Apol 01

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Questão 1/10 - Sistemas Embarcados
Conforme visto na aula 1, há disponível no mercado uma infinidade de modelos de microcontroladores de vários fabricantes para atender aplicações nos mais variados segmentos.
Em relação aos microntroladores de 8 e 16 bits é correto afirmar:
	
	A
	O programa para este grupo de microcontroladores só pode ser desenvolvido na linguagem 
assembly.
	
	B
	Este grupo de microcontroladores possui uma limitação de memória que normalmente está 
na faixa de Kbytes.
	
	C
	Este grupo de microcontroladores é utilizado em aplicações onde se necessita grande interação 
com o usuário.
	
	D
	O firmware pode ser gravado em uma memória RAM.
	
	E
	O firmware pode ser alterado com facilidade por qualquer usuário.
Esse grupo trabalha basicamente com arquiteturas de 8 e 16 bits, é utilizado principalmente em aplicações que necessitem de pouca interação com usuários e, quando necessário, utiliza interfaces como LED´s, displays e teclados. A comunicação é feita normalmente com outros dispositivos utilizando as interfaces paralela e serial, e, em alguns modelos, pode realizar comunicação via USB. 
Devido à pequena quantidade de memória, o código ou programa deve ser muito bem pensando e projetado a fim de otimizar tanto o espaço em memória quanto a execução do código. 
O programa desenvolvido para esses controladores é chamado de firmware, ou seja, um conjunto de regras que rege o funcionamento de todo o sistema (Oliveira, 2010). O firmware pode ser escrito tanto em linguagem de baixo nível, como o assembly, como também pode ser desenvolvido em linguagem de alto nível como a linguagem C. 
O firmware tem como característica a sua gravação diretamente em memória, e, no caso dos controladores mais simples, especificamente na memória ROM, que não é volátil. Esses códigos dificilmente são alterados, e quando necessário, as alterações precisam ser realizadas por técnicos ou engenheiros especializados no equipamento. 
Devido ao fato de esses microcontroladores serem utilizados em aplicações que apresentem menos periféricos, e também por possuírem uma quantidade limitada de memória, normalmente os sistemas operacionais ou RTOS não são utilizados para as aplicações com esses controladores.
Questão 2/10 - Sistemas Embarcados
Um sistema operacional multitarefa possui a capacidade de executar vários programas ao mesmo tempo. Na verdade, as execuções não são realizadas ao mesmo tempo, pois o processador executa uma tarefa por vez. É o escalonamento de processos que nos dá a sensação de que as tarefas são executadas simultaneamente.
Conforme visto na aula 2, o algoritmo de escalonamento que executa as tarefas conforme elas forem chegando na fila de execução é chamado de:
	
	A
	Execução por prioridade (Priority).
	
	B
	Shortest job first ou Menor tarefa primeiro.
	
	C
	First-In-First-Out (FIFO), ou seja, o primeiro que chega é o primeiro que sai.
	
	D
	Round Robin.
	
	E
	Earliest deadline first ou Menor deadline primeiro.
FIFO – Primeiro que entra, primeiro que sai (First-In-First-Out) 
Este agendamento executa as tarefas conforme forem entrando na fila de execução. Também é chamado de multitarefa colaborativa, pois o processo é executado até o seu término para que só então a próxima tarefa possa ser iniciada.
Questão 3/10 - Sistemas Embarcados
Em sistemas multitarefas, algumas tarefas podem trabalham juntas a fim de resolver um determinado problema, e para isso precisam se comunicar para sincronizar as informações.
Em relação aos mecanismos utilizados para sincronizar tarefas, sobre a exclusão mútua é correto afirmar:
I)   MUTEX é uma abreviação utilizada para o mecanismo de exclusão mútua (V)
II)  A exclusão mútua é uma das formas mais simples de sincronização de tarefas (V)
III) A exclusão mútua garante acesso exclusivo às variáveis ou hardware que estão sendo compartilhados por uma tarefa. (V)
IV) O MUTEX utiliza uma variável de controle que pode conter até 4 bits para representar os estados necessários. (F)
	
	A
	Somente I está correto.
	
	B
	Somente II está correto.
	
	C
	Somente III está correto.
	
	D
	I, II e III estão corretos.
	
	E
	Somente II e III estão corretos.
Questão 4/10 - Sistemas Embarcados
Um sistema operacional multitarefa possui a capacidade de executar vários programas ao mesmo tempo. Na verdade, as execuções não são realizadas ao mesmo tempo, pois o processador executa uma tarefa por vez. É o escalonamento de processos que nos dá a sensação de que as tarefas são executadas simultaneamente.
Conforme visto na aula 2, o algoritmo de escalonamento em que cada tarefa executa seu código por um período de tempo pré-determinado e ao término deste tempo o sistema operacional retira o processo da CPU e libera a execução da próxima tarefa da fila é chamado de:
	
	A
	First-In-First-Out (FIFO), ou seja, o primeiro que chega é o primeiro que sai.
	
	B
	Shortest job first ou Menor tarefa primeiro.
	
	C
	Round Robin.
	
	D
	Execução por prioridade (Priority).
	
	E
	Earliest deadline first ou Menor deadline primeiro.
Round Robin 
Neste modelo de agendamento, cada tarefa executa seu código por um período de tempo pré-determinado, chamado de quantum. Ao término deste tempo, o sistema operacional retira o processo atual da CPU e libera a execução da próxima tarefa da fila. O quantum definido é o mesmo para todas as tarefas.
Questão 5/10 - Sistemas Embarcados
Um sistema operacional é um software que tem como função o gerenciamento de tarefas, memórias e todos os recursos de hardware de uma máquina.
Conforme visto na aula 2, sobre um sistema preemptivo é correto afirmar:
	
	A
	Para as tarefas de maior prioridade o tempo de execução é determinístico.
	
	B
	O sistema preemptivo executa um processo até o fim sem serer interrompido.
	
	C
	Um sistema preemptivo não permite o gerenciamento de interrupções.
	
	D
	Os sistemas preemptivos não são determinísticos.
	
	E
	Um sistema preemptivo não pode ser utilizado em aplicações críticas de sistemas embarcados.
Em sistemas operacionais, a preemptividade é a interrupção temporária de uma tarefa para realizar outra atividade, com posterior retorno à tarefa paralisada no ponto em que foi interrompida para finalizar sua execução. 
Em um núcleo preemptivo, o tempo de resposta do sistema para determinado evento de maior prioridade é mais importante, portanto, o sistema paralisa um processo em favor de outro, isto é, sempre que um processo de maior prioridade está apto para ser executado, a CPU é cedida para este processo. 
Para as tarefas de maior prioridade, o tempo de execução é determinístico, pois sua execução é minimizada, visto que deve ser feita no menor tempo possível. Esta é uma importante característica para os sistemas operacionais de tempo real, que necessitam gerenciar as interrupções de entrada e saída da aplicação.
Questão 6/10 - Sistemas Embarcados
Conforme visto na aula 1, as memórias são periféricos fundamentais em qualquer sistema microprocessado, pois sem elas é impossível armazenar os códigos de programas para inicializar um sistema, executar os softwares e armazenar os dados coletados e gerados.
Em relação às memórias RAM é correto afirmar que:
I)   A memória do tipo SRAM é mais rápida que a memória do tipo DRAM. (V)
II)  A memória RAM não perde seus dados quando a energia elétrica é cortada. (F)
III) A memória do tipo SRAM ocupa mais espaço e possui um custo maior que a memória do tipo DRAM. (V)
	
	A
	I e II estão corretas.
	
	B
	I, II e III estão corretas.
	
	C
	I e III estão corretas.
	
	D
	II e III estão corretas.
	
	E
	I, II e III estão erradas.
As memórias RAM são do tipo volátil, ou seja, perdem seus dados se a energia elétrica for interrompida. Elas podem ser do tipo DRAM (RAM dinâmica) ou SRAM (RAM estática), sendo que a última ocupa mais espaço físico e é mais cara, porém mais rápida. Elas são usadas para memória de dados, que consistem nas informações geradas e manipuladas durante o processo de funcionamento do sistema.
Questão 7/10 - Sistemas Embarcados
Conforme visto na aula 1, há uma grande variedadede periféricos disponíveis no mercado para atender uma infinidade de aplicações e é função do projetista do sistema definir quais dispositivos serão necessários e então selecionar a CPU e as placas eletrônicas que atenderão ao projeto.
Em relação aos sistemas de comunicação do kit Raspberry Pi 3 modelo B é correto afirmar que:
I)   Ele não possui nenhum tipo de comunicação sem fio. (F)
II)  Ele não possui uma interface de comunicação ethernet. (F)
III) Ele possui comunicação bluetooth incorporado ao sistema. (V)
	
	A
	I e II estão corretos.
	
	B
	II e III estão corretos.
	
	C
	Somente I está correto.
	
	D
	Somente II está correto.
	
	E
	Somente III está correto.
O Raspberry Pi 3, modelo B, possui uma CPU de 64 bits com 1GByte de memória RAM interna, além disso, possui memória cache L1 de 32kB e L2 de 512kB. 
Na CPU, é implementada uma UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmiter - Receptor/Transmissor Universal Assíncrono), responsável por converter dados paralelos para o formato serial para posterior transmissão. A figura 9 apresenta, em blocos, o funcionamento da comunicação serial.
O acesso à UART se dá através de conectores que fazem parte do GPIO (General Purpose Inpu/Output - Entrada/Saída de Propósito Geral) de 40 pinos. Ainda falando em comunicação, o kit possui periféricos para transmissão Wireless, Bluetooth, Ethernet e USB implementados na placa.
Questão 8/10 - Sistemas Embarcados
Conforma visto na aula 1, praticamente todo sistema embarcado tem como uma de suas principais funções a interação com o meio externo, quer seja com um ser humano, quer seja com outro sistema.
Em relação aos kit comerciais é correto afirmar:
I)   Uma placa do tipo SBC é normalmente utilizada em protótipos e testes. (V)
II)  Uma placa do tipo COM/SOM é normalmente utilizada no produto final de sistemas embarcados. (V)
III) Uma placa do tipo SBC é um computador onde todos os componentes necessários ao seu funcionamento estão em uma única placa de circuito impresso. (V)
	
	A
	I e II estão corretos.
	
	B
	I e III estão corretos.
	
	C
	II e III estão corretos.
	
	D
	I, II e III estão corretos.
	
	E
	III está correto.
Uma placa SBC (Single Board Computer – Computador em Placa Única), como o nome já diz, é um computador onde todos os componentes necessários ao seu funcionamento estão em uma única placa de circuito impresso. Este produto situa-se entre um computador completo (desktop) e um microcontrolador, pois não possui nem o poder de processamento de um computador e nem slots para acrescentar novos periféricos. No entanto, dispõe de toda a interface e dos periféricos necessários para conectar monitor, teclado e mouse e instalar um sistema operacional. Pode ser considerado uma extensão do conceito SoC (System on Chip - Sistema em um Chip). É um sistema "pronto para uso" e pode ser utilizado no desenvolvimento de qualquer produto. Normalmente, sua CPU se utiliza de uma arquitetura ARM. 
De modo geral, um SBC não pode ser modificado, pois sua CPU e seus periféricos são integrados nesta placa única. Além disso, este produto não pode ser personalizado por ser uma plataforma "de prateleira". Na figura 6, é apresentado um SBC, o Raspberry Pi 3, modelo B.
Há também a placa denominada COM (Computer on Modules - Computador em Módulo) ou SOM (System on Module – Sistema em Módulo), que é um tipo de SBC. Esses modelos possuem todas as características de um SBC, exceto pelos seus periféricos, que são acessados por meio de pinos ou barramentos. Para ter acesso aos periféricos, é necessária a utilização de placas de suporte (carrier board).
Questão 9/10 - Sistemas Embarcados
A interrupção é uma ferramenta de grande importância para os sistemas microprocessados, pois através dele é possível receber sinais de dispositivos externos.
Conforme visto na aula 3, sobre o funcionamento das interrupções é correto afirmar:
	
	A
	As interrupções só podem ser detectadas pela sensibilidade ao nível de tensão.
	
	B
	Alguns processadores permitem que uma interrupção possa ser configurada tanto pela 
sensibilidade à borda quanto à sensibilidade ao nível.
	
	C
	As interrupções só podem ser detectadas pela mudança de tensão (borda de subida ou 
descida).
	
	D
	Uma interrupção só é detectada quando a tensão passa de nível baixo para nível alto.
	
	E
	A configuração do modo de detecção da interrupção é feita somente via hardware através 
de jumpers externos.
As interrupções podem ser detectadas de duas formas: pela sensibilidade ao nível de tensão e pela sensibilidade à mudança de tensão, ou seja, pelas bordas de subida e de descida. 
Na interrupção sensível a nível, a ação do processador ocorre quando há mudança no nível de sinal dessa sinalização. Ela pode ser sensível a nível alto ou baixo, ou seja, quando é sensível a nível alto a interrupção ocorre enquanto o sinal estiver em nível 1 (com tensão), por outro lado, quando é sensível a nível baixo, a interrupção ocorre enquanto o sinal estiver em nível 0 (sem tensão). A figura 3 apresenta uma interrupção ativada por nível de tensão alto (nível 1).
A interrupção sensível à borda é acionada sempre que houver uma transição de estado, podendo ser pela transição do nível baixo para o nível alto, chamada de borda de subida (figura 4-B1), ou pela transição do nível alto para o nível baixo, chamada de borda de descida (figura 4-B1).
Questão 10/10 - Sistemas Embarcados
Um sistema operacional é um software que tem como função o gerenciamento de tarefas, memórias e todos os recursos de hardware de uma máquina.
Conforme visto na aula 2, sobre os sistemas operacionais de tempo real (RTOS) é correto afirmar:
I)   Normalmente são utilizados em sistemas embarcados mais complexos.
II)  É utilizado em situações onde o tempo é o parâmetro fundamental.
III) Um RTOS não pode ser utilizado em aplicações que não são consideradas críticas.
	
	A
	I e II estão corretas.
	
	B
	I e III estão corretas.
	
	C
	II e III estão corretas.
	
	D
	todas estão corretas.
	
	E
	todas estão erradas.