ARQUITETURA E ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES

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PLANO DE ENSINO: 
	Arquitetura E Organização De Computadores
	
	CARGA HORÁRIA TOTAL: 66H
	
	 
	
	
	
	
	
	EMENTA
	
Enfoca o funcionamento interno dos computadores eletrônicos digitais a partir do detalhamento dos componentes arquiteturais dos sistemas de propósito geral. Analisa desempenho, fatores limitantes e respectivas soluções, e abordagens tecnológicas. Estuda a eficiência da arquitetura na sua interação com os sistemas operacionais, dispositivos periféricos e programas aplicativos.
	COMPETÊNCIAS
	
I – ANALISAR E RESOLVER PROBLEMAS
VIII- PENSAMENTO LÓGICO- Pensar e usar a lógica formal estabelecendo relações, comparações e distinções em diferentes situações.
IX- LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO- Dominar comandos lógicos e resultados aplicados à programação.
XVII- PROGRAMAÇÃO- Desenvolver algoritmos e modelos para solução de problemas.
	OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
	
· Reconhecer os principais conceitos relacionados arquitetura e organização de computadores digitais.
· Relacionar as mudanças ocorridas nas gerações e componentes do computador.
· Analisar algumas convenções lógicas de projeto de processadores.
· Aplicar a execução de instruções em uma implementação simples de processador.
· Avaliar os princípios básicos de funcionamento dos dispositivos de hardware de um computador.
· Distinguir um sistema computacional de instruções simples e instruções complexas com base na abordagem de registradores.
· Utilizar o conhecimento adquirido na modelagem de linguagens de baixo nível de tal forma que demonstre a compreensão da estrutura de um projeto de computador.
	CRONOGRAMA DE AULA
	
	
Unidade 1 – Visão Geral da Arquitetura e Organização de Computadores 
1.1 Conceito e Organização da Arquitetura de Computadores 
Conceitos sobre Arquitetura e Organização
Estrutura e Função.
1.2 Histórico e Evolução dos Computadores
Principais evoluções
Sistema Numérico, Circuitos Lógicos
1.3 Projetando e Visando ao Desempenho
Balanço ao Desempenho
PipelIne e Superescalares
1.4 Evoluçâo das arquiteturas
INTEL X86
Sistemas Embarcados e ARM
	Objetivos de Aprendizagem
	
	
· Identificar os principais aspectos da arquitetura e organização de computadores digitais.
· Conhecer a constituição do computador em termos de estrutura e função.
· Conhecer a evolução dos Computadores.
· Conhecer o sistema numérico e circuitos lógicos.
· Reconhecer os principais conceitos relacionados Desempenho do Processador.
· Identificar, distinguir e classificar os elementos que visam o Projeto.
· Identificar e Comparar a evolução das Arquiteturas.
	
	Estratégias de Ensino
	
	
Utilização de material referencial em diferentes formatos: vídeos, textos de referência conceitual, atividades de pesquisa, estudos de caso, infografias interativas, entre outros. 
Sequência sugerida:
· Explorar a seção “Inspire-se” que contextualiza o tema da unidade e traz informações de tendências e inovações na respectiva área de conhecimento, aplicação prática ou estudos de caso, depoimentos ou entrevistas com profissionais qualificados do mercado de trabalho.
Conhecer e entender os conceitos básicos da unidade apresentados na seção “Explore”. Neste material são apresentados os aspectos teóricos, exemplos práticos e conteúdos complementares que ampliam o conhecimento sobre as temáticas da unidade. Explorar os vídeos e infografias interativas.
	
	Atividade
	
	Atividade não pontuada disponível na seção “Pratique e Compartilhe”. 
· Estudos de caso, resoluções, proposta de pesquisa ou produção criativa que integram atividades práticas aos conceitos teóricos básicos da unidade.
· As respostas e resultados da atividade proposta devem ser postados no fórum disponível na sessão “Compartilhe”. 
· Após a postagem será disponibilizado feedback com modelo de resposta). 
	
	Avaliação Formativa
	
	Realizar a “Atividade Avaliativa” que constitui o recurso de avaliação pontuada da unidade. A pontuação desta atividade fará parte da nota final na N1 (ver item “Avaliação” deste plano”).
	
	 
Unidade 2 – Processamento de instruções e informações 
2.1 Introdução a arquitetura de computadores
Visão de Alto nível da função
Interconexão do Computador, Estrutura e Função do Processador
2.2 Organização do registradores 
Registradores Visível ao usuário, uso Geral e dados
Registradores de controle e de Estado
2.3 Ciclo de instrução
Buscar, Ler, interromper
Fluxo de Dados e Estratégia de Pipeline
2.4 Aritmética do Computador
Unidade 
Lógica e Aritmética(ULA)
Unidade de Controle(UC) 
Operações na UC
	Objetivos de Aprendizagem
	
	· Identificar, classificar e comparar as estruturas e funções do Computador.
· Definir, identificar e manipular os registradores
· Definir, identificar e manipular o Instruções.
· Classificar e comparar comunicação e sincronização de processos.
	
	Estratégias de Ensino
	
	
Utilização de material referencial em diferentes formatos: vídeos, textos de referência conceitual, atividades de pesquisa, estudos de caso, infografias interativas, entre outros. 
Sequência sugerida:
· Explorar a seção “Inspire-se” que contextualiza o tema da unidade e traz informações de tendências e inovações na respectiva área de conhecimento, aplicação prática ou estudos de caso, depoimentos ou entrevistas com profissionais qualificados do mercado de trabalho.
· Conhecer e entender os conceitos básicos da unidade apresentados na seção “Explore”. Neste material são apresentados os aspectos teóricos, exemplos práticos e conteúdos complementares que ampliam o conhecimento sobre as temáticas da unidade. Explorar os vídeos e infografias interativas. 
	
	Atividade
	
	Atividade não pontuada disponível na seção “Pratique e Compartilhe”. 
· Estudos de caso, resoluções, proposta de pesquisa ou produção criativa que integram atividades práticas aos conceitos teóricos básicos da unidade.
· As respostas e resultados da atividade proposta devem ser postados no fórum disponível na sessão “Compartilhe”. 
· Após a postagem será disponibilizado feedback com modelo de resposta. 
	
	Avaliação Formativa
	
	Realizar a “Atividade Avaliativa” que constitui o recurso de avaliação pontuada da unidade. A pontuação desta atividade fará parte da nota final na N1 (ver item “Avaliação” deste plano”).
 
	Unidade 3 – Instruções e Gerenciamento de Memória 
3.1 Unidade de controle(uc)
Micro-operações
Ciclo de interrupção, execução e de instrução
3.2 Função do computador e interconexão
Interrupções : sequencial, multiplas e aninhada
Barramentos: endereço, dados e de controle
3.3 Visão geral do sistema de memória
Característica dos sistemas de memória
Hierarquia de memória e princípios da memória cache
3.4 Elementos do projeto da memória
Mapeamento: direto e associativo
Política de escrita
	Objetivos de Aprendizagem
	
	
· Identificar e comparar as instruções.
· Definir, identificar e manipular as funções do computador
· Definir, identificar e manipular o Gerenciamento de Memória
· Definir, identificar e manipular o Gerenciamento de Memória Virtual
	
	Estratégias de Ensino
	
	
Utilização de material referencial em diferentes formatos: vídeos, textos de referência conceitual, atividades de pesquisa, estudos de caso, infografias interativas, entre outros. 
Sequência sugerida:
· Explorar a seção “Inspire-se” que contextualiza o tema da unidade e traz informações de tendências e inovações na respectiva área de conhecimento, aplicação prática ou estudos de caso, depoimentos ou entrevistas com profissionais qualificados do mercado de trabalho.
· Conhecer e entender os conceitos básicos da unidade apresentados na seção “Explore”. Neste material são apresentados os aspectos teóricos, exemplos práticos e conteúdos complementares que ampliam o conhecimento sobre as temáticas da unidade. Explorar os vídeos e infografias interativas. 
	
	Atividade
	
	Atividade não pontuada disponível na seção “Pratique e Compartilhe”. 
· Estudos de caso, resoluções, proposta de pesquisa ou produção criativa que integram atividades práticas aos conceitos teóricos básicosda unidade.
· As respostas e resultados da atividade proposta devem ser postados no fórum disponível na sessão “Compartilhe”. 
· Após a postagem será disponibilizado feedback com modelo de resposta. 
	
	Avaliação Formativa
	
	Realizar a “Atividade Avaliativa” que constitui o recurso de avaliação pontuada da unidade. A pontuação desta atividade fará parte da nota final na N1 (ver item “Avaliação” deste plano”)
	 
Unidade 4 – Armazenamento de Informações e manipulação em CISC, RISC e Máquinas 
4.1 Memória interna
Memória dram e sram - ram estática e dinâmica
Tipos de rom e correção de erro
4.2 Sistemas de entrada e saìda
Estrutura do módulo de e/s 
Instrução de entrada e saída e processamento de e/s
4.3 Evolução dos computadores RISC/CISC
Característica da execução de instruções 
Instruções reduzidas
4.4 Máquinas escalares e superescalares
Características 
Tendências
	Objetivos de Aprendizagem
	
	
· Conhecer, identificar e manipular o gerenciamento de Memória Interna.
· Distinguir, experimentar e testar os mecanismos de Gerenciamento de Entrada e Saída.
· Distinguir, comparar e aplicar as instruções.
· Distinguir, comparar e classificar as estruturas de Máquinas.
	
	Estratégias de Ensino
	
	
Utilização de material referencial em diferentes formatos: vídeos, textos de referência conceitual, atividades de pesquisa, estudos de caso, infografias interativas, entre outros. 
Sequência sugerida:
· Explorar a seção “Inspire-se” que contextualiza o tema da unidade e traz informações de tendências e inovações na respectiva área de conhecimento, aplicação prática ou estudos de caso, depoimentos ou entrevistas com profissionais qualificados do mercado de trabalho.
· Conhecer e entender os conceitos básicos da unidade apresentados na seção “Explore”. Neste material são apresentados os aspectos teóricos, exemplos práticos e conteúdos complementares que ampliam o conhecimento sobre as temáticas da unidade. Explorar os vídeos e infografias interativas.
	
	Atividade
	
	Atividade não pontuada disponível na seção “Pratique e Compartilhe”. 
· Estudos de caso, resoluções, proposta de pesquisa ou produção criativa que integram atividades práticas aos conceitos teóricos básicos da unidade.
· As respostas e resultados da atividade proposta devem ser postados no fórum disponível na sessão “Compartilhe”. 
· Após a postagem será disponibilizado feedback com modelo de resposta. 
	
	Avaliação Formativa
	
	Realizar a “Atividade Avaliativa” que constitui o recurso de avaliação pontuada da unidade. A pontuação desta atividade fará parte da nota final na N1 (ver item “Avaliação” deste plano”).
	N2 - Prova Presencial
	Avaliação em formato de prova presencial constituída de atividades múltipla escolha contemplando as quatro unidades da disciplina (ver item “Avaliação” deste plano”).
	AVALIAÇÃO 
	A Nota Final (NF) da disciplina considera os seguintes elementos e valores:
 
	NOTA N1
	NOTA N2
	UNIDADE 1 
	UNIDADE 2 
	UNIDADE 3 
	UNIDADE 4 
	PROVA PRESENCIAL A5
	Atividade Avaliativa A1
Avaliação Individual com nota de 0 a 10
	Atividade Avaliativa A2
Avaliação Individual com nota de 0 a 10
	Atividade Avaliativa A3
Avaliação Individual com nota de 0 a 10
	Atividade Avaliativa A4
Avaliação Individual com nota de 0 a 10
	Contendo Questões Objetivas e/ou Dissertativas, individual.
 
Média Final (MF) é calculada com a seguinte média ponderada das duas notas, N1 e N2 e pesos, respectivamente, de 40% e 60%, resultante da seguinte equação:
 
MF = (N1*0,4) + (N2*0,6)
 
Para aprovação, a Nota Final da disciplina deverá ser igual ou superior a 6,0 (seis), além da necessária frequência mínima de 75%, que corresponde a realização de, no mínimo, três das quatro Atividades Avaliativas da N1
 
O estudante que não atingir a média final 6,0 (seis), poderá realizar uma Prova Substitutiva (A6), cuja nota substituirá a nota da N2 (A5) obtida, caso seja maior. 
	 
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
	STALLINGS, Willian. Arquitetura e Organização de Computadores: projeto para o desempenho.8.ed.São Paulo. Pearson Pratice Hall, 2010. (Disponível na Biblioteca Virtual -Person)
TANENBAUM, Andrew S., Organização Estruturada de Computadores. 6.ed. São Paulo. Pearson Pratice Hall, 2013. (Disponível na Biblioteca Virtual -Person)
CORRÊA, Ana Grasielle D., organizadora. Organização e Arquitetura de Computadores. Pearson Education do Brasil, 2016. (Disponível na Biblioteca Virtual -Person)
	
	BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
	DEITEL, Paul J. e Deitel Harvey. C: como programar. 6.ed.São Paulo. Person Prentice Hall, 2011. (Disponível na Biblioteca Virtual- Person)
GIMENEZ, Salvador P.. Microcontroladores 8051: teoria do Hardware e do Software: aplicações em controle digital: laboratório e simulação
OLIVEIRA, Rômulo Silva de .Sistemas Operacionais - Vol. 11 - 4ª edição.Porto Alegre, 2010.Bookman(Disponível na Biblioteca Virtual-Minha Biblioteca: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788577806874)
SILBERSCHATZ, Abraham e GALVIN, Peter B. .Fundamentos de Sistemas Operacionais. 9.ed.São Paulo, LTC (Disponível na Biblioteca Virtual-Minha Biblioteca: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/978-85-216-3001-2)
WEBER, Fernando R..Fundamentos de arquitetura de computadores - série livros didáticos informática ufrgs Vol.8 – 4 (Disponível na Biblioteca Virtual-Minha Biblioteca:https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788540701434)