Introdução aos Microcomputadores Digitais

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Cap.1 – Introdução aos Microcomputadores Digitais 
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1. Introdução aos Microcomputadores Digitais 
 
1.1 Organização de um computador digital 
 
Um computador digital pode ser descrito de uma forma simplificada segundo 
o diagrama de blocos: 
 
 
CLOCK
MEMÓRIA
PRINCIPAL
DE ENTRADA
E SAÍDA
UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO - CPU
UNIDADE
DISPOSITIVOS
DE E/S
Barramento de dados
Barramento de endereços
Barramento de controle
REGS. DE
PROPÓSITO
GERAL
UNIDADE DE
ARITMÉTICA E LÓGICA
UNID. DE
CONTROLE
REGS.
ESPECIAIS
 
 
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• Unidade Central de Processamento: - UCP ou CPU 
• Unidade de Controle - UC 
• Unidade de Aritmética e Lógica - UAL ou ULA 
• Registradores de Propósito Geral 
• Registradores Específicos 
• Reg. de Dados da Memória - RDM 
• Reg. de Endereços da Memória - REM 
• Contador de Programa (Program Counter) - PC 
• Registrador de Instruções - RI 
• Apontador de Pilha (Stack Pointer) - SP 
• Outros (conforme a CPU) 
 
• Memória Principal 
 
• Memória Secundária 
 
• Unidade de E/S 
• Interfaces 
• Canais de E/S 
• Processadores de E/S 
 
• Dispositivos de E/S 
 
 
 
Histórico: 
 
• Primeiros computadores eletrônicos surgiram na década de 30 
• IBM PC foi concebido em 1980 
 
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1.2 Memória 
 
 
Memória: local do computador (hardware) onde se armazenam temporária ou 
definitivamente dados (números, caracteres e instruções) 
 
 
Posição de memória ou endereço: localidade física da memória onde se 
encontra o dado. 
 
 
Organização da memória: 
 
Endereço Conteúdo 
... ... 
4MB 10110101 
... ... 
1048576 01001010 
... ... 
1765 01001101 
... ... 
4 01010000 
3 11111111 
2 11101001 
1 11011010 
0 01100100 
 
Obs: no 8086, a memória é organizada em bytes (conjunto de 8 bits). 
 
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1.3 A CPU e a execução de um programa 
 
MEMÓRIA
UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO - CPU
Barramento de dados
Barramento de endereços
Barramento de controle
UNIDADE DE
ARITMÉTICA E LÓGICA
UNID. DE
CONTROLE
A B
C D
E F
... ...
RI
SP
RDM REM PC
 
 
 
Ciclo de busca e execução de uma instrução 
 
1a. etapa: Busca da instrução na memória (“FETCH”) 
 REM <-- PC 
 RDM <-- (REM) 
 
2a. etapa: Decodificação da instrução 
 RI <-- RDM 
 ocorre a decodificação do conteúdo de RI na UC 
 PC <-- PC + n 
 
3a. etapa: Busca dos operandos da instrução (se houver) 
 REM <-- endereço do operando (Ex: REM <-- REM + 1) 
 RDM <-- (REM) 
 
4a. etapa: Execução da instrução 
 
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1.4 Linguagem de máquina e linguagem montadora 
 
 
Exemplo de um mesmo programa em linguagens de máquina e montadora: 
 
 
Instrução de máquina (binário) Operação 
 
10100001 00000000 00000000 Busca o conteúdo da palavra de 
memória 0 e o coloca no reg. AX 
00000101 00000100 00000000 Adiciona 4 ao reg. AX 
 
10100011 00000000 00000000 Armazena o conteúdo de AX na 
palavra de memória de endereço 0 
 
 
 
 
Instrução em linguagem montadora Comentários 
 
MOV AX,A ; busca o conteúdo da posição de 
; memória dada por A e o coloca no 
; reg. AX 
ADD AX,4h ; adiciona 4 a AX, resultado em AX 
; 
MOV A, AX ; armazena o conteúdo de AX na 
; posição de memória definida por A 
 
Observa-se que: 
 
• para cada instrução em linguagem montadora corresponde apenas uma 
instrução em linguagem de máquina; 
• uma instrução em linguagem de máquina pode corresponder a mais de um 
byte; 
• a programação em linguagem de máquina é tediosa e suscetível a erros. 
 
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1.5 Atividade prática: Criando e rodando um programa 
 
 
A especificação do programa ECO DO TECLADO NA TELA: 
 
 - iniciar 
 - apresentar um prompt ao usuário 
 - ler um caracter do teclado 
 - exibir o caracter lido na próxima linha da tela do monitor 
 - terminar 
 
 
 
O fluxograma: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Início 
Apresentar um prompt 
Ler um caracter do teclado 
Mudar de linha 
Exibir caracter lido 
Fim 
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O programa ECO completo: 
 
TITLE PROGRAMA DE ECO DO TECLADO NA TELA 
.MODEL SMALL 
.STACK 100h 
.CODE 
MAIN PROC 
; 
;apresentacao do prompt ’?’ 
 MOV AH,2 ;funcao DOS para exibir caracter 
 MOV DL,’?’ ;caracter ’?’ 
 INT 21h ;exibir 
; 
;entrada do caracter pelo teclado 
 MOV AH,1 ;funcao DOS para leitura de caracter 
 INT 21h ;caracter e’ lido em AL 
 MOV BL,AL ;salvando-o temporariamente em BL 
; 
;movendo de linha 
 MOV AH,2 ;funcao DOS para exibir caracter 
 MOV DL,0Dh ;caracter ASCII <CR> - return 
 INT 21h ;executando 
 MOV DL,0Ah ;caracter ASCII <LF> - line feed 
 INT 21h ;executando 
; 
;exibindo na tela o caracter lido: efeito de ECO 
 MOV DL,BL ;recuperando o caracter salvo 
 INT 21h ;exibir 
; 
;retorno ao DOS 
 MOV AH,4Ch ;funcao DOS para saida 
 INT 21h ;saindo 
MAIN ENDP 
 END MAIN 
 
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Explicando as partes: 
 
a) O programa inicia sua operação ao ser lançado pelo DOS. 
 
b) O usuário é estimulado a interagir pela apresentação de um ‘?’: 
 
 MOV AH,2 ;funcao DOS para exibir caracter 
 MOV DL,'?' ;caracter '?' 
 INT 21h ;exibir 
 
c) Lendo o caracter teclado pelo usuário e salvando-o em num registrador: 
 
 MOV AH,1 ;funcao DOS para leitura de caracter 
 INT 21h ;caracter e' lido em AL 
 MOV BL,AL ;salvando-o em BL 
 
d) Movendo o cursor da tela para o início da próxima linha: 
 
 MOV AH,2 ;funcao DOS para exibir caracter 
 MOV DL,0Dh ;caracter ASCII <CR> - return 
 INT 21h ;executando 
 MOV DL,0Ah ;caracter ASCII <LF> - line feed 
 INT 21h ;executando 
 
e) Recuperando o caracter lido e exibindo-o: 
 
 MOV DL,BL ;recuperando o caracter salvo 
 INT 21h ;exibir 
 
f) O programa termina devolvendo controle ao DOS: 
 
 MOV AH,4Ch ;funcao DOS para saida 
 INT 21h ;saindo 
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Como obter o programa ECO.EXE executável. 
 
1. Edite o program ECO utilizando um editor de texto simples, com saída em 
texto ASCII. Sugestão: use o EDIT do DOS ou o Bloco de Notas 
(NOTEPAD) do Windows. Sugere-se que o arquivo (texto ASCII) tenha a 
extensão .ASM 
 
 
 C:\ > EDIT ECO.ASM <enter> 
 
 
2. Rode o programa Montador TASM (Borland). Como resultado, aparece em 
seu diretório de trabalho um arquivo ECO.OBJ 
 
 
 C:\ > TASM ECO. ASM <enter> 
 
 
3. Rode o programa Lincador TLINK. Como resultado, aparece em seu 
diretório de trabalho um arquivo ECO.EXE. 
 
 
 C:\ > TLINK ECO.OBJ <enter> 
 
 
4. Rode o programa ECO.EXE, respondendo ao ‘?’ com uma letra K, por 
exemplo. 
 
 C:\ > ECO.EXE <enter> 
 ?K <- letra K digitada pelo usuário 
 K <- eco da letra K aparece na tela 
 C:\ > <- note que o controle retorna ao DOS 
 
Tente com outras letras ou procure modificar o programa para obter outros 
efeitos com caracteres digitados no teclado.