Circuitos Digitais

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Circuitos Digitais
Contextualização e Revisão
Prof. Andrws Vieira
CURSO SUPERIOR DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
1
Sumário
Contextualização 
Revisão
Sumário
Contextualização 
Revisão 
Contextualização
A eletrônica pode ser classificada em duas grandes áreas:
Eletrônica Analógica
Trabalha com quantidades ou sinais que podem ter valores que variam de modo contínuo numa escala. Os valores dos sinais não precisam ser inteiros.
Resistores
Capacitores
Bobinas
...
Contextualização
A eletrônica pode ser classificada em duas grandes áreas:
Eletrônica Digital:
Circuitos lógicos que baseiam seu funcionamento na lógica binária, que consiste no fato de que toda informação deve ser expressa na forma de dois dígitos:
0 (zero) e
1 (um).
Contextualização
Computadores digitais
representação binária
construídos a partir de portas lógicas
Portas lógicas
implementam operadores da álgebra booleana (NOT, NAND, NOR, AND, OR,etc...)
construídas com componentes eletrônicos
circuitos integrados formados por transistores, resistores, capacitores
Contextualização
circuitos analógicos x digitais
analógicos
Transistores modelados como amplificadores de corrente
Modelam as tensões contínuas (número real).
Exemplos:
Velocímetros e relógios de ponteiro, termômetro de mercúrio,...
digitais
Transistores como chaves
Tensões discretizadas: 0 e 1
Contextualização
Circuitos analógicos x digitais (vídeo) 
Há poucas desvantagens quando se usam técnicas digitais, quais seriam elas?
O mundo real é analógico
Processas sinais digitais demanda certo trabalho (tempo)
Sumário
Contextualização 
Revisão 
O que são transistores?
Componente eletrônico semicondutor de 3 regiões semicondutoras.
Um componente que quando aplicada uma tensão a ele funciona como: 
Chave eletrônica (Controle): interrompe ou libera a passagem de 
corrente elétrica 
Amplificador: saída amplificada de um sinal
Criado em 1947 no Laboratório Bell Telephone
E é a base para os nossos?
Processadores
Um processador é um circuito integrado composto por milhões de transistores
Exemplo: 
Corei7 possui em o número de transistores próximo a 1 bilhão
Estes transistores são agrupados para desempenharem determinadas funções
Exemplo: 
cálculos aritméticos, registros, condições lógicas...
Poder de processamento:
Cálculos que envolvem operações de ponto flutuante por segundo
Processadores
Abre Parênteses: Lei de Moore
Gordon Moore
Co-fundador da Intel: 1965, disse:
“A quantidade de transistores em um circuito integrado dobraria a cada 18 meses.”
Diferentes Interpretações: 
Número de transistores em uma bolacha de silício  Poder de Processamento
“Produtos com o dobro da capacidade de processamento quando comparado a seus antecessores a cada 18 meses.” 
Piada interna: 
“Você compara um novo computador, leva para casa e quando termina de instalar 
tudo que deseja, vê o anúncio de um computador novo que torna o seu obsoleto.” 
Exagero, mas não estamos tão longe... 
Abre Parênteses: Lei de Moore
Transistores
Processamento
Algumas questões importantes...
O que afeta o desempenho de um computador? 
Hardware e Software
Algoritmos dos programas
Linguagem de programação e compiladores
Sistema Operacional
O projeto do processador
Sistema de entrada e saída, dispositivos
Algumas questões importantes...
Hardware vs. Software
 O Hardware de um processador só pode executar instruções de baixo nível
 Estas instruções são extremamente simples. 
 De uma aplicação complexa até as instruções simples, várias camadas de software são envolvidas 
 Estas camadas de software interpretam ou traduzem operações de alto nível em instruções simples 
Algumas questões importantes...
Hardware vs. Software
Aplicações
Software de Sistema
Hardware
Exemplos: 
Sistema Operacional
 Compilador
 Montadores
 Interpretador
Algumas questões importantes...
O que faz um Sistema Operacional? 
Middleware
Gerencia os recursos do computador:
Manipula operações básicas de entrada e saída 
Aloca Armazenamento
Aloca Memória
Possibilita e controla o compartilhamento do processador entre aplicações que executam simultaneamente 
Algumas questões importantes...
O que fazem os Compiladores? 
Realizam a tradução de um programa escrito em uma linguagem de programação de alto nível em uma linguagem de máquina 
Função dos Compiladores e Montadores:
Programa em linguagem de alto nível
Programa em assembly
Programa binário
compilador
montador
Função dos Compiladores e Montadores
swap: 		multi $2, $5, 4
		add $2, $4, $2
		lw $15, 0($2)
		lw $16, 4($2)
		sw $16, 0($2)
		sw $15, 4($2)
		jr $31
swap(int v[], int k)
{ int temp;
	temp = v[k];
	v[k] = v[k + 1];
	v[k + 1] = temp;}
00001010110000110101111001010100
10111001001000111001001010100100
01110101101010100101110101001010
10101001010101010101111101011111
00010100010001010101101111110100
01010100010010101010010101001001
01010010111001011110010101101000
Programa em linguagem de alto nível (em C)
Programa em linguagem assembly
Programa em linguagem de máquina 
Compilador
Assembler/ Montador
Leitura para casa:
(Tocci) 1.1 até 1.3 (pgs. 1-9)