Sintese Geral Hardware

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ALUNA:JANAINA RIBEIRO DE LIMA 
TECNOLOGIA EM ANÁLISE E DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS 2º SEMESTRE 
TIA:19502508 
HARDWARE PARA COMPUTAÇÃO PROFESSORA:DANIELA CUNHA 
SÍNTESE GERAL 
Projeto: Funcionamento do Processador e Ciclo de Instrução 
 
O processador é a parte mais importante do computador é "cérebro" da máquina. É o processador que controla as outras partes do micro 
e faz com que ele consiga executar funções como operações matemáticas, elaboração de textos e armazenamento de dados. Para fazer esses 
trabalhos, o processador utiliza uma linguagem numérica, chamada de binária, que transforma em zeros e uns toda a informação que circula 
pelo computador, sejam números, letras ou instruções. O processador é um circuito eletrônico cadenciado por um relógio interno, graças a um 
cristal de quartzo que, submetido a uma corrente elétrica, emite impulsos, chamados de top. A frequência do relógio, também chamada de ciclo, 
correspondente ao número de impulsos por segundo, é expressa em Hertz. Assim, um computador de 200 MHz tem um relógio que env ia 200 
milhões de batidas por segundo. 
 
 
 
 
 
Para executar as tarefas, o processador trabalha em conjunto com outras partes do computador: 
 
1- DISPOSITIVO DE SAÍDA (monitor): mostra a execução da operação. 
2- FONTE DE ALIMENTAÇÃO: por onde entra a energia elétrica. 
3- MEMÓRIA: Armazena dados, programas e sequências de instruções 
4- INTERFACE DE ENTRADA (teclado, mouse): por onde são enviados os comandos ao processador 
COMPONENTES INTERNOS: 
5 - INTERFACE DE BARRAMENTOS EXTERNOS: É a porta de entrada e saída de dados. 
6- CONTROLADOR: Controla a execução de todas as operações, de acordo com a instrução a ser executada 
7- APONTADOR DE INSTRUÇÃO: É onde fica guardada a informação que diz para o processador qual a próxima tarefa que ele deverá executar. 
8- REGISTRADORES DE DADOS: As informações são deslocadas da memória e dos dispositivos de entrada* para esses locais, onde são 
executadas as tarefas solicitadas. Feito isso, o dado é transferido novamente para a memória, ou para os dispositivos de saída* 
9- ACUMULADOR: É um registrador especial de dados, onde as instruções de alteração aritmética ou lógica de dados são realizadas 
10- UNIDADE LÓGICA ARITMÉTICA (ALU): É onde são feitas as operações matemáticas básicas (adição, subtração etc.) 
11- BARRAMENTO DE DADOS: São as vias físicas por onde os dados são transferidos, tanto internamente ao processador quanto externamente 
(neste caso são chamados barramentos externos). Os barramentos interligam todos os componentes que tenham acesso aos dados. 
 
 
O que é uma instrução? 
Uma instrução é a operação mais elementar que o processador pode efetuar. As instruções são armazenadas na memória principal para 
serem tratadas pelo processador. Uma instrução é composta de dois campos: o código operacional, que representa a ação que o processador 
deve efetuar, e o código operando, que define os parâmetros da ação. O código operando depende da operação. Pode ser um dado ou um 
endereço da memória. 
 
 
Durante o Ciclo de Execução há cinco possíveis tipos de operação que podem ser executadas: 
Processador e memória 
trata simplesmente da transferência de dados entre CPU e memória principal; 
Processador e Entrada e Saída 
diz respeito à transferência de dados entre a CPU e um dispositivo de Entrada e Saída, como teclado, mouse, monitor, rede, impressora etc.; 
Processamento de Dados 
são operações simplesmente de processamento dos dados, como operação aritmética ou lógica sobre os registradores da CPU; 
Controle 
são instruções que servem para controlar os dispositivos do computador, como para ligar um periférico, iniciar uma operação do disco rígido, 
ou transferir um dado que acabou de chegar pela Internet para a Memória Principal; 
 
Operações compostas 
são operações que combinam uma ou mais instruções das outras em uma mesma operação. 
 
Máquina em ação: 
Como o computador faz a soma de dois números inteiros 
A O processador busca na memória RAM externa, através do barramento de dados (7) e do controlador (4), o primeiro número a ser somado 
B Este número é guardado no acumulador (6), um registrador especial para operações aritméticas e lógicas 
C O processador busca então o segundo número, também na memória RAM externa, pelo mesmo caminho. A diferença é que o segundo número 
está numa posição diferente de memória 
D O segundo número é somado ao primeiro e guardado no próprio acumulador 
E O resultado presente no acumulador é transferido de volta para a memória RAM, pelo mesmo caminho 
A sequência das operações chama-se programa. É uma relação de instruções ordenadas adequadamente. Esta sequência de instruções também 
é armazenada em memória, numa área diferente daquela onde ficam guardados os números a serem somados 
Componentes que participam da execução de um ciclo de instrução. São eles: 
CI - Contador de Instrução - Este registrador indica o endereço de memória da próxima instrução a ser processada. 
RI - Registrador de Instrução - Este registrador contém a próxima instrução a ser executada. 
ACC - Registrador de dados com 12 bits de tamanho. Tamanho conhecido como RDM. 
REM - Registrador de Endereço de Memória com oito bits de tamanho. O endereço de memória pode ser o endereço de uma instrução ou de 
um dado a ser processado. 
 
 
 
 
 
Ao terminar um ciclo de instrução, a CPU inicia automaticamente outro ciclo de instrução. 
 
 
 CICLO DE BUSCA 
 
 
 
 
 
 
 CICLO DE 
 EXECUÇÃO 
 SIM 
 
 N 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CÁLCULO DE 
ENDEREÇO DA 
INSTRUÇÃO 
INÍCIO 
BUSCA A 
PROXIMA 
INSTRUÇÃO 
INCREMENTAR O 
CI 
DECODIFICAÇÃO 
DO C. OP 
OPERANDO? 
EXECUTAR A OPERAÇÃO 
BUSCAR E 
ARMAZENAR 
OPERANDO 
CÁLCULO DO 
ENDEREÇO 
DO 
OPERANDO