ly/visualwin_127 Versão Windows]
:[https://salmanarif.bitbucket.io/visual/supported_instructions.html Lista de instruções suportadas]


Desenvolvido pela Universidade de Victoria, British Columbia, CA
: [http://armsim.cs.uvic.ca/DownloadARMSimSharp.html Download do ARMSim]
: [http://armsim.cs.uvic.ca/index.html Página do aplicativo]
: [https://wiki.ifsc.edu.br/mediawiki/images/a/a2/TutorialARMSim.pdf Tutorial do Simulador ArmSim]


Quando for necessário particularizar algum conteúdo, será dada preferência à plataforma ARM, por ser uma das mais utilizadas atualmente.
* [[media: TutorialARMSim.pdf|Tutorial do Simulador ArmSim]]


Mas, afinal, o que são microprocessadores???


[https://pt.wikipedia.org/wiki/Microprocessador Link da Wikipedia]


=MICROPROCESSADORES=
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! style="background: #cdc5bf;" | [[Usuário:Fargoud| << Página da Professora ]]  
 
! style="background: #cdc5bf;" | Microprocessadores
 
! style="background: #cdc5bf;" | [[AULA 1 - Microprocessadores - Graduação | Aula 1 - Introdução  >> ]]
Um microprocessador é um processador de computador que incorpora as funções de uma unidade de processamento central (CPU) em um único circuito integrado (IC), [1] ou no máximo alguns circuitos integrados. [2]
|}
 
 
O microprocessador é um circuito digital integrado polivalente, sincronizado com um relógio (ou clock), baseado em registradores e que aceita números binários de dados como entrada, processa-os de acordo com instruções armazenadas na memória , e fornece os resultados como saída.
 
 
 
Os microprocessadores utilizam lógica combinacional e lógica digital seqüencial .
 
 
 
Os microprocessadores operam em números e símbolos representados no sistema de numeração binário .
 
 
 
A integração de uma CPU inteira em um único chip ou em alguns chips reduziu muito o custo da capacidade de processamento, aumentando a eficiência.
 
 
 
Os processadores de circuitos integrados são produzidos em grande escala, por processos altamente automatizados resultando em um baixo custo por unidade.
 
 
 
Os processadores de chip único aumentam a confiabilidade, pois há muitas menos conexões elétricas possíveis de falhar.
 
 
 
À medida que os projetos de microprocessadores melhoram, o custo de fabricação de um chip (com componentes menores construídos em um chip de semicondutor do mesmo tamanho) geralmente permanece o mesmo.
 
 
 
 
 
Antes de microprocessadores, pequenos computadores foram construídos usando placas de circuitos com muitos circuitos integrados de média e pequena escala .
 
 
 
Os microprocessadores combinaram isso em um ou alguns circuitos integrados de grande escala. Os aumentos contínuos na capacidade do microprocessador tornaram já outras formas de computadores quase completamente obsoletas (ver histórico de hardware computacional ), com um ou mais microprocessadores usados em tudo, desde os mais pequenos sistemas incorporados e dispositivos portáteis até os maiores mainframes e supercomputadores .
 
 
 
==Histórico dos Microprocessadores==
 
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. 
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”.
 
Intel 4004 é uma Unidade Central de Processamento com 4-bits. Fabricado pela Intel Corporation em 1971, foi o primeiro microprocessador comercialmente disponível pela Intel em um chip simples, assim como o primeiro disponível comercialmente.O design dos chips começou em abril de 1970, quando Federico Faggin se juntou à Intel, e foi concluído sob sua liderança em janeiro de 1971.A primeira venda comercial do 4004 totalmente operacional ocorreu em março de 1971 para a Busicom Corp. do Japão, para o qual foi originalmente projetado e construído como um chip personalizado.Em meados de novembro do mesmo ano, com o anúncio profético anunciando uma nova era na eletrônica integrada, o 4004 foi comercializado no mercado geral.O 4004, a primeira CPU monolítica comercialmente disponível, totalmente integrada em um pequeno chip. Essa aparência de integração foi possível graças ao uso da tecnologia de porta de silício, então nova, para circuitos integrados, desenvolvida originalmente por Federico Faggin (com Tom Klein) na Fairchild Semiconductor em 1968, que permitiu o dobro do número de transistores de lógica aleatória e um aumento de velocidade em um fator de cinco em comparação com a tecnologia de porta de alumínio MOS em exercício. Faggin também inventou a carga de inicialização com porta de silício e o "contato enterrado", melhorando a velocidade e a densidade do circuito em comparação com o portão de alumínio.O microprocessador 4004 é uma dos 4 chips que constituem o conjunto MCS-4, que inclui a 4001 ROM, 4002 RAM e 4003 Shift Register.Com esses componentes, pequenos computadores com diferentes quantidades de memória e instalações de E / S podem ser criados.
 
[[imagem: i4004.png|center]]
 
Embora projetado originalmente para ser um componente de calculadoras, o 4004 logo encontrou muitos usos. A Intel iniciou um processo que logo fez alguns outros fabricantes de chips a embarcar em projetos para desenvolverem firmemente os microprocessadores mais capazes, o que gerou a tendência que criou as indústrias multibilionárias dos microprocessadores e dos microcomputadores atuais.
Marcian “Ted" Hoff contribuiu com a proposta arquitetônica para o MCS-4 em 1969, mas ele não era um projetista de chips (chip designer) e não participou em seu projeto (design) e desenvolvimento. O projeto começou mais tarde, em abril de 1970, quando Federico Faggin, um físico nascido na Itália, se juntou a Intel como líder de projeto e projetista da família MCS-4. Faggin foi o primeiro projetista de chips que obteve sucesso integrando uma CPU em um único chip (o Intel 4004, o primeiro microprocessador do mundo), em 1970-1971. A Intel contratou o Faggin da Fairchild onde ele tinha desenvolvido a original tecnologia de porta de silício (silicon gate technology: SGT) com portas auto-alinhadas (self-aligned gates) em 1968 e também tinha criado o primeiro circuito integrado comercial do mundo usando a tecnologia de porta de silício: o Fairchild 3708. Na Intel, Federico Faggin criou uma nova metodologia de projeto em porta de silício que ainda não existia (porque a tecnologia SGT era muito nova e somente tinha sido usada para construir memórias) e contribuiu em muitas outras invenções indispensáveis para a criação do primeiro microprocessador em um único chip, por exemplo: a invenção do "contato enterrado" um método para criar contato direto entre o silício poli cristalino e as junções que permitiram dois níveis de interconexões, um com silício e o outro com alumínio; a invenção do “bootstrap loads” em inglês, permitindo que a saída da porta tenha a mesma voltagem da fonte, usando silício poli cristalino (uma ideia então considerada impossível de alcançar); um layout muito inovador; a invenção de muitos circuitos especiais, por exemplo um novo registro estático de deslocamento, um novo tipo de contador e um novo circuito automático de reset (Reset ao-Ligar (Power-on Reset - PoR) em inglês) (patente 3.753.011). Masatoshi Shima, um designer de lógica e software da Busicom, sem qualquer experiência prévia em projeto de chips, ajudou ao Faggin no desenvolvimento do MCS-4 e mais tarde se juntou a ele na Zilog, a primeira empresa exclusivamente dedicada a microprocessadores, fundada por Federico Faggin e Ralph Ungermann ao término de 1974. Faggin e Shima desenvolveram juntos o microprocessador Z80, ainda em produção até os dias atuais.

Edição atual tal como às 16h58min de 19 de agosto de 2025

Horário Segunda Terça Quarta Quinta Sexta
13:30 - 14:25
14:25 - 15:20
15:20 - 15:40 I n t e r v a l o I n t e r v a l o I n t e r v a l o I n t e r v a l o I n t e r v a l o
15:40 - 16:35
16:35 - 16:45 - I n t e r v a l o - - -
16:45 - 17:40 Microprocessadores
17:40 - 18:35 Microprocessadores
18:35 - 19:30 Microprocessadores


Plano de Ensino

Plano de Ensino da disciplina de Microprocessadores - fev. 2018

Aulas

AULA 1 - Dia 30/07/2019 - Introdução aos Microprocessadores
AULA 2 - Dia 06/08/2019 - Arquitetura básica e O Processador
AULA 3 - Dia 13/08/2019 - CPU - Aritmética Computacional
AULA 4 - Dia 20/08/2019 - CPU - Conjunto de instruções
AULA 5 - Dia 27/08/2019 - CPU - Conjunto de instruções
AULA 6 - Dia 03/09/2019 - CPU - Conjunto de instruções
AULA 7 - Dia 10/09/2019 - CPU - Estrutura e funcionamento
AULA 8 - Dia 17/09/2019 - CPU - Estrutura e funcionamento
AULA 9 - Dia 24/09/2019 - Processador ARM
AULA 10 - Dia 01/10/2019 - Operação da Unidade de Controle
AULA 11 - Dia 30/04/2018 - Avaliação Escrita
AULA 12 - Dia 08/10/2019 - Barramentos
AULA 13 - Dia 15/10/2019 - Memória Interna
AULA 14 - Dia 22/10/2019 - Memória Externa
AULA 15 - Dia 29/10/2019 - Dispositivos de Entrada e Saída
AULA 16 - Dia 05/11/2019 - Paralelismo e processadores superescalares
AULA 17 - Dia 12/11/2019 - Seminário
AULA 18 - Dia 19/11/2019 - Seminário
AULA 19 - Dia 26/11/2019 - Seminário
AULA 20 - Dia 03/12/2019 - Avaliação Final

Atendimento paralelo

O atendimento extra-classe aos alunos será realizado nas quartas-feiras, das 15:35 às 16:30 h e nas sextas-feiras, depois do horário de aula, das 17:40 às 18:30h.

Material de apoio

VISUAL Arm Simulator

Versão Windows
Lista de instruções suportadas

Desenvolvido pela Universidade de Victoria, British Columbia, CA

Download do ARMSim
Página do aplicativo
Tutorial do Simulador ArmSim


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