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__________________________________________________________________________ Pró-Reitoria Acadêmica Diretoria Acadêmica Assessoria Pedagógica da Diretoria Acadêmica FACULDADE DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS SOCIAIS APLICADAS - FATECS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: Arquitetura de Computadores CÓDIGO: SN0351A CARGA HORÁRIA: 75 horas /aula SEMESTRE/ ANO: 1º/2012 PROFESSOR: Roberto Avila Paldês PLANO DE ENSINO EMENTA DA DISCIPLINA Introdução ao processamento de dados e à arquitetura dos computadores; Conversão de bases e aritmética binária; Organização básica da Unidade Central de Processamento e da memória; Operações, formato e armazenamento de instruções; Fluxos de dados e execução de instruções de uma máquina básica; Periféricos de Entrada e Saída; Estudo de Casos sobre Arquitetura de Computadores OBJETIVOS DA DISCIPLINA Objetivo geral Identificar os conceitos e o funcionamento de um microcomputador e seus subsistemas, cobrindo os conhecimentos necessários para compreender sua organização. Objetivos específicos • Compreender técnicas de projeto e organização de microcomputadores e microprocessadores. • Entender o funcionamento geral de computadores digitais • Identificar as técnicas utilizadas no projeto de Sistemas de Computação. CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS Conceituação de Processamento de Dados e Sistemas • Conceito de dados e informação • Processamento de dados • Histórico dos dispositivos mecânicos, eletromecânicos e eletrônicos • Evolução dos computadores eletrônicos • Sistemas de Computação, classificação • Representação de informações Conversão de bases e aritmética binária • Sistemas de numeração • Bases numéricas • Conversão da base 10 para uma base qualquer e vice-versa • Conversão entre as bases 2; 8; e 16 • Aritmética binária Organização básica da Unidade Central de Processamento e da memória • Unidade Central de Processamento ― Funcionamento da UCP ― Função Processamento ― Função Controle ― Pipelining ― Modos de Funcionamento de uma UCP ― Ciclo de Instrução ― Linguagem de montagem ― Arquitetura de 16 bits (8086 e 80286) ― Arquitetura IA-32 (80386 e superiores) • Subsistema de Memória e hierarquia de memórias ― Hierarquia de memória ― Registradores ― Memória de Acesso Aleatório (RAM) ― Organização da memória principal ― Memória Cache (L1, L2, L3): conceito, características, mapeamento, política de escrita, __________________________________________________________________________ Pró-Reitoria Acadêmica Diretoria Acadêmica Assessoria Pedagógica da Diretoria Acadêmica algoritmo de susbstituição ― Memória secundária ― Transferência de dados entre memória cache e RAM ― Mapeamento de Memória Periféricos de Entrada e Saída • Interfaces de entrada e saída • Teclado • Monitor • Discos Rígidos Operações, formato e armazenamento de instruções. • Execução de Programas ― Linguagens de Programação ― Montadores, interpretadores e compiladores. ― Ligação e linkedição • Representação de dados e instruções ― Tipos de dados ― Tipos de dados de instruções. ― Modos de endereçamento Fluxos de dados e execução de instruções de uma máquina básica. • Noções de linguagem montadora. • Noções básicas de entrada e saída. Estudo de Casos sobre Arquitetura de Computadores • Utilização de simulador de processador • Desenvolvimento de programas para acesso à memória e periféricos • Programação de dispositivos de E/S • Criação de sub-rotinas em linguagem de montagem • Uso e compreensão da função dos registradores de uso geral, flags, registrador de instrução e ponteiro de pilha • Endereçamento de memória PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS Aulas Teóricas: Exposição dos temas do conteúdo programático baseado em apresentações em meios audiovisuais e exposições no quadro. Apresentação e discussão de exemplos trazidos por grupos de alunos. Aulas Teórico-Práticas: Discussão e desenvolvimento de exercícios que são testados em computador, ao nível de cada grupo. RECURSOS DIDÁTICOS Quadro branco, data-show, vídeo, aparelho de som, computadores conectados à Internet. AVALIAÇÃO Datas das Avaliações: Menção 1: Turmas A e B – Matutinas, dia 23 de abril, 2ª feira Menção 2: Turmas A – Matutina – 18 de junho, 2ª feira Menção 3: de acordo com a divisão dos grupos realizada na 1ª semana de aulas, Grupo Assunto Data A Seminário 1: Histórico da Arquitetura de Computadores 26 Mar B Seminário 2: Conceitos de Lógica Digital 30 Mar C Seminário 3: Sistemas Operacionais 02 Abr D Seminário 4: Organização do Processador 09 Abr E Seminário 5: Barramentos de dados e de instruções 13 Abr __________________________________________________________________________ Pró-Reitoria Acadêmica Diretoria Acadêmica Assessoria Pedagógica da Diretoria Acadêmica F Seminário 6: Arquitetura RISC e CISC 07 Mai G Seminário 7: Arquiteturas de 64 bits 14 Mai H Seminário 8: Tipos de Processamento não seqüencial 21 Mai I Seminário 9: Linguagem de montagem (Asembler) 28 Mai J Seminário 10: Inovações e tendências da arquitetura de computadores 01 Jun Prova substitutiva: dia 25 de junho - - A avaliação será por intermédio das menções: RF, SR, II, MI, MM, MS e SS, conforme previsto no Regimento do UniCEUB. - Em todas as provas e trabalhos escritos serão averiguados: (a) Língua vernácula: clareza, objetividade, capacidade de síntese, regras gramaticais. (b) Apresentação do documento: qualidade visual, estética, organização, limpeza, formatação. - A disciplina terá 3 avaliações: 1) Nota 1 Prova Individual Peso 1 2) Nota 2 Prova Individual Peso 1 3) Nota 3 Seminário Peso 1 - Caso o aluno perca uma das provas por motivo de força maior (justificado e documentado), poderá realizar uma prova substituta ao final do semestre, que cobrirá toda a matéria dada. - Os trabalhos feitos em grupo serão no formato de um Seminário (discussão coletiva). Os trabalhos serão avaliados mediante apresentação formal, onde cada componente do grupo deverá apresentar parte do trabalho definido no Plano de Ensino. Os grupos devem dirigir perguntas à turma ao final de cada apresentação. - As perguntas formuladas nas apresentações poderão estar incluídas nos conteúdos das provas individuais. - Os trabalhos devem ser elaborados utilizando-se, obrigatoriamente, recursos de informática (editor de textos, editores de apresentação como “PowerPoint”, etc.). - Caso o aluno não apresente o trabalho na data estabelecida pelo professor, receberá menção SR no trabalho; da mesma forma, o não comparecimento às provas (parcial ou final), implica em menção SR na avaliação considerada. - A freqüência será apurada no início e no final de cada aula. O não comparecimento a uma aula implica em duas (02) faltas. Chegar atrasado ou sair antes do final da aula implica em uma (01) falta. - Somente serão abonadas as faltas para os casos previstos em lei, ou seja, em caso de doenças onde o aluno requisite o regime domiciliar (para afastamento com mais de 15 dias) e em requisições a bem do serviço público (através de requerimento formal endereçado ao coordenador do curso). Em nenhum outro caso (afastamento por doenças de curta duração, falecimentos em família, viagens a serviço etc.) serão abonadas as faltas, ficando os 25%de faltas permitidas para atender a essas situações emergenciais. - Os alunos com menção suficiente para aprovação e mais de 25% de faltas serão reprovados com menção RF. - A pontualidade, assiduidade, disciplina, participação das atividades na sala de aula e colaboração para o bom andamento da aula serão consideradas na avaliação final do aluno. - Os sábados são considerados dias letivos pelo UniCEUB dessa forma poderão ser utilizados para a reposição de aulas, apresentação de trabalhos, aulas práticas e aplicação de provas. - A menção final será obtida considerando-se o desempenho global do aluno conforme prevê o Regimento Geral do UniCEUB, Subseção V , Art. 50 § 3º. Serão consideradas: 3 avaliações definidas, PARTICIPAÇÃO DO ALUNO, aferida através de sua freqüência (pontualidade e assiduidade), elaboração de exercícios extras definidos pelo professor, participação na solução de exercícios e estudos de caso, etc. . __________________________________________________________________________ Pró-Reitoria Acadêmica Diretoria Acadêmica Assessoria Pedagógica da Diretoria Acadêmica BIBLIOGRAFIA Básica MONTEIRO, Mário A. Introdução à Organização de Computadores. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007. STALLINGS, William. Arquitetura e Organização de Computadores: projeto para o desempenho. 5. ed. São Paulo: Prentice Hall, 2004. WEBER, Raul Fernando. Fundamentos de Arquitetura de Computadores. Porto Alegre: Sagra Luzzatto, 2004. Complementar HENNESSY, J.L.; PATTERSON, D. A. Organização e projeto de computadores. 3. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2005. LAUDON, Kenneth C; LAUDON, Jane P. Sistemas de informações gerenciais. 7. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008. MAIA, Maurício. Informática sem mistérios: os assuntos mais abordados em concursos. Brasília: Fortium, 2008. TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de Computadores. 5a ed. São Paulo: Pearson, 2007. STAIR, Ralph M.; REYNOLDS, George W. Princípios de Sistemas de Informação. São Paulo: Thomson, 2006.
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