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Arquitetura e Organização de Computadores
Unidade Central de 
Processamento
heloar.alves@gmail.com
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mailto:heloar.alves@gmail.com
Arquitetura e Organização de Computadores
A Unidade Central de Processamento (UCP) 
ou CPU (Central Processing Unit), também conhecida 
como processador, é responsável pelo processamento 
e execução de programas armazenados na memória 
principal, buscando suas instruções, examinando-as e, 
então, executando uma após a outra.
CPU
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Segundo Monteiro (2010), um processador tem, por 
propósito, realizar operações com os dados (chamadas de 
processamento) normalmente numéricos. 
Para realizar essas operações, o processador necessita, em 
primeiro lugar, interpretar que tipo de operação é a que 
ele irá executar (pode ser a soma ou subtração de dois 
números).
Para a realização da operação é necessário que os dados 
estejam armazenados no dispositivo que irá executar a 
operação.
CPU
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A CPU (processador) realiza o processamento (executa a 
operação com os dados); e também controla todo o 
funcionamento do sistema (busca a descrição da operação 
a ser realizada – a instrução); interpreta que tipo de 
operação deverá ser realizado; localiza e busca os dados 
que serão processados e executa a operação.
CPU
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A função da CPU consiste então, em:
a) Buscar uma instrução na memória (operação de leitura), uma de 
cada vez (cujo endereço deve estar armazenado no registrador 
existente na CPU e específico para esse fim);
b) Interpretar que operação a instrução está explicitando (pode ser 
uma soma de dois números, uma multiplicação, uma operação de 
entrada ou saída de dados, ou ainda uma operação de 
movimentação de um dado de uma célula para outra);
c) Buscar os dados onde estiverem armazenados, para trazê-los até a 
CPU;
d) Executar efetivamente a operação com o(s) dado(s), guardar o 
resultado (se houver algum) no local definido na instrução; e, 
finalmente,
e) Reiniciar o processo buscando uma nova instrução.
CPU
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CPU
Fluxo resumido de um ciclo de instrução
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As atividades realizadas pela CPU podem ser 
divididas em duas categorias funcionais:
Função processamento; e
Função controle
CPU: Funções
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CPU: Funções
Esquema simplificado de uma CPU
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Os componentes do processador são interligados por 
meio de um barramento, que consiste em um conjunto de 
fios paralelos que permitem a transmissão de dados, 
endereços e sinais de controle entre a UCP, memória e 
dispositivos de entrada e saída. 
Existem barramentos externos ao processador, cuja 
função é conectá-lo à memória e aos dispositivos de 
entrada/saída, além dos barramentos internos à UCP.
CPU: Funções
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Função Processamento:
O processamento de dados é a ação de manipular um ou mais 
valores (dados) em certa sequência de ações, de modo a produzir 
um resultado útil. 
Algumas tarefas de processamento:
• Operações aritméticas (somar, subtrair, multiplicar, dividir);
• Operações lógicas (and, or , xor, etc.);
• Movimentação de dados (memória-CPU, CPU-memória, registrador-
registrador, etc.);
• desvios (alterações de sequencia de execução de instruções);
• Operações de entrada ou saída;
CPU: Funções
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Função Processamento:
Dispositivos da função processamento:
• Unidade Lógica e Aritmética (ULA);
• Registradores;
CPU: Funções
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Unidade lógica e aritmética (ULA):
Qualquer ULA é um aglomerado de circuitos lógicos e 
componentes eletrônicos simples que, integrados, realizam 
as operações aritméticas e lógicas. 
A ULA pode ser uma parte pequena da pastilha do 
processador, usada em pequenos sistemas, ou pode 
compreender um considerável conjunto de componentes 
lógicos de alta velocidade, sendo que os processadores mais 
modernos utilizam em sua arquitetura mais de uma ULA, 
para tornar a execução das instruções mais rápida.
CPU: Função Processamento
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CPU: Função Processamento
Esquema da CPU: componentes de processamento
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Unidade lógica e aritmética (ULA):
A função efetiva deste dispositivo é a execução das 
instruções dos programas que se encontram 
armazenadas na memória. 
Ao chegarem à UCP, essas instruções são 
interpretadas e traduzidas em operações 
matemáticas a serem executadas pela ULA. 
CPU: Função Processamento
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Unidade lógica e aritmética (ULA):
A ULA é o dispositivo da CPU que executa realmente as 
operações matemáticas com os dados. Tais operações podem ser:
Tais operações podem utilizar dois valores (operações 
aritméticas, operações lógicas), por isso a ULA possui duas 
entradas (ver diagrama funcional da CPU) ou apenas um valor 
(como, por exemplo, a operação de complemento). 
• Ambas as entradas se conectam à saída (resultado da operação efetuada) 
pelo barramento interno de dados.
CPU: Função Processamento
• Soma
• Subtração
• Multiplicação
• Divisão
• Operação lógica AND
• Operação lógica XOR
• Deslocamento à direita
• Incremento
• Operação lógica OR
• Deslocamento à 
esquerda
• Decremento
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Unidade lógica e aritmética (ULA):
CPU: Função Processamento
Exemplo de utilização de mais de uma ULA
• Os processadores Pentium possuem três ULAs, 
duas delas para processamento de números 
inteiros e a terceira FPU – Floating Point Unit 
para processar números fracionários.
• Atualmente, mais ULA são inseridas 
nos processadores, com o consequente
aumento de rendimento nas operações 
matemáticas.
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Registradores:
Para que um dado possa ser transferido para a ULA, é 
necessário que ele permaneça, mesmo que por um 
breve instante, armazenado em um registrador (a 
memória específica da CPU).
O resultado de uma operação aritmética ou lógica 
realizada na ULA deve ser armazenado 
temporariamente, de modo que possa ser reutilizado 
mais adiante (por outra instrução) ou apenas para ser, 
em seguida, transferido para a memória.
CPU: Função Processamento
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Registradores:
São elementos de armazenamento temporário, localizados na 
CPU, os quais são extremamente rápidos por causa da sua 
tecnologia de fabricação.
Assim, as CPUs são fabricadas com certa quantidade de 
registradores destinados ao armazenamento de dados que estão 
sendo utilizados durante o processamento e, portanto, servem de 
memória auxiliar básica da ULA.
A quantidade e o emprego dos registradores variam bastante de 
modelo para modelo de processador.
Devido à sua tecnologia de construção e por estarem localizados 
no interior da UCP, são muito caros e, por isso, disponíveis em 
quantidade limitada. 
CPU: Função Processamento
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Registradores:
CPU: Função Processamento
Diagrama simplificado da CPU Intel 8085
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Registradores:
CPU: Função Processamento
Diagrama simplificado da CPU Intel 8086
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Registradores:
CPU: Função Processamento
Diagrama simplificado da CPU Intel 8086
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Trabalho de Pesquisa (1,0 ponto extra)
Projeto de UCP – ULA e registradores 
Pesquise na internet sobre o número de ULAs utilizadas 
nos processadores atuais, bem como a função de cada 
ULA.
CPU: Função Processamento
Diagrama simplificado da CPU Intel 8086
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Registradores:
Os sistemas mais antigos possuíam um registradorespecial 
chamado acumulador ou ACC (de accumulator), o qual, 
além de armazenar dados, servia de elemento de ligação 
entre a ULA e os demais dispositivos da UCP (MONTEIRO, 
2007). 
Nos computadores mais simples é encontrado apenas um 
acumulador.
Em arquiteturas mais complexas, vários registradores 
podem desempenhar as funções de um acumulador, além 
de haver diversos registradores de dados de uso geral.
CPU: Função Processamento
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Registradores
Tamanho da palavra:
• O tamanho da palavra, a qual está vinculada ao projeto de 
fabricação da CPU, correspondendo ao tamanho dos 
elementos ligados à área de processamento, a ULA e os 
registradores de dados.
• A capacidade de processamento de uma CPU, ou seja, sua 
velocidade, é bastante influenciada pelo tamanho da palavra. 
• Atualmente há computadores referenciados como tendo uma 
arquitetura de 32 bits ou uma arquitetura de 64 bits, o que 
corresponde ao tamanho de sua palavra.
CPU: Função Processamento
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Registradores Especiais de estado:
Além dos registradores para armazenamento de dados e de 
endereços, a área de processamento utiliza outro tipo de 
registradores que auxiliam e completam a realização das 
operações matemáticas pela ULA, indicando o estado de vários 
elementos referentes à operação em si.
Os principais bits de estado são:
• Sinal – contém o sinal resultante da última operação aritmética realizada 
pelo processador.
• Overflow – quando setado (=1) indica que a última operação aritmética 
realizada resultou em estouro do valor, um erro.
• Zero – quando setado (=1) indica que a última operação aritmética 
realizada resultou no valor zero.
• Vai 1 (carry) – indica que ocorreu “vai 1” para o bit mais à esquerda na 
última operação de soma realizada. Pode indicar, também, overflow em 
operações com números sem sinal.
CPU: Função Processamento
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A área de controle da CPU é responsável pela 
realização das seguintes atividades:
a) busca da instrução que será executada, armazenando-a em um 
registrador da UCP;
b) interpretação das instruções a fim de saber quais operações 
deverão ser executadas pela ULA (ex.: soma, subtração, 
comparação) e como realizá-las; 
c) geração de sinais de controle apropriados para a ativação das 
atividades necessárias à execução propriamente dita da instrução 
identificada. Esses sinais de controle são enviados aos diversos 
componentes do sistema, sejam eles internos à UCP (ex.: a ULA) ou 
externos (ex.: memória e dispositivos de entrada e saída).
CPU: Função Controle
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A área de controle da CPU é composta pelos seguintes 
elementos: 
Registrador de endereço de memória (REM) 
Registrador de dados de memória (RDM)
Contador de instruções (CI) ou PC – program conter
Registrador de instruções (RI) ou IR – instruction register
Decodificador de Instruções
Unidade de controle(UC) 
Clock (relógio).
CPU: Função Controle
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CPU: Função Controle
Esquema da CPU: componentes de controle
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Dispositivos da área de controle da CPU:
Unidade de controle (UC)
• É o dispositivo mais complexo da CPU;
• Têm como função controlar a execução das instruções e os 
demais componentes da CPU; 
• Dispositivo que possui a lógica necessária para realizar a 
movimentação de dados e de instruções da/para a CPU, 
através de sinais de controle que emite em instantes de 
tempo programados.
• A UC se conecta a todos os principais elementos do 
processador e ao barramento de controle;
CPU: Função Controle
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CPU: Função Controle
Diagrama em bloco simplificado da função controle
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Dispositivos da área de controle da CPU:
Unidade de controle (UC)
• Os sinais de controle, emitidos pela UC, ocorrem em vários 
instantes durante o período de realização de um ciclo de 
instrução e, de modo geral, todos possuem uma duração fixa 
e igual, originada em um gerador de sinais denominado 
relógio (clock);
• Os microeventos ou microoperações comandadas pelo 
funcionamento da UC podem ser iniciados segundo um de 
dois princípios de arquitetura:
– Por microprogramação; ou
– Por programação prévia diretamente no hardware.
CPU: Função Controle
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Dispositivos da área de controle da CPU:
Unidade de controle (UC)
• Microoperações:
– O início de um ciclo de instruções consiste em buscar (fetch) a 
referida instrução e trazer uma cópia sua da MP para o 
processador (para o registrador de instrução).
– Para efetivar esta ação são realizadas algumas ações menores 
que, em conjunto, constituem a desejada transferência 
(constituem os passos de um ciclo de leitura).
» Tais operações menores denominam-se microoperações, 
por se constiuirem na menor parte individualmente 
executável pelo processador.
CPU: Função Controle
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Dispositivos da área de controle da CPU:
Unidade de controle (UC)
• Microoperações
𝒕𝟎: REM (CI)
𝒕𝟏: CI CI + N
RDM M(op.)
𝒕𝟐: RI RDM
Sendo 𝑡0, 𝑡1 e 𝑡2 - pulsos de relógio emitidos em instantes sequenciais 
crescentes
REM – registrador de endereços de memória
RDM – registrador de dados de memória
CI – contador de instruções
M(op.) – conteúdo de célula(s) de endereços igual a op.
CPU: Função Controle
Sequencia de microoperações realizadas em um ciclo de busca (fetch)
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Dispositivos da área de controle da CPU:
Registrador de dados de memória (RDM)
• O RDM, também chamado de MBR (Memory Buffer Register), 
é um registrador que armazena temporariamente dados 
(conteúdo de uma ou mais células) que estão sendo 
transferidos da memória principal para a UCP (em uma 
operação de leitura) ou da UCP para a memória principal (em 
uma operação de escrita). 
• Em seguida, o referido dado é reencaminhado para outro 
elemento da UCP para processamento ou para uma célula da 
memória principal, se for um resultado de um 
processamento. 
• A quantidade de bits que pode ser armazenada no RDM é a 
mesma quantidade suportada pelo barramento de dados.
CPU: Função Controle
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Dispositivos da área de controle da CPU:
Registrador de endereços de memória (REM)
• O REM, também chamado de MAR (Memory Address
Register), é um registrador que armazena temporariamente o 
endereço de acesso a uma posição de memória, necessário ao 
se iniciar uma operação de leitura ou de escrita. 
• Em seguida, o referido endereço é encaminhado à 
controladora da memória, principal identificação e localização 
da célula desejada. Permite armazenar a mesma quantidade 
de bits do barramento de endereço.
CPU: Função Controle
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Dispositivos da área de controle da CPU:
Contador de instruções (CI) - Program Counter (PC)
• É o registrador cuja função específica é armazenar o endereço 
da próxima instrução a ser executada pelo processador.
• De acordo com Monteiro (2007), tão logo a instrução que vai 
ser executada seja buscada da memória principal para a CPU 
(início do ciclo de instrução), o sistema automaticamente 
efetiva a modificação do conteúdo do CI de modo que ele 
passe a armazenar o endereço da próxima instrução na 
sequência.
• Assim, o CI é um registrador crucial para o processo de 
controle e de sequenciamento da execução dos programas.
CPU: Função Controle
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Dispositivos da área de controle da CPU:
Registrador de instruções (RI) – Instruction Register (IR)
• Tem a função de armazenar a instrução a ser executada pela UCP. 
• Ao se iniciar um ciclo de instrução (MONTEIRO, 2007), a UC 
emite sinais decontrole em sequência no tempo, de modo que 
se processe a realização de um ciclo de leitura para buscar a 
instrução na memória. 
• Ao final do ciclo de leitura a instrução desejada será armazenada 
no RI, via barramento de dados e RDM. 
• O RI é ligado diretamente ao decodificador de instruções, o qual 
irá interpretar a instrução e avisar à Unidade de Controle (UC).
CPU: Função Controle
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Dispositivos da área de controle da CPU:
Decodificador de instruções
• Cada instrução é uma ordem para que a UCP realize uma 
determinada operação. 
• Como são muitas instruções, é necessário que cada uma 
possua uma identificação própria e única, e é função do 
decodificador de instrução identificar que operação será 
realizada, correlacionada à instrução cujo código de operação 
foi decodificado. 
• Assim, o RI irá passar ao decodificador uma sequência de bits 
representando uma instrução a ser executada. 
CPU: Função Controle
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Dispositivos da área de controle da CPU:
Decodificador de instruções
• O decodificador recebe em sua entrada um conjunto de bits 
previamente escolhido e específico para identificar uma instrução 
de máquina (cada instrução tem um valor próprio, denominado 
código de operação);
• Um decodificador possui 2𝑁 saídas, sendo N a quantidade de 
algarismos binários do valor de entrada;
• A Figura seguinte mostra um diagrama em blocos do processo de 
decodificação na UCP, no qual o RI passa um código de instrução ao 
decodificador de tamanho de 4 bits, que é decodificado 
(interpretado) e encaminhado à UC para que ela emita os sinais de 
controle para os demais elementos da UCP.
CPU: Função Controle
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Dispositivos da área de controle da CPU:
Decodificador de instruções
• Exemplo: Decodificador com 4 entradas e 16 saídas
CPU: Função Controle
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Dispositivos da área de controle da CPU:
Decodificador de instruções
CPU: Função Controle
Linhas de Saída
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Dispositivos da área de controle da CPU:
Relógio (clock)
• É o dispositivo gerador de pulsos, cuja duração é chamada de 
ciclo, e a quantidade de vezes que esse pulso básico se repete 
em um segundo define a unidade de medida do relógio, 
denominada frequência, a qual também é usada para definir 
a velocidade na CPU.
• A cada pulso é realizada uma operação elementar, durante o 
ciclo de uma instrução (ex.: busca de dados, envio da 
instrução para o RI, sinal de controle). 
CPU: Função Controle
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Dispositivos da área de controle da CPU:
Relógio (clock)
• Um ciclo de relógio ou de máquina (machine cycle) é o 
intervalo de tempo entre o início de um pulso e o início do 
seguinte.
– Este ciclo está relacionado à realização de uma operação 
elementar, durante o ciclo de uma instrução. 
» Esta operação elementar não se realiza em um só passo, por isso 
o ciclo de máquina costuma ser dividido em ciclos menores 
(subciclos), defasados no tempo, de modo que cada um aciona 
um passo diferente da operação elementar.
• Esses diferentes passos de uma operação elementar são as 
microoperações.
CPU: Função Controle
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Dispositivos da área de controle da CPU:
Relógio (clock)
• Exemplo: Microoperações realizadas para completar a busca de 
uma instrução da MP para o Registrador de Instrução, RI, na CPU. 
Cada microoperação é realizada em um instante de tempo 𝑇𝑛 , 
conforme se observa na figura. Esses instantes de tempo são 
originados no relógio.
CPU: Função Controle
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Dispositivos da área de controle da CPU:
Relógio (clock)
• Exemplo: Ciclo básico e os cinco subciclos gerados
CPU: Função Controle
Diagrama em bloco do conjunto de tempo da área de controle
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Dispositivos da área de controle da CPU:
Relógio (clock)
• Exemplo: Ciclo básico e os cinco subciclos gerados
CPU: Função Controle
Diagrama de tempo do ciclo do processador (t0) e seus 5 subciclos
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Arquitetura e Organização de Computadores
Dispositivos da área de controle da CPU:
Relógio (clock)
• A unidade de medida utilizada para a frequência do relógio da 
CPU é o hertz (Hz), que significa um ciclo por segundo. 
• Como os computadores atuais apresentam frequências 
bastante elevadas, utiliza-se a medida de milhões de ciclos 
por segundo (mega-hertz – MHz) ou bilhões de ciclos por 
segundo (giga-hertz – GHz).
CPU: Função Controle
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Arquitetura e Organização de Computadores
Vimos que a UCP é responsável pela execução de 
instruções e dados de programas, os quais que se 
encontram armazenados na memória. 
Uma instrução é uma ordem para que a UCP realize 
determinada operação (ex.: somar, subtrair, mover um 
dado de um local para outro, transferir um dado para 
um dispositivo de saída). 
Instruções de máquina
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Arquitetura e Organização de Computadores
Segundo Monteiro (2007), uma máquina pode executar tarefas 
complicadas e sucessivas se for “instruída” sobre o que fazer e 
em que sequência isso deve ser feito. 
Os seres humanos, ao receberem uma instrução (ex.: “trazer a 
pasta da funcionária Ana”), precisariam realizar uma série de 
ações intermediárias, até que a tarefa seja realizada por 
completo.
Então, considerando esse exemplo, seria necessário: 
localizar o arquivo em que as pastas de todos os funcionários 
estão arquivadas;
localizar a pasta da funcionária Ana, 
trazê-la a quem solicitou. 
Instruções de máquina
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Arquitetura e Organização de Computadores
Da mesma forma, para a máquina (computador) é necessário que 
cada instrução seja detalhada em pequenas etapas.
Isso ocorre porque os computadores são projetados para entender e 
executar pequenas operações, ou seja, as operações mais básicas 
(ex.: soma, subtração). 
Essas pequenas etapas de uma instrução dependem do conjunto de 
instruções do computador.
Assim, uma instrução de máquina pode ser definida pela 
formalização de uma operação básica que o hardware é capaz de 
realizar diretamente (MONTEIRO, 2007). 
Ou seja, consiste em transformar instruções mais complexas em uma sequência 
de instruções básicas e compreensíveis pelo processador. 
Instruções de máquina
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Arquitetura e Organização de Computadores
Exemplo: 
Considere um processador com uma ULA capaz de executar a 
soma ou a multiplicação de dois números (operações básicas), 
mas não as duas coisas ao mesmo tempo.
Agora imaginem que esse processador precisa executar: X = A + 
B*C de uma só vez. 
Isso irá gerar a necessidade de transformar essa instrução, 
considerada complexa para esse processador, em uma sequência 
de instruções mais básicas, da seguinte forma:
• Executar primeiro: T = B*C (sendo que T é um registrador ou 
memória temporária)
• Em seguida realizar a operação: X = A + T 
Instruções de máquina
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Arquitetura e Organização de Computadores
O projeto de um processador é centrado no conjunto de 
instruções de máquina que se deseja que ele execute, ou seja, 
do conjunto de operações primitivas que ele poderá executar. 
Quanto menor e mais simples for o conjunto de instruções, 
mais rápido é o ciclo de tempo do processador (MONTEIRO, 
2007). 
Um processador precisa dispor de instruções para:
movimentação de dados; aritméticas; lógicas; edição; 
deslocamento; manipulação de registros de índice; desvio; 
modificação de memória; formais de ligação à sub-rotina; 
manipulação de pilha; entrada e saída e de controle.
Instruções de máquina
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Arquitetura e Organização de Computadores
Atualmente, há duas tecnologias de projeto de processadores 
empregadas pelos fabricantes de computadores (MONTEIRO, 
2007):
Sistemas com conjunto de instruções complexo (Complex Instruction Set 
Computers – CISC), e
Sistemas com conjunto de instruções reduzido (Reduced Instruction SetComputers – RISC).
Ambas as tecnologias serão abordadas na próxima unidade
Instruções de máquina
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Arquitetura e Organização de Computadores
Formato das instruções:
De acordo com Monteiro (2007), uma instrução é formada 
basicamente por dois campos: 
a) Código de operação (Opcode)
b) Operando 
Instruções de máquina
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Arquitetura e Organização de Computadores
Formato das instruções:
a) Código de operação (Opcode): um subgrupo de bits que identifica 
a operação a ser realizada pelo processador.
• É o campo da instrução cujo valor binário identifica a operação a ser 
realizada, conforme exemplo da Figura abaixo. 
• Esse valor é a entrada no Decodificador de Instruções na Unidade 
de Controle. 
• Cada instrução deverá ter um código único que a identifique.
Instruções de máquina
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Arquitetura e Organização de Computadores
Formato das instruções:
b) Operando:um subgrupo de bits que identifica o endereço de 
memória onde está contido o dado que será manipulado, ou 
pode conter o endereço onde o resultado da operação será 
armazenado.
Instruções de máquina
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Arquitetura e Organização de Computadores
Ciclo de instrução:
A partir da proposta da arquitetura de Von Neumann, da 
qual os conceitos básicos ainda são válidos, propunha-se 
que as instruções fossem executadas sequencialmente (a 
não ser pela ocorrência de um desvio), uma a uma. 
O contador de instruções indica a sequência de execução, 
isto é, o CI controla o fluxo de execução das instruções. 
Instruções de máquina
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Arquitetura e Organização de Computadores
Ciclo de instrução:
Instruções de máquina
58
Arquitetura e Organização de Computadores
Ciclo de instrução
Fase 1: 
• A UCP busca o código de operação (Opcode) na memória 
principal, o qual está localizado no endereço contido no CI 
(endereço da próxima instrução a ser executada) e armazena-
o no Registrador de Instrução (RI):RI ← (CI)
Instruções de máquina
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Arquitetura e Organização de Computadores
Ciclo de instrução
Fase 1: 
• Micro-operações da fase 1:
a) a UC lê o conteúdo do CI (endereço da próxima instrução) e coloca o 
endereço no REM;
b) a UC envia um sinal – via barramento de controle – à controladora 
da memória principal para que realize uma operação de leitura;
c) a memória principal lê o endereço que está no REM – via 
barramento de endereço – e busca o conteúdo da célula 
referenciada;
d) a memória principal coloca no RDM – via barramento de dados – o 
conteúdo da célula;
e) a controladora da memória principal envia à UC – via barramento 
de controle – o sinal de leitura concluída;
f) a UC transfere o código de operação (conteúdo que está no RDM) 
ao RI.
Instruções de máquina
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Arquitetura e Organização de Computadores
Ciclo de instrução
Fase 2: O Decodificador de Instrução decodifica (interpreta) o 
Código de Operação (Opcode) contido no RI.
• Micro-operações da fase 2:
a) o RI envia para o decodificador de instrução os bits 
correspondentes ao Opcode;
a) o Decodificador de Instruções determina quantas células a 
instrução ocupa e identifica a operação a ser realizada;
a) a UC envia um sinal de controle à ULA informando a 
operação a ser realizada e incrementa o CI para apontar 
para a próxima instrução: CI → (CI+N), onde, N = nº de 
células que a próxima instrução ocupa.
Instruções de máquina
61
Arquitetura e Organização de Computadores
Ciclo de instrução
Fase 3: A UC busca (se houver) o(s) dado(s) (Operandos): RI ← (Op)
Micro-operações da fase 3:
a) a UC envia um sinal – via barramento de controle – à controladora da 
memória principal para que realize uma operação de leitura; 
b) a memória principal lê o endereço que está no REM – via barramento 
de endereços – e busca o conteúdo da célula referenciada;
c) a memória coloca no RDM – via barramento de dados – o conteúdo da 
célula lida;
d) a memória principal envia à UC – via barramento de controle – um sinal 
de leitura concluída;
e) a UC transfere o operando (conteúdo do RDM) ao RI (se for um código 
de operação) ou a um dos registradores internos da UCP (se for um 
dado).
Obs.: Esta fase se repete até que sejam trazidos para dentro da UCP todos os 
operandos necessários à execução da instrução.
Instruções de máquina
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Arquitetura e Organização de Computadores
Ciclo de instrução
Fase 4: A UC comanda a execução da instrução (a operação é 
executada sobre o(s) dado(s));
Micro-operações da fase 4:
a) a ULA executa a instrução sobre os dados disponíveis nos 
registradores;
b) ao concluir a operação, a ULA envia um sinal para a UC informando 
que a execução terminou;
c) a UC identifica o endereço de memória para onde deve ser enviado 
o resultado da operação e o armazena no REM;
d) a UC autoriza o envio do resultado da operação para o RDM;
e) a UC autoriza a controladora de memória a realizar uma operação de 
leitura no REM para obter o endereço de memória onde deverá ser 
escrito o resultado e uma leitura no RDM para obter o resultado a 
ser escrito na memória.
Instruções de máquina
63
Arquitetura e Organização de Computadores
Ciclo de instrução
Fase 5: Se o programa tiver terminado, pára; senão, volta à 
Fase 1.
Instruções de máquina
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