ARA1381_Plano_de_ensino (1)

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PLANO DE ENSINO DA DISCIPLINA ARQUITETURA DE COMPUTADORES
CARGA HORÁRIA SEMESTRAL
80
CARGA HORÁRIA SEMANAL
4h
1 PERFIL DOCENTE
O docente deve ser graduado em Ciências da Computação, Sistemas de Informação, Informática, Engenharias ou áreas afins e possuir Pós­Graduação Lato Sensu
especialização , embora seja desejável a Pós­Graduação Stricto Sensu Mestrado e/ou Doutorado na área do curso ou áreas afins. 
É desejável possuir experiência e vivência como docente 3 anos, no mínimo de nível superior na disciplina e/ou como profissional 3 anos, no mínimo na área de
Tecnologia da Informação, além de conhecimentos teóricos e práticos, habilidades de comunicação em ambiente acadêmico, capacidade de interação e fluência
digital para utilizar ferramentas necessárias ao desenvolvimento do processo de ensino­aprendizagem . Importante, também, o conhecimento do Projeto
Pedagógico dos Cursos que a disciplina faz parte na Matriz Curricular.
É necessário que o docente domine as metodologias ativas inerentes à educação por competências e ferramentas digitais que tornam a sala de aula mais interativa.
A articulação entre teoria e prática deve ser o eixo direcionador das estratégias em sala de aula. Além disto, é imprescindível que o docente estimule o
autoconhecimento e autoaprendizagem entre seus alunos.
2 TRILHA DE APRENDIZAGEM
A disciplina oferece uma jornada pelo universo das estruturas computacionais, iniciando com a base computacional e os conceitos fundamentais que detalham a
interação dos vários componentes de hardware que formam a nossa máquina. A trilha avança para as camadas mais profundas, com ênfase na representação de
dados por meio de conversões de bases numéricas e na lógica digital, onde são apresentados os circuitos e as portas lógicas para garantir o entendimento pleno do
hardware. Finalmente, a disciplina culmina na análise avançada desses conceitos, abordando a comparação direta de projetos de CPUs e a execução de instruções,
desde as mais simples até as mais complexas envolvendo a arquitetura RISC e CISC, destacando as potentes técnicas de processamento em paralelo.
3 EMENTA
BASE COMPUTACIONAL. COMPONENTES DE HARDWARE. REPRESENTAÇÃO DE DADOS. LÓGICA DIGITAL. PROCESSAMENTO EM
PARALELO. ARQUITETURA RISC X CISC.
4 COMPETÊNCIAS DE APRENDIZAGEM
­ Ilustrar a origem e a evolução dos computadores, com base em arquitetura clássica Von Neumann, para a compreensão do funcionamento dos atuais sistemas
computacionais.
­ Identificar sistemas de computação, baseado no conjunto interconectado e inter­relacionado de componentes e subcomponentes, para o entendimento dos seu
funcionamento interno.
­ Introduzir os fundamentos básicos da representação de dados, a partir das unidades elementares de informação, para obter a compreensão sobre a conversão
entre os sistemas de numeração.
­ Compreender a lógica booleana, com base na simplificação de expressões booleanas, para aplicar portas e circuitos lógicos no desenvolvimento de programas e
equipamentos eletrônicos.
­ Avaliar as arquiteturas multiprocessadas e multicore, como uma alternativa às limitações da eficiência dos computadores com um único processador e único
núcleo de execução, para melhorar o desempenho do hardware.
­ Verificar as vantagens e desvantagens das arquiteturas RISC e CISC, com base na identificação das vantagens de cada uma, para obter conhecimento na escolha
ou combinação delas no desenvolvimento de arquiteturas computacionais.
5 ESTRUTURA DA DISCIPLINA
i. Dinâmica dos Ciclos de Aprendizagem:
Presencial: As aulas presenciais combinarão exposição teórica dos conceitos de administração do PostgreSQL com atividades práticas e laboratoriais, onde os
alunos realizarão instalações, configurações e simulações de rotinas de manutenção e backup.
Digital: O ambiente digital será utilizado para disponibilizar materiais de apoio, vídeos tutoriais, documentação oficial do PostgreSQL e fóruns de discussão para
sanar dúvidas.
ii. Projetos e Trabalhos:
Sugere­se um projeto final em equipe onde os alunos deverão utilizar a lógica booleana com base na simplificação de expressões booleanas, para aplicar portas e
circuitos lógicos no desenvolvimento de programas e equipamentos eletrônicos.
6 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
Ciclo de Aprendizagem 1: Fundamentos e Evolução Computacional
Tópicos: História e gerações dos computadores; A dualidade Hardware e Software; O papel do Sistema Operacional como interface; Introdução a redes e
sistemas distribuídos.
Atividades: Construção de uma linha do tempo destacando as mudanças de paradigma de hardware (válvulas vs. transistores vs. circuitos integrados).
Leituras: Seções "Evolução dos computadores", "Hardware e software", "Sistema operacional" e "Rede e sistemas computacionais", e "Base Computacional".
Ciclo de Aprendizagem 2: Organização e Estrutura Interna (Arquitetura de Von Neumann)
Tópicos: Modelo de Von Neumann; Unidade Central de Processamento (CPU); Unidade Lógica e Aritmética (ULA) e Unidade de Controle (UC); O papel do
Sistema Operacional na gestão do hardware.
Atividades: Diagramação do fluxo de dados entre processador, memória e dispositivos de entrada/saída em um cenário de execução de instrução simples.
Leituras: Seções "Estrutura básica do computador" e "Sistema operacional", e "Componentes de Hardware".
Ciclo de Aprendizagem 3: Subsistemas de Processamento, Memória e I/O
Tópicos: Ciclo de busca e execução; Hierarquia de memória (Registradores, Cache, RAM); Barramentos e interfaces de Entrada e Saída (I/O).
Atividades: Laboratório virtual ou análise de especificações técnicas para identificação de gargalos de desempenho entre CPU e Memória.
Leituras: Módulo "Processamento, memória, entrada e saída", e "Componentes de Hardware".
Ciclo de Aprendizagem 4: Representação Numérica e Unidades de Informação
Tópicos: Grandezas digitais (Bit, Byte, Palavra); Sistemas de numeração (Binário, Octal, Hexadecimal); Importância da base hexadecimal na arquitetura.
Atividades: Exercícios práticos de quantificação de memória e armazenamento utilizando diferentes unidades de medida.
Leituras: Seções "Unidades de informação" e "Sistemas de numeração", e "Representação de Dados".
Ciclo de Aprendizagem 5: Conversão de Bases e Codificação de Dados
Tópicos: Métodos de conversão entre bases numéricas; Representação de caracteres e dados (Tabelas ASCII, Unicode e padrões de codificação).
Atividades: Desafio de conversão manual e validação algorítmica de endereços de memória de hexadecimal para binário.
Leituras: Seções "Conversão" e "Tabelas de dados", e "Representação de Dados".
Ciclo de Aprendizagem 6: Fundamentos de Lógica Digital
Tópicos: Princípios da Álgebra Booleana; Operadores lógicos fundamentais; Tabelas­verdade para análise de funções.
Atividades: Resolução de problemas lógicos através da simplificação de expressões booleanas.
Leituras: Seções "Álgebra booleana" e "Portas e operações lógicas", e "Lógica Digital".
Ciclo de Aprendizagem 7: Circuitos e Diagramas Lógicos
Tópicos: Mapeamento de expressões em diagramas de portas lógicas; Circuitos combinacionais; Representação visual de funções lógicas complexas.
Atividades: Projeto e simulação de um circuito lógico simples (ex: somador de 1 bit) utilizando softwares de simulação.
Leituras: Módulo "Expressões e diagramas lógicos", e "Lógica Digital".
Ciclo de Aprendizagem 8: Introdução ao Processamento Paralelo e HPC
Tópicos: Conceitos de Computação de Alto Desempenho (HPC); Tipos de paralelismo (instrução, dados, thread); Taxonomia de Flynn.
Atividades: Estudo de caso sobre a arquitetura de um Supercomputador moderno e suas aplicações científicas.
Leituras: Seções "Computação de alto desempenho" e "Processadores paralelos", e "Processamento em Paralelo".
Ciclo de Aprendizagem 9: Métricas e Desempenho de Hardware
Tópicos: Avaliação de performance; Lei de Amdahl; Fatores que influenciam a velocidade de processamento (Clock, IPC, Latência).
Atividades: Exercícios de cálculo de desempenho comparativo entre diferentes configurações de hardware.Leituras: Módulo "Desempenho do hardware", e "Processamento em Paralelo".
Ciclo de Aprendizagem 10: Paradigmas de Arquitetura: CISC vs. RISC
Tópicos: Filosofia Complex Instruction Set Computer (CISC); Filosofia Reduced Instruction Set Computer (RISC); Comparativo de eficiência e consumo
energético.
Atividades: Atividade Prática Supervisionada: Pesquisa e apresentação sobre a aplicação da arquitetura RISC em dispositivos móveis (ARM) versus CISC em
desktops (x86).
Leituras: Seções "Arquitetura CISC" e "Arquitetura RISC", e "Arquitetura CISC x RISC".
7 PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO
Oferta presencial:
Os procedimentos de avaliação contemplarão as competências desenvolvidas durante a disciplina por meio de provas presenciais, denominadas AV e AVS e que
contemplam todo o conteúdo da disciplina, sendo a cada uma delas atribuído o grau de 10 pontos no formato PNI ­ Prova Nacional Integrada.
Caso o aluno não atinja o resultado desejado na prova de AV, ele poderá recuperar sua nota na prova de AVS, que substituirá a nota da AV, caso seja maior.
Para aprovação na disciplina, o aluno deverá:
Atingir nota igual ou superior a 6 (seis) na prova de AV ou AVS;
Frequentar, no mínimo, 75% das aulas ministradas.
Oferta online:
Os procedimentos de avaliação contemplarão as competências desenvolvidas durante a disciplina por meio de provas, denominadas AV e AVS e que contemplam
todo o conteúdo da disciplina, sendo a cada uma delas atribuído o grau de 0,0 (zero) a 8,0 (oito) no formato PNI ­ Prova Nacional Integrada. O Progresso
Acadêmico com valor total de 2,0 (dois) pontos é verificado através da navegação na Sala de Aula Virtual com leitura de conteúdo digital, realização de exercícios,
simulados, atividades e laboratórios (caso se apliquem à disciplina). Para calcular a nota, consideramos o desenvolvimento do aluno em todas essas etapas. Caso o
aluno não atinja o resultado desejado na prova de AV, ele poderá recuperar sua nota na prova de AVS, que substituirá a nota da AV, caso seja maior. Para
aprovação na disciplina, o aluno deverá: Atingir nota igual ou superior a 6 (seis) na prova de AV ou AVS; A soma de todos os instrumentos que possam vir a
compor o grau final da AV não poderá ultrapassar o grau máximo de 10 (dez) pontos.
8 BIBLIOGRAFIA BÁSICA
HENNESSY, John. Arquitetura de computadores. 6. Rio de Janeiro: LTC, 2019.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788595150669
PAIXÃO, Renato Rodrigues. Arquitetura de computadores. São Paulo: Érica, 2014.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788536518848
SILVA, Gabriel Pereira da; BORGES, José Antonio dos Santos. Arquitetura e Organização de Computadores: uma introdução. Rio de Janeiro: LTC, 2024.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788521638667
9 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
CARVALHO, André C. P. L. F. de; LORENA, Ana Carolina. Introdução à computação. Rio de Janeiro: LTC, 2016.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788521633167
DELGADO, José; RIBEIRO, Carlos. Arquitetura de computadores. 5. Rio de Janeiro: LTC, 2017.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788521633921
MONTEIRO, Mario A. Introdução à organização de computadores. 5. Rio de Janeiro: LTC, 2007.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/978­85­216­1973­4
PERKOVIC, Ljubomir. Introdução à computação usando python. Rio de Janeiro: LTC, 2016.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788521630937
SOFFNER, Renato Kraide. Algoritmos e programação em linguagem C. São Paulo: Saraiva, 2013.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788502207530
PLANO DE ENSINO DA DISCIPLINA ARQUITETURA DE COMPUTADORES
CARGA HORÁRIA SEMESTRAL
80
CARGA HORÁRIA SEMANAL
4h
1 PERFIL DOCENTE
O docente deve ser graduado em Ciências da Computação, Sistemas de Informação, Informática, Engenharias ou áreas afins e possuir Pós­Graduação Lato Sensu
especialização , embora seja desejável a Pós­Graduação Stricto Sensu Mestrado e/ou Doutorado na área do curso ou áreas afins. 
É desejável possuir experiência e vivência como docente 3 anos, no mínimo de nível superior na disciplina e/ou como profissional 3 anos, no mínimo na área de
Tecnologia da Informação, além de conhecimentos teóricos e práticos, habilidades de comunicação em ambiente acadêmico, capacidade de interação e fluência
digital para utilizar ferramentas necessárias ao desenvolvimento do processo de ensino­aprendizagem . Importante, também, o conhecimento do Projeto
Pedagógico dos Cursos que a disciplina faz parte na Matriz Curricular.
É necessário que o docente domine as metodologias ativas inerentes à educação por competências e ferramentas digitais que tornam a sala de aula mais interativa.
A articulação entre teoria e prática deve ser o eixo direcionador das estratégias em sala de aula. Além disto, é imprescindível que o docente estimule o
autoconhecimento e autoaprendizagem entre seus alunos.
2 TRILHA DE APRENDIZAGEM
A disciplina oferece uma jornada pelo universo das estruturas computacionais, iniciando com a base computacional e os conceitos fundamentais que detalham a
interação dos vários componentes de hardware que formam a nossa máquina. A trilha avança para as camadas mais profundas, com ênfase na representação de
dados por meio de conversões de bases numéricas e na lógica digital, onde são apresentados os circuitos e as portas lógicas para garantir o entendimento pleno do
hardware. Finalmente, a disciplina culmina na análise avançada desses conceitos, abordando a comparação direta de projetos de CPUs e a execução de instruções,
desde as mais simples até as mais complexas envolvendo a arquitetura RISC e CISC, destacando as potentes técnicas de processamento em paralelo.
3 EMENTA
BASE COMPUTACIONAL. COMPONENTES DE HARDWARE. REPRESENTAÇÃO DE DADOS. LÓGICA DIGITAL. PROCESSAMENTO EM
PARALELO. ARQUITETURA RISC X CISC.
4 COMPETÊNCIAS DE APRENDIZAGEM
­ Ilustrar a origem e a evolução dos computadores, com base em arquitetura clássica Von Neumann, para a compreensão do funcionamento dos atuais sistemas
computacionais.
­ Identificar sistemas de computação, baseado no conjunto interconectado e inter­relacionado de componentes e subcomponentes, para o entendimento dos seu
funcionamento interno.
­ Introduzir os fundamentos básicos da representação de dados, a partir das unidades elementares de informação, para obter a compreensão sobre a conversão
entre os sistemas de numeração.
­ Compreender a lógica booleana, com base na simplificação de expressões booleanas, para aplicar portas e circuitos lógicos no desenvolvimento de programas e
equipamentos eletrônicos.
­ Avaliar as arquiteturas multiprocessadas e multicore, como uma alternativa às limitações da eficiência dos computadores com um único processador e único
núcleo de execução, para melhorar o desempenho do hardware.
­ Verificar as vantagens e desvantagens das arquiteturas RISC e CISC, com base na identificação das vantagens de cada uma, para obter conhecimento na escolha
ou combinação delas no desenvolvimento de arquiteturas computacionais.
5 ESTRUTURA DA DISCIPLINA
i. Dinâmica dos Ciclos de Aprendizagem:
Presencial: As aulas presenciais combinarão exposição teórica dos conceitos de administração do PostgreSQL com atividades práticas e laboratoriais, onde os
alunos realizarão instalações, configurações e simulações de rotinas de manutenção e backup.
Digital: O ambiente digital será utilizado para disponibilizar materiais de apoio, vídeos tutoriais, documentação oficial do PostgreSQL e fóruns de discussão para
sanar dúvidas.
ii. Projetos e Trabalhos:
Sugere­se um projeto final em equipe onde os alunos deverão utilizar a lógica booleana com base na simplificação de expressões booleanas, para aplicar portas e
circuitos lógicos no desenvolvimento de programas e equipamentos eletrônicos.
6 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
Ciclo de Aprendizagem 1: Fundamentos e Evolução Computacional
Tópicos: História e gerações dos computadores; A dualidade Hardware e Software; O papel do SistemaOperacional como interface; Introdução a redes e
sistemas distribuídos.
Atividades: Construção de uma linha do tempo destacando as mudanças de paradigma de hardware (válvulas vs. transistores vs. circuitos integrados).
Leituras: Seções "Evolução dos computadores", "Hardware e software", "Sistema operacional" e "Rede e sistemas computacionais", e "Base Computacional".
Ciclo de Aprendizagem 2: Organização e Estrutura Interna (Arquitetura de Von Neumann)
Tópicos: Modelo de Von Neumann; Unidade Central de Processamento (CPU); Unidade Lógica e Aritmética (ULA) e Unidade de Controle (UC); O papel do
Sistema Operacional na gestão do hardware.
Atividades: Diagramação do fluxo de dados entre processador, memória e dispositivos de entrada/saída em um cenário de execução de instrução simples.
Leituras: Seções "Estrutura básica do computador" e "Sistema operacional", e "Componentes de Hardware".
Ciclo de Aprendizagem 3: Subsistemas de Processamento, Memória e I/O
Tópicos: Ciclo de busca e execução; Hierarquia de memória (Registradores, Cache, RAM); Barramentos e interfaces de Entrada e Saída (I/O).
Atividades: Laboratório virtual ou análise de especificações técnicas para identificação de gargalos de desempenho entre CPU e Memória.
Leituras: Módulo "Processamento, memória, entrada e saída", e "Componentes de Hardware".
Ciclo de Aprendizagem 4: Representação Numérica e Unidades de Informação
Tópicos: Grandezas digitais (Bit, Byte, Palavra); Sistemas de numeração (Binário, Octal, Hexadecimal); Importância da base hexadecimal na arquitetura.
Atividades: Exercícios práticos de quantificação de memória e armazenamento utilizando diferentes unidades de medida.
Leituras: Seções "Unidades de informação" e "Sistemas de numeração", e "Representação de Dados".
Ciclo de Aprendizagem 5: Conversão de Bases e Codificação de Dados
Tópicos: Métodos de conversão entre bases numéricas; Representação de caracteres e dados (Tabelas ASCII, Unicode e padrões de codificação).
Atividades: Desafio de conversão manual e validação algorítmica de endereços de memória de hexadecimal para binário.
Leituras: Seções "Conversão" e "Tabelas de dados", e "Representação de Dados".
Ciclo de Aprendizagem 6: Fundamentos de Lógica Digital
Tópicos: Princípios da Álgebra Booleana; Operadores lógicos fundamentais; Tabelas­verdade para análise de funções.
Atividades: Resolução de problemas lógicos através da simplificação de expressões booleanas.
Leituras: Seções "Álgebra booleana" e "Portas e operações lógicas", e "Lógica Digital".
Ciclo de Aprendizagem 7: Circuitos e Diagramas Lógicos
Tópicos: Mapeamento de expressões em diagramas de portas lógicas; Circuitos combinacionais; Representação visual de funções lógicas complexas.
Atividades: Projeto e simulação de um circuito lógico simples (ex: somador de 1 bit) utilizando softwares de simulação.
Leituras: Módulo "Expressões e diagramas lógicos", e "Lógica Digital".
Ciclo de Aprendizagem 8: Introdução ao Processamento Paralelo e HPC
Tópicos: Conceitos de Computação de Alto Desempenho (HPC); Tipos de paralelismo (instrução, dados, thread); Taxonomia de Flynn.
Atividades: Estudo de caso sobre a arquitetura de um Supercomputador moderno e suas aplicações científicas.
Leituras: Seções "Computação de alto desempenho" e "Processadores paralelos", e "Processamento em Paralelo".
Ciclo de Aprendizagem 9: Métricas e Desempenho de Hardware
Tópicos: Avaliação de performance; Lei de Amdahl; Fatores que influenciam a velocidade de processamento (Clock, IPC, Latência).
Atividades: Exercícios de cálculo de desempenho comparativo entre diferentes configurações de hardware.
Leituras: Módulo "Desempenho do hardware", e "Processamento em Paralelo".
Ciclo de Aprendizagem 10: Paradigmas de Arquitetura: CISC vs. RISC
Tópicos: Filosofia Complex Instruction Set Computer (CISC); Filosofia Reduced Instruction Set Computer (RISC); Comparativo de eficiência e consumo
energético.
Atividades: Atividade Prática Supervisionada: Pesquisa e apresentação sobre a aplicação da arquitetura RISC em dispositivos móveis (ARM) versus CISC em
desktops (x86).
Leituras: Seções "Arquitetura CISC" e "Arquitetura RISC", e "Arquitetura CISC x RISC".
7 PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO
Oferta presencial:
Os procedimentos de avaliação contemplarão as competências desenvolvidas durante a disciplina por meio de provas presenciais, denominadas AV e AVS e que
contemplam todo o conteúdo da disciplina, sendo a cada uma delas atribuído o grau de 10 pontos no formato PNI ­ Prova Nacional Integrada.
Caso o aluno não atinja o resultado desejado na prova de AV, ele poderá recuperar sua nota na prova de AVS, que substituirá a nota da AV, caso seja maior.
Para aprovação na disciplina, o aluno deverá:
Atingir nota igual ou superior a 6 (seis) na prova de AV ou AVS;
Frequentar, no mínimo, 75% das aulas ministradas.
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Os procedimentos de avaliação contemplarão as competências desenvolvidas durante a disciplina por meio de provas, denominadas AV e AVS e que contemplam
todo o conteúdo da disciplina, sendo a cada uma delas atribuído o grau de 0,0 (zero) a 8,0 (oito) no formato PNI ­ Prova Nacional Integrada. O Progresso
Acadêmico com valor total de 2,0 (dois) pontos é verificado através da navegação na Sala de Aula Virtual com leitura de conteúdo digital, realização de exercícios,
simulados, atividades e laboratórios (caso se apliquem à disciplina). Para calcular a nota, consideramos o desenvolvimento do aluno em todas essas etapas. Caso o
aluno não atinja o resultado desejado na prova de AV, ele poderá recuperar sua nota na prova de AVS, que substituirá a nota da AV, caso seja maior. Para
aprovação na disciplina, o aluno deverá: Atingir nota igual ou superior a 6 (seis) na prova de AV ou AVS; A soma de todos os instrumentos que possam vir a
compor o grau final da AV não poderá ultrapassar o grau máximo de 10 (dez) pontos.
8 BIBLIOGRAFIA BÁSICA
HENNESSY, John. Arquitetura de computadores. 6. Rio de Janeiro: LTC, 2019.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788595150669
PAIXÃO, Renato Rodrigues. Arquitetura de computadores. São Paulo: Érica, 2014.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788536518848
SILVA, Gabriel Pereira da; BORGES, José Antonio dos Santos. Arquitetura e Organização de Computadores: uma introdução. Rio de Janeiro: LTC, 2024.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788521638667
9 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
CARVALHO, André C. P. L. F. de; LORENA, Ana Carolina. Introdução à computação. Rio de Janeiro: LTC, 2016.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788521633167
DELGADO, José; RIBEIRO, Carlos. Arquitetura de computadores. 5. Rio de Janeiro: LTC, 2017.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788521633921
MONTEIRO, Mario A. Introdução à organização de computadores. 5. Rio de Janeiro: LTC, 2007.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/978­85­216­1973­4
PERKOVIC, Ljubomir. Introdução à computação usando python. Rio de Janeiro: LTC, 2016.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788521630937
SOFFNER, Renato Kraide. Algoritmos e programação em linguagem C. São Paulo: Saraiva, 2013.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788502207530
PLANO DE ENSINO DA DISCIPLINA ARQUITETURA DE COMPUTADORES
CARGA HORÁRIA SEMESTRAL
80
CARGA HORÁRIA SEMANAL
4h
1 PERFIL DOCENTE
O docente deve ser graduado em Ciências da Computação, Sistemas de Informação, Informática, Engenharias ou áreas afins e possuir Pós­Graduação Lato Sensu
especialização , embora seja desejável a Pós­Graduação Stricto Sensu Mestrado e/ou Doutorado na área do curso ou áreas afins. 
É desejável possuir experiência e vivência como docente 3 anos, no mínimo de nível superior na disciplina e/ou como profissional 3 anos, no mínimo na área de
Tecnologia da Informação, além de conhecimentos teóricos e práticos, habilidades de comunicação em ambiente acadêmico, capacidade de interação e fluência
digital para utilizar ferramentasnecessárias ao desenvolvimento do processo de ensino­aprendizagem . Importante, também, o conhecimento do Projeto
Pedagógico dos Cursos que a disciplina faz parte na Matriz Curricular.
É necessário que o docente domine as metodologias ativas inerentes à educação por competências e ferramentas digitais que tornam a sala de aula mais interativa.
A articulação entre teoria e prática deve ser o eixo direcionador das estratégias em sala de aula. Além disto, é imprescindível que o docente estimule o
autoconhecimento e autoaprendizagem entre seus alunos.
2 TRILHA DE APRENDIZAGEM
A disciplina oferece uma jornada pelo universo das estruturas computacionais, iniciando com a base computacional e os conceitos fundamentais que detalham a
interação dos vários componentes de hardware que formam a nossa máquina. A trilha avança para as camadas mais profundas, com ênfase na representação de
dados por meio de conversões de bases numéricas e na lógica digital, onde são apresentados os circuitos e as portas lógicas para garantir o entendimento pleno do
hardware. Finalmente, a disciplina culmina na análise avançada desses conceitos, abordando a comparação direta de projetos de CPUs e a execução de instruções,
desde as mais simples até as mais complexas envolvendo a arquitetura RISC e CISC, destacando as potentes técnicas de processamento em paralelo.
3 EMENTA
BASE COMPUTACIONAL. COMPONENTES DE HARDWARE. REPRESENTAÇÃO DE DADOS. LÓGICA DIGITAL. PROCESSAMENTO EM
PARALELO. ARQUITETURA RISC X CISC.
4 COMPETÊNCIAS DE APRENDIZAGEM
­ Ilustrar a origem e a evolução dos computadores, com base em arquitetura clássica Von Neumann, para a compreensão do funcionamento dos atuais sistemas
computacionais.
­ Identificar sistemas de computação, baseado no conjunto interconectado e inter­relacionado de componentes e subcomponentes, para o entendimento dos seu
funcionamento interno.
­ Introduzir os fundamentos básicos da representação de dados, a partir das unidades elementares de informação, para obter a compreensão sobre a conversão
entre os sistemas de numeração.
­ Compreender a lógica booleana, com base na simplificação de expressões booleanas, para aplicar portas e circuitos lógicos no desenvolvimento de programas e
equipamentos eletrônicos.
­ Avaliar as arquiteturas multiprocessadas e multicore, como uma alternativa às limitações da eficiência dos computadores com um único processador e único
núcleo de execução, para melhorar o desempenho do hardware.
­ Verificar as vantagens e desvantagens das arquiteturas RISC e CISC, com base na identificação das vantagens de cada uma, para obter conhecimento na escolha
ou combinação delas no desenvolvimento de arquiteturas computacionais.
5 ESTRUTURA DA DISCIPLINA
i. Dinâmica dos Ciclos de Aprendizagem:
Presencial: As aulas presenciais combinarão exposição teórica dos conceitos de administração do PostgreSQL com atividades práticas e laboratoriais, onde os
alunos realizarão instalações, configurações e simulações de rotinas de manutenção e backup.
Digital: O ambiente digital será utilizado para disponibilizar materiais de apoio, vídeos tutoriais, documentação oficial do PostgreSQL e fóruns de discussão para
sanar dúvidas.
ii. Projetos e Trabalhos:
Sugere­se um projeto final em equipe onde os alunos deverão utilizar a lógica booleana com base na simplificação de expressões booleanas, para aplicar portas e
circuitos lógicos no desenvolvimento de programas e equipamentos eletrônicos.
6 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
Ciclo de Aprendizagem 1: Fundamentos e Evolução Computacional
Tópicos: História e gerações dos computadores; A dualidade Hardware e Software; O papel do Sistema Operacional como interface; Introdução a redes e
sistemas distribuídos.
Atividades: Construção de uma linha do tempo destacando as mudanças de paradigma de hardware (válvulas vs. transistores vs. circuitos integrados).
Leituras: Seções "Evolução dos computadores", "Hardware e software", "Sistema operacional" e "Rede e sistemas computacionais", e "Base Computacional".
Ciclo de Aprendizagem 2: Organização e Estrutura Interna (Arquitetura de Von Neumann)
Tópicos: Modelo de Von Neumann; Unidade Central de Processamento (CPU); Unidade Lógica e Aritmética (ULA) e Unidade de Controle (UC); O papel do
Sistema Operacional na gestão do hardware.
Atividades: Diagramação do fluxo de dados entre processador, memória e dispositivos de entrada/saída em um cenário de execução de instrução simples.
Leituras: Seções "Estrutura básica do computador" e "Sistema operacional", e "Componentes de Hardware".
Ciclo de Aprendizagem 3: Subsistemas de Processamento, Memória e I/O
Tópicos: Ciclo de busca e execução; Hierarquia de memória (Registradores, Cache, RAM); Barramentos e interfaces de Entrada e Saída (I/O).
Atividades: Laboratório virtual ou análise de especificações técnicas para identificação de gargalos de desempenho entre CPU e Memória.
Leituras: Módulo "Processamento, memória, entrada e saída", e "Componentes de Hardware".
Ciclo de Aprendizagem 4: Representação Numérica e Unidades de Informação
Tópicos: Grandezas digitais (Bit, Byte, Palavra); Sistemas de numeração (Binário, Octal, Hexadecimal); Importância da base hexadecimal na arquitetura.
Atividades: Exercícios práticos de quantificação de memória e armazenamento utilizando diferentes unidades de medida.
Leituras: Seções "Unidades de informação" e "Sistemas de numeração", e "Representação de Dados".
Ciclo de Aprendizagem 5: Conversão de Bases e Codificação de Dados
Tópicos: Métodos de conversão entre bases numéricas; Representação de caracteres e dados (Tabelas ASCII, Unicode e padrões de codificação).
Atividades: Desafio de conversão manual e validação algorítmica de endereços de memória de hexadecimal para binário.
Leituras: Seções "Conversão" e "Tabelas de dados", e "Representação de Dados".
Ciclo de Aprendizagem 6: Fundamentos de Lógica Digital
Tópicos: Princípios da Álgebra Booleana; Operadores lógicos fundamentais; Tabelas­verdade para análise de funções.
Atividades: Resolução de problemas lógicos através da simplificação de expressões booleanas.
Leituras: Seções "Álgebra booleana" e "Portas e operações lógicas", e "Lógica Digital".
Ciclo de Aprendizagem 7: Circuitos e Diagramas Lógicos
Tópicos: Mapeamento de expressões em diagramas de portas lógicas; Circuitos combinacionais; Representação visual de funções lógicas complexas.
Atividades: Projeto e simulação de um circuito lógico simples (ex: somador de 1 bit) utilizando softwares de simulação.
Leituras: Módulo "Expressões e diagramas lógicos", e "Lógica Digital".
Ciclo de Aprendizagem 8: Introdução ao Processamento Paralelo e HPC
Tópicos: Conceitos de Computação de Alto Desempenho (HPC); Tipos de paralelismo (instrução, dados, thread); Taxonomia de Flynn.
Atividades: Estudo de caso sobre a arquitetura de um Supercomputador moderno e suas aplicações científicas.
Leituras: Seções "Computação de alto desempenho" e "Processadores paralelos", e "Processamento em Paralelo".
Ciclo de Aprendizagem 9: Métricas e Desempenho de Hardware
Tópicos: Avaliação de performance; Lei de Amdahl; Fatores que influenciam a velocidade de processamento (Clock, IPC, Latência).
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compor o grau final da AV não poderá ultrapassar o grau máximo de 10 (dez) pontos.
8 BIBLIOGRAFIA BÁSICA
HENNESSY, John. Arquitetura de computadores. 6. Rio de Janeiro: LTC, 2019.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788595150669
PAIXÃO, Renato Rodrigues. Arquitetura de computadores. São Paulo: Érica, 2014.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788536518848
SILVA, Gabriel Pereira da; BORGES, José Antonio dos Santos. Arquitetura e Organização de Computadores: uma introdução. Rio de Janeiro: LTC, 2024.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788521638667
9 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
CARVALHO, André C. P. L. F. de; LORENA, Ana Carolina. Introdução à computação. Rio de Janeiro: LTC, 2016.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788521633167
DELGADO, José; RIBEIRO, Carlos. Arquitetura de computadores. 5. Rio de Janeiro: LTC, 2017.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788521633921
MONTEIRO, Mario A. Introdução à organização de computadores. 5. Rio de Janeiro: LTC, 2007.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/978­85­216­1973­4
PERKOVIC, Ljubomir. Introdução à computação usando python. Rio de Janeiro: LTC, 2016.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788521630937
SOFFNER, Renato Kraide. Algoritmos e programação em linguagem C. São Paulo: Saraiva, 2013.
Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/books/9788502207530