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Atividade 2 – Dispositivos Microcontrolados Questões: Pergunta 1: O armazenamento de informações sempre foi um assunto de muito interesse no meio tecnológico e empresarial. Em meados da década de 1940, existiam memórias com baixa capacidade de armazenamento, havendo necessidade da utilização de técnicas como overlays para aproveitamento de espaço. Atualmente, o armazenamento não é mais um problema, pois, foram desenvolvidos diversos tipos de dispositivos de armazenamento. Considerando esse contexto, analise as seguintes afirmações. I. Os microcontroladores possuem memória não volátil. II. Os microcontroladores utilizam memórias RAM e secundária. III. O microcontrolador possui memória com alta capacidade de armazenamento. IV. Os microcontroladores possuem memórias EEPROM. Assinale a alternativa que apresenta a(s) afirmativa(s) correta(s). A afirmativa I é correta, pois os microcontroladores possuem memória não volátil, que permite que as informações sejam mantidas mesmo quando o dispositivo é desligado. A afirmativa II é parcialmente correta, pois os microcontroladores geralmente utilizam memórias RAM para armazenamento temporário de dados e memórias secundárias, como memórias Flash, para armazenamento permanente de dados. A afirmativa III é incorreta, pois os microcontroladores geralmente possuem memórias com capacidade limitada de armazenamento, em comparação com outros dispositivos de armazenamento, como discos rígidos ou cartões de memória. A afirmativa IV é correta, pois os microcontroladores geralmente possuem memórias EEPROM, que são capazes de armazenar informações de forma permanente e podem ser programadas e apagadas eletronicamente. Portanto, a alternativa correta é: I e IV. Pergunta 2: Os microcontroladores são dispositivos com grande autonomia, isto é, não necessitam obrigatoriamente de componentes externos. Esses dispositivos são fabricados com modelos de memória específicos, para atender às solicitações do mercado consumidor. Existem basicamente dois tipos de modelos de arquitetura de memória. Entre as alternativas apresentadas a seguir, qual descreve de forma correta o modelo de memória e o dispositivo adequado? 1. O microcontrolador AVR é baseado na arquitetura de Von Neumann. 2. A utilização de uma única memória para dados e instrução é inerente de arquitetura de Harvard. 3. O microcontrolador PIC é baseado no modelo de arquitetura de Harvard. 4. A arquitetura de Von Neumann é associada ao MCU PIC12F675. 5. O microcontrolador ARM possui memória de dados e memória de instruções. A alternativa correta é a número 3: "O microcontrolador PIC é baseado no modelo de arquitetura de Harvard". A arquitetura de Harvard é caracterizada pela utilização de memórias separadas para dados e instruções, permitindo o acesso simultâneo a ambas as memórias. Isso melhora o desempenho do microcontrolador em relação à arquitetura de Von Neumann, que utiliza uma única memória para dados e instruções. Os microcontroladores AVR e ARM também utilizam a arquitetura de Harvard, enquanto o MCU PIC12F675 está associado à arquitetura de Von Neumann, o que torna a afirmativa 4 incorreta. Já a afirmativa 2 está incorreta, pois a arquitetura de Harvard utiliza memórias separadas para dados e instruções, ao invés de uma única memória. Pergunta 3: Atualmente diversas empresas produzem microcontroladores que são utilizados em equipamentos em todo o mundo. Essas máquinas são controladas por diversos componentes digitais, como os microcontroladores que possuem arquitetura característica, o que os distingue dos microprocessadores. Nesse sentido, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). ( ) Os registradores para unidade de controle são componentes dos microcontroladores. ( ) Os microcontroladores possuem barramento de comunicação. ( ) O conjunto de instruções pode variar conforme o fabricante e a família de microcontroladores. ( ) Alguns modelos de microcontroladores possuem mais de uma memória física. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. • Verdadeiro: Os registradores para unidade de controle são componentes dos microcontroladores. • Verdadeiro: Os microcontroladores possuem barramento de comunicação. • Verdadeiro: O conjunto de instruções pode variar conforme o fabricante e a família de microcontroladores. • Verdadeiro: Alguns modelos de microcontroladores possuem mais de uma memória física. Portanto, a alternativa correta é: V, V, V, V. Pergunta 4: Novos paradigmas tecnológicos estão previstos para as próximas décadas, quando os computadores quânticos forem desenvolvidos e iniciarem uma nova fase de equipamentos e serviços. A eletroeletrônica atual, ainda baseada na álgebra booleana, está passando por profundas transformações representadas pelo desenvolvimento expressivo de diversos dispositivos, como os microcontroladores, que podem ser programados para funcionarem conforme o problema apresentado. Dados os itens a seguir, classifique-os como referentes a linguagem 1 (assembly) ou como 2 (C). ( ) Trata-se de uma linguagem simbólica de baixo nível. ( ) É considerada uma linguagem de baixo nível. ( ) Linguagem de fácil compreensão, que pode ser utilizada para MCUs. ( ) Linguagem considerada de nível médio. ( ) Linguagem em que cada instrução equivale a uma instrução de máquina. Agora, escolha a alternativa que apresenta a sequência correta. a) 1, 1, 2, 2 e 2. b) 1, 2, 2, 1 e 1. c) 1, 1, 2, 2 e 1. d) 2, 2, 1, 1 e 1. e) 2, 1, 2, 2 e 2. • Verdadeiro: Trata-se de uma linguagem simbólica de baixo nível. (Linguagem 1 – Assembly) • Verdadeiro: É considerada uma linguagem de baixo nível. (Linguagem 1 – Assembly) • Verdadeiro: Linguagem de fácil compreensão, que pode ser utilizada para MCUs. (Linguagem 1 – Assembly) • Verdadeiro: Linguagem considerada de nível médio. (Linguagem 2 – C) • Verdadeiro: Linguagem em que cada instrução equivale a uma instrução de máquina. (Linguagem 1 – Assembly) Portanto, a alternativa correta é a letra c) 1, 1, 2, 2 e 1. Pergunta 5: Os primeiros processadores desenvolvidos no século XX foram baseados na arquitetura de Von Neumann e apresentaram desempenho satisfatório, sendo utilizados até os dias de hoje. Posteriormente, foi desenvolvida a arquitetura de Harvard que apresentou certos benefícios, tornando o processamento mais rápido. De acordo com essas arquiteturas, foram desenvolvidos (1) microprocessadores diversos; (2) microcontroladores intel 8051; (3) microcontroladores Microchip PIC, entre outros. Analise cada conjunto de informações e assinale a segunda coluna de acordo com a primeira. (A) Referente à microprocessadores. (B) Referente à microcontroladores Intel 8051. (C) Referente à microcontroladores PIC. (D) Não se trata de microcontroladores ou microprocessadores. ( ) Microcomputadores utilizados em praticamente todos os ramos de atividades. ( ) Dispositivo com autonomia de componentes com arquitetura CISC. ( ) Dispositivo embarcado com arquitetura RISC. ( ) Componente que tem a função de temporizador. ( ) Equipamento com diversas CPUs, capaz de processar grande quantidade de informações. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. D, C, C, A e B. C, D, D, B e B. B, C, B, A e C. A, B, C, D e A. A, C, C, D e B. A sequência correta é: D, C, C, A e B. Explicação: • O item (1) refere-se a microprocessadores diversos, que são utilizados em praticamente todos os ramos de atividades, portanto a alternativa correta é A. • O item (2) refere-se aos microcontroladores Intel 8051, que são dispositivos com autonomia de componentes com arquitetura CISC, portanto a alternativa correta é C. • O item (3) refere-se aos microcontroladores Microchip PIC, que são dispositivos embarcados com arquiteturaRISC, portanto a alternativa correta é C. • O item (4) refere-se a um componente que tem a função de temporizador, portanto a alternativa correta é A. • O item (5) refere-se a um equipamento com diversas CPUs, capaz de processar grande quantidade de informações, o que não se trata de microcontroladores ou microprocessadores, portanto a alternativa correta é B. Pergunta 6: Os microcontroladores vêm sendo utilizados pela indústria de eletroeletrônicos há décadas, devido às vantagens que proporciona em relação aos microprocessadores. Assim, como os microcontroladores Intel 8051, os MCUs PIC também possuem características específicas, sendo muito utilizados na robótica, automação etc. Nesse sentido, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). ( ) Os microcontroladores PIC de 8 bits são divididos em Baseline, Mid-Range, Enhaced Mid-Range e PIC18. ( ) A família PIC Enhanced Mid-Range possui 49 instruções. ( ) A família PIC Mid-0 Range, possui 16 instruções de 8 bits. ( ) A família PIC Baseline é o modelo de 8 bits mais simplificado. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. F, V, V e V. F, F, V e V. V, F, F e F. F, V, V e F. V, V, F e V. A sequência correta é: V, V, F e V. Explicação: • A primeira afirmativa está correta, pois os microcontroladores PIC de 8 bits são divididos em quatro famílias: Baseline, Mid-Range, Enhanced Mid-Range e PIC18. • A segunda afirmativa está correta, pois a família PIC Enhanced Mid-Range possui 49 instruções. • A terceira afirmativa está incorreta, pois a família PIC Mid-Range possui 35 instruções de 16 bits. • A quarta afirmativa está correta, pois a família PIC Baseline é a mais simplificada, com recursos limitados e menor número de instruções.