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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.
= Horário 1o. Módulo Engenharia Elétrica TURMA B=


[[imagem: arm1.png|center]]
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<center>Fotografia de um processador ARM1</center>
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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.


[[imagem: z80arq.png|center]]
<!--<blockquote style="background: #32CD32; border: 1px solid black; padding: 1em; color:blue">
=Plano de Ensino=


<center>Arquitetura de um processador Z80</center>
[http://wiki.sj.ifsc.edu.br/wiki/index.php/PRG1-EngTel_(Plano_de_Ensino) Plano de Ensino da Disciplina]


</blockquote> -->


=Plano de Ensino=


Quando for necessário particularizar algum conteúdo, será dada preferência à plataforma ARM, por ser uma das mais utilizadas atualmente.
:<span style="font-size:large;">  [[media: PlanoDIG1.pdf| Plano de Ensino da disciplina]]</span>


Mas, afinal, o que são microprocessadores???
=Aulas=


[https://pt.wikipedia.org/wiki/Microprocessador Link da Wikipedia]
:AULA 1 - [[AULA 1 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia  28/07/2017 - Introdução à Lógica Digital (2h)]] 
:AULA 2 - [[AULA 2 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia  31/07/2017 - Sistemas de numeração (2h)]] 
:AULA 3 - [[AULA 2 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 04/08/2017 - Sistemas de numeração (2h)]]
:AULA 4 - [[AULA 3 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 07/08/2017 - Portas Lógicas Básicas (2h)]] 
:AULA 5 - [[AULA 3 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 11/08/2017 - Portas Lógicas Básicas - Exercícios (2h)]]
:AULA 6 - [[PCIs Prototipagem e montagem de circuitos digitais |  Dia 14/08/2017 - Prática 1 - Portas Lógicas Básicas (2h)]] 
:AULA 7 - [[AULA 5 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 18/08/2017 - Lógica Booleana]] 
:AULA 8 - [[AULA 5 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 21/08/2017 - Lógica Booleana]]
:AULA 9 - [[AULA 6 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 25/08/2017 - Teoremas de De Morgan]] 
:AULA 10 -[[AULA 4 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 28/08/2017 - Prática 2 - Lógica Booleana e Teoremas de De Morgan (2h)]]
:AULA 11 - <span style="color:blue;"> Eletrônica Digital 1 - Graduação| Dia 01/09/2017  - <span style="color:blue;"> Avaliação 1 - Teórica (4h) </span> [[Resultados1711| Resultados]]
:AULA 12 -  [[AULA 7 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 04/09/2017 - SEPEI - sem aulas]]
:AULA 14 - [[AULA 8 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 11/09/2017 - Mapas de Karnaugh]]
:AULA 15 - [[AULA 8 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 15/09/2017 - Mapas de Karnaugh]]
:AULA 16 - [[AULA 7-2 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 18/09/2017 - Prática 3 - Simplificação Algébrica]]
:AULA 17 - [[AULA 8 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 22/09/2017 - Exercícios Mapas de Karnaugh]]
:AULA 18 - [[AULA 11 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 25/09/2017 - Projeto de Circuitos Combinacionais]]
:AULA 19 - [[AULA 11 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 29/09/2017 - Projeto de Circuitos Combinacionais]]
:AULA 20 - [[AULA 13 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 02/10/2017 - Circuitos Aritméticos]]
:AULA 21 - [[AULA 13 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 06/10/2017 (2h) - Circuitos Aritméticos]]
:AULAS 22 e 23 - <span style="color:blue;"> Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 09/10/2017 - <span style="color:blue;"> Avaliação 2 - Teórica (4h)</span> [[Resultados1712| Resultados]]
:AULA 24 - [[AULA 14 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 16/10/2017 - Codificadores/Decodificadores]]
:AULA 25 - [[AULA 14 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 20/10/2017 - Codificadores/Decodificadores]]
:AULA 26 - [[AULA 14 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 23/10/2017 - Multiplexadores/Demultiplexadores]]
:AULA 27 - [[AULA 14 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 27/10/2017 - Multiplexadores/Demultiplexadores]]
:AULA 28 - [[AULA 14 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 30/10/2017 - Prática 4 - Codificadores/Decodificadores, Mux/Demux]] [[RespostasEx14| Respostas Lista Exercícios]]
:AULA 29 - [[AULA 16 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 06/11/2017 - Famílias Lógicas]]
:AULA 30 - [[AULA 16 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 10/11/2017 - Famílias Lógicas]]
:AULA 31 - [[AULA 16 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 13/11/2017 - Prática 5 - Famílias Lógicas]]
:AULA 32 - [[AULA 16 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 17/11/2017 - Famílias Lógicas]]
:AULAS 33 e 34 - <span style="color:blue;"> Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 20/11/2017 - <span style="color:blue;"> Avaliação 3 - Teórica (4h) </span>
:AULA 35 - [[AULA 17 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 24/11/2017 - Flip-Flops]]
:AULA 36 - [[AULA 17 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 27/11/2017 - Flip-Flops]]
:AULA 37 - [[AULA 17 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 01/12/2017 - Flip-Flops]]
:AULA 38 - [[AULA 17 - Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 04/12/2017 -  Prática 6 - Flip-Flops]]
:AULA 39  - <span style="color:blue;"> Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 08/12/2017, sexta-feira - <span style="color:blue;"> Avaliação 4  - Teórica (4h) </span> [[Resultados1714| Notas Prova3]] [[Resultados171 Medias| Notas das Provas, Relatórios e Médias]]
:AULA 40 - <span style="color:blue;"> Eletrônica Digital 1 - Graduação |  Dia 15/12/2017 - <span style="color:blue;"> PROVA DE RECUPERAÇÃO - Teórica (4h) </span>


=MICROPROCESSADORES=
=Atendimento paralelo=


:<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>




Um microprocessador é um componente do computador que incorpora as funções de uma unidade de processamento central (CPU) em um único circuito integrado (CI), no máximo alguns circuitos integrados.
Ou também, pela [https://www.facebook.com/groups/903318546425620/ Sala de Estudo Virtual], no Facebook.


=Material de apoio=


O microprocessador é um dispositivo lógico programável digital, baseado em registradores, acondicionado (''encapsulado'') em um único chip de silício, concebido sob a tecnologia VLSI (circuito integrado em alta escala).
:[[media: apostilaED.pdf|Apostila Completa de Eletrônica Digital]]


Age sob o controle de um programa armazenado em memória e um '''relógio''', ou ''clock'', executando operações aritméticas, lógica booleana, tomada de decisão, além de entrada e saída, permitindo a comunicação com outros dispositivos periféricos.
--->
 
As principais vantagens da integração de uma CPU inteira em um único chip ou em alguns chips dizem respeito à redução do custo da capacidade de processamento, aumentando a eficiência; redução do tamanho e consumo, e da confiabilidade, pois há muitas menos conexões elétricas possíveis de falhar.
 
 
Os processadores de circuitos integrados hoje são produzidos em grande escala, por processos altamente automatizados resultando em um baixo custo por unidade.
 
 
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 menores sistemas embarcados 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 (PPG).
 
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 “mainframes”.
 
[[imagem: i4004.png|center]]
<center>Processador Intel 4004</center>
 
O Intel 4004 era 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, o 4004 foi comercializado no mercado geral.
 
Essa integração foi possível graças ao uso da tecnologia de gate 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.
 
 
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.
 
 
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.
 
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.
 
 
[[imagem: familiax86.png|center]]
 
 
===EVOLUÇÃO DOS MICROPROCESSADORES===
Existem diversos fabricantes de microprocessadores que foram surgindo desde o lançamento pioneiro da Intel, como a Motorola, a Zilog e a Texas Instruments, entre outros. 
 
 
A Intel, após o lançamento do microprocessador 4004, concebeu outros microprocessadores, e alguns deles foram utilizados na implementação dos primeiros PCs, tornando-se referência de mercado. Os principais microprocessadores lançados no mercado pela Intel são: 
 
* 4004 (1971): primeiro microprocessador de 4 bits, contendo 45 instruções e 4 Kbytes de capacidade de endereçamento de memória. Foi utilizado em aplicações simples, como calculadoras, os primeiros vídeo games e pequenos sistemas de controle.
* 8008 (1972): primeiro microprocessador de 8 bits, possui capacidade de endereçamento de memória e 16 Kbytes. Utilizado em aplicações mais complexas que o anterior, onde a manipulação de caracteres de 8 bits era
importante, como caixas registradoras. Logo tornou-se obsoleto pela sua limitação de endereçamento de memória.  • 8080 (1973): primeiro dos microprocessadores modernos de 8 bits. A partir dele outros fabricantes começaram a lançar seus microprocessadores de 4 e 8 bits, alavancando um grande avanço tecnológico nesta área. Ele é capaz de endereçar 64 Kbytes de memória, possui mais instruções do que o anterior e ainda utiliza um clock cerca de 10 vezes mais rápido que o 8008. Além disso, possui a vantagem de ser compatível com a família TTL, facilitando o seu interfaceamento com outros componentes.  • 8085 (1976): este processador pode ser considerado a nova versão do 8080 Além de mais rápido, possuindo algumas características extras, como a incorporação do gerador de clock e circuitos internos para a geração de sinais de controle, diminuindo o número de componentes adicionais necessários para a construção de um sistema.  • 8086 (1978): primeiro processador de 16 bits, incorporando instruções de multiplicação e divisão, e com velocidade 3 vezes maior que o 8085. Endereça 1 Mbytes de memória, o que permitiu a concepção dos primeiro microcomputadores da linha PC, e posteriormente os XT, ancestrais dos microcomputadores atuais, que na época até os substituíam em algumas aplicações. Possui ainda um número maior de registradores, possibilitando a agilização de operações entre registradores, sem o envolvimento da memória exterior.  • 8088 (1979): possui basicamente as mesmas características do microprocessador anterior, trabalhando internamente com 16 bits, com via de dados externa de 8 bits, o que reduz a sua performance a 75 % da do 8086, mas permitindo a concepção de sistemas mais baratos.  • 80186 (1982): evolução do 8086, sendo compatível a nível de software com o seu antecessor. Possui recursos adicionais, como gerador de clock interno, controlador de interrupção programável, temporizadores, unidade programável de ADM (acesso direto à memória) e unidade de seleção de dispositivos de memória e E/S.  • 80188 (1982): versão com via de dados externa de 8 bits do 80186.  • 80286 (1983): versão avançada do 8086, ainda em 16 bits, tendo sido projetado para permitir aplicações de multi-usuários e multitarefas. Pode endereçar até 16 Mbytes de memória física e 1 Gbytes de memória virtual gerenciada por uma unidade de gerenciamento de memória localizada no próprio processador. É capaz de executar instruções em menos ciclos de clock que o 8086, e foi utilizado pelos microcomputadores PC-AT.  • 80386 (1985): versão em 32 do 8086, suportando multitarefa e gerenciamento de memória virtual com ou sem paginação, proteção de software e capacidade de endereçamento de 4 Gbytes de memória física, e 64 Tbytes de memória virtual. Pode chavear entre o modo real e modo protegido de memória via software, sem necessidade de reinicialização. Disponível em duas versões, muito utilizadas nos PCs que sucederam o PC AT:  • 386DX: versão com via de dados externa de 32 bits.  • 386SX: versão com via de dados externa de 16 bits. 
• 80486 (1989): versão aprimorada do 80386, incorporando o coprocessador numérico 387 e 8 Kbytes de memória cache. Apresenta uma melhor performance em relação ao 80386, tendo sido concebido sob o conceito das arquiteturas RISC. Disponível nas versões:  • 486SX: versão sem o coprocessador numérico 80387.  • 486DX: versão com o coprocessador numérico 80387.  • 486DX2: versão com clock interno duplicada (2 x 20, 25 ou 33 Mhz).  • 486DX4: versão com clock interno triplicada (3 x 25 ou 33 Mhz), e 16 Kbytes de memória cache.  • Pentium (1993): contém o equivalente a dois 80486, sendo que o trabalho a ser realizado é dividido automaticamente entre os dois processadores, visando mantêlos ocupados a maior parte do tempo. Possui duas unidades de processamento de números inteiros implementados na forma de pipeline de cinco estágios, que permitem o paralelismo de algumas operações, e duas unidades de memória cache de 8 Kbytes cada para dados e instruções.  • Pentium Pro(1995): possui arquitetura semelhante à do Pentium, mas com cache de nível 1 (16 Kbytes) e cache de nível 2 (até 1 Mbytes) conectados ao bus com a mesma freqüência do processador. A freqüência de trabalho está entre 150 Mhz e 200 Mhz.  • Pentium MMX(1996): possui arquitetura semelhante à do Pentium, com a incorporação de instruções destinadas ao processamento de imagem. A partir desse processador forami previstas diferentes tensões de alimentação do núcleo e de interação com o meio externo que são respectivamente 2.8V e 3.3V.  • Pentium II(1997): possui arquitetura baseada no processador Pentium Pro, com cache de nível 1 de 32 Kbytes que opera na mesma freqüência do processador, e a incorporação de instruções do MMX. O cache de nível 2, com 512 Kbytes, opera na freqüência do bus externo. A freqüência de operação está entre (66 – 100Mhz) x (3– 5).  • Pentium II Xeon (1998): possui arquitetura semelhante à do Pentium II, mas com o cache de nível 2 (512 Kbytes ou 1 Mbytes) operando na freqüência do processador. O desenvolvimento deste processador teve o objetivo de suprir o mercado anteriormente suprido pelo Pentium Pro, envolvendo servidores e estações de trabalho. 
• Outros processadores: 1999: Celeron® Processor, 1999: Pentium® III Processor, 1999: Pentium® III Xeon™ Processor, 2000: Pentium® 4 Processor, 2001: Intel® Xeon™ Processor, 2001: Itanium™ Processor.

Edição das 08h10min de 20 de fevereiro de 2018

Horário Segunda Terça Quarta Quinta Sexta
13:30 - 14:25 Eletrônica Digital I
14:25 - 15:20 Eletrônica Digital I
- 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
15:35 - 16:30
16:30 - 17:25


Horário 1o. Módulo Engenharia Elétrica TURMA B

Horário Segunda Terça Quarta Quinta Sexta
13:30 - 14:25
14:25 - 15:20
- 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
15:35 - 16:30 Eletrônica Digital I
16:30 - 17:25 Eletrônica Digital I



Plano de Ensino

Plano de Ensino da disciplina

Aulas

AULA 1 - Dia 28/07/2017 - Introdução à Lógica Digital (2h)
AULA 2 - Dia 31/07/2017 - Sistemas de numeração (2h)
AULA 3 - Dia 04/08/2017 - Sistemas de numeração (2h)
AULA 4 - Dia 07/08/2017 - Portas Lógicas Básicas (2h)
AULA 5 - Dia 11/08/2017 - Portas Lógicas Básicas - Exercícios (2h)
AULA 6 - Dia 14/08/2017 - Prática 1 - Portas Lógicas Básicas (2h)
AULA 7 - Dia 18/08/2017 - Lógica Booleana
AULA 8 - Dia 21/08/2017 - Lógica Booleana
AULA 9 - Dia 25/08/2017 - Teoremas de De Morgan
AULA 10 - Dia 28/08/2017 - Prática 2 - Lógica Booleana e Teoremas de De Morgan (2h)
AULA 11 - Eletrônica Digital 1 - Graduação| Dia 01/09/2017 - Avaliação 1 - Teórica (4h) Resultados
AULA 12 - Dia 04/09/2017 - SEPEI - sem aulas
AULA 14 - Dia 11/09/2017 - Mapas de Karnaugh
AULA 15 - Dia 15/09/2017 - Mapas de Karnaugh
AULA 16 - Dia 18/09/2017 - Prática 3 - Simplificação Algébrica
AULA 17 - Dia 22/09/2017 - Exercícios Mapas de Karnaugh
AULA 18 - Dia 25/09/2017 - Projeto de Circuitos Combinacionais
AULA 19 - Dia 29/09/2017 - Projeto de Circuitos Combinacionais
AULA 20 - Dia 02/10/2017 - Circuitos Aritméticos
AULA 21 - Dia 06/10/2017 (2h) - Circuitos Aritméticos
AULAS 22 e 23 - Eletrônica Digital 1 - Graduação | Dia 09/10/2017 - Avaliação 2 - Teórica (4h) Resultados
AULA 24 - Dia 16/10/2017 - Codificadores/Decodificadores
AULA 25 - Dia 20/10/2017 - Codificadores/Decodificadores
AULA 26 - Dia 23/10/2017 - Multiplexadores/Demultiplexadores
AULA 27 - Dia 27/10/2017 - Multiplexadores/Demultiplexadores
AULA 28 - Dia 30/10/2017 - Prática 4 - Codificadores/Decodificadores, Mux/Demux Respostas Lista Exercícios
AULA 29 - Dia 06/11/2017 - Famílias Lógicas
AULA 30 - Dia 10/11/2017 - Famílias Lógicas
AULA 31 - Dia 13/11/2017 - Prática 5 - Famílias Lógicas
AULA 32 - Dia 17/11/2017 - Famílias Lógicas
AULAS 33 e 34 - Eletrônica Digital 1 - Graduação | Dia 20/11/2017 - Avaliação 3 - Teórica (4h)
AULA 35 - Dia 24/11/2017 - Flip-Flops
AULA 36 - Dia 27/11/2017 - Flip-Flops
AULA 37 - Dia 01/12/2017 - Flip-Flops
AULA 38 - Dia 04/12/2017 - Prática 6 - Flip-Flops
AULA 39 - Eletrônica Digital 1 - Graduação | Dia 08/12/2017, sexta-feira - Avaliação 4 - Teórica (4h) Notas Prova3 Notas das Provas, Relatórios e Médias
AULA 40 - Eletrônica Digital 1 - Graduação | Dia 15/12/2017 - PROVA DE RECUPERAÇÃO - Teórica (4h)

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.


Ou também, pela Sala de Estudo Virtual, no Facebook.

Material de apoio

Apostila Completa de Eletrônica Digital

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