Apostila de org de arq de computadores

Apostila de org de arq de computadores

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• tantos dados como instruções eram representados na forma binária r armazenados na mesma memória;

Resumindo, o IAS possuía características de arquitetura que permaneceram ao longo do tempo. As máquinas evoluíram consideravelmente em velocidade, capacidade de armazenamento, miniaturização, consumo de energia e calor, mas a arquitetura básica permaneceu.

1.2.4.2. Segunda Geração: Computadores Transistorizados A eletrônica moderna surgiu em 23 de Dezembro de 1947. Os transistores se tornaram não só sucesso em toda a industria eletrônica (custo, tamanho e desempenho melhores que os dispositivos a válvula), como também formaram a base de todos os computadores digitais. O fato de que se pode ligar e desligar a corrente elétrica em um dispositivo é a base de toda a lógica digital. A primeira companhia a lançar comercialmente um computador transistorizado foi a NCR. A IBM também teve grande participação transformou a série 700 em 7000.

1.2.4.3. Terceira Geração: Computadores com Circuitos Integrados Em Outubro de 1958, Jack Kilby, da Texas Instruments Co., colocou dois circuitos em uma só peça de germânio. O dispositivo resultante era rudimentar e a interconexão tinha que ser realizadas por fios externos, mas é reconhecido como o primeiro circuito integrado, CI, fabricado no mundo. Robert Noyce utilizou tecnologia para integrar vários circuitos em uma só partilha de silício. Em 1964, a IBM lançou a sua mais famosa família, a série 1360.

1.2.4.4. Quarta Geração: Computadores que utilizam VLSI (Very Large Scale Integration) Integração em larga escala, caracteriza uma classe de dispositivos eletrônicos capazes de armazenar, em um único invólucro, milhares e milhares de diminutos componentes.

1.2.5. Computadores Pessoais - Microcomputadores Em 1971, a Intel Corporation, produziu uma CPU em uma só pastilha de circuito integrado, denominado INTEL-4004, que possuía palavra de 4 bits e tinha cerca de 2.300 transistores na pastilha. Logo em seguida, a Intel lançou o INTEL 8008 com 8 bits de palavra e 16 K de memória.

Quadro Comparativo de características de microprocessadores INTEL

Microprocessador Data de

Lançamento Palavra de Dados

Endereçamento

Máximo Quantidade de Transistores

Intel 4004 1971 4 1K bytes 2300 Intel 8080 1974 8 64K bytes 6000 Intel 8086 1978 16 1M bytes 29 K Intel 80286 1982 16 16M bytes 134 K Intel 80386 1985 32 4G bytes 275 K Intel 80486 1989 32 4G bytes 1.2 M Intel Pentium 1993 32 4G bytes 3.1 M

Intel Pentium Pro 1995 32 4G bytes 5.5 M Intel Pentium I 1997 32 4G bytes 7.5 M Intel Pentium I 1999 32 4G bytes 9.5 M Intel Pentium IV 2002 32 4G bytes 42 M

Capítulo 2 – Sistemas de Numeração e Aritmética Computacional

2.1 SISTEMAS DE NUMERAÇÃO:

Sistemas de numeração são formas de representação de valores. Existem os sistemas nãoposicionais e os posicionais. Nos não-posicionais o símbolo não depende da posição. Por exemplo, os numerais romanos: o símbolo X vale 10 em qualquer posição que estiver no número, seja IX ou LXV. Já nos posicionais, o valor do símbolo muda com a posição. Por exemplo: o símbolo 6 dentro do número 625 significa o valor 600, mas no número 461 significa 60. Diariamente trabalhamos com o sistema posicional decimal, assim chamado por ter dez símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Como tem dez símbolos, dizemos também que possui base 10. Como sabemos, o computador funciona em binário, ou seja, representações de número somente com os símbolos 0 e 1. Este é um sistema de numeração com base 2 ou binário. Na eletrônica ainda é comum trabalhar-se com o sistema octal, que possui base 8, cujos símbolos são: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Para o endereçamento da memória do computador é utilizado o sistema de numeração hexadecimal, de base 16, formado pelos símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. São estes quatro sistemas de numeração que serão o fundamento do estudo da computação, sendo necessários para compreensão da organização de sua arquitetura. Para compreendermos melhor a relação entre eles, devemos estudar a conversão de uma base para outra.

2.2 CONVERSÃO ENTRE BASES: 2.2.1 De binário, octal, e hexadecimal para decimal: Segue-se a regra simples: símbolo x baseposição

Ou seja, eleva-se a base a converter à potência cujo valor é sua posição no número e multiplica-se pelo símbolo. Assim, de binário (base 2) para decimal (base 10), podemos fazer, por exemplo: Ex1:

= 32 + 0 + 0 + 4 + 0 + 1
= 37

(100101)2 = 1 x 25 + 0 x 24 + 0 x 23 + 1 x 2 + 0 x 21 + 1 x 20

Ex2:

= 4 + 2 + 0 + 0,5 + 0
= 6,5

(110,10)2 = 1 x 2 + 1 x 21 + 0 x 20 + 1 x 2-1 + 0 x 2-2

E de octal (base 8) para decimal: Ex1:

(473)8 = 4 x 82 + 7 x 81 + 3 x 80 = 256 + 56 + 3

Ex2:

(115,2)8 = 1 x 82 + 1 x 81 + 5 x 80 + 2 x 8-1 = 64 + 8 + 5 + 0,25

= 7,25

Finalmente, de hexadecimal (base 16) para decimal: Ex1:

(B108)16 = B x 163 + 1 x 162 + 0 x 161 + 8 x 160 Ex2: (F0,1)16 = F x 161 + 0 x 160 + 1 x 16-1

= 45056 + 256 + 0 + 8= 45320 = 240 + 0 + 0,0625

10 = 240,0625

2.2.2 Conversão de decimal para binário, octal e hexadecimal: Para converter números da base 10 para outras bases, segue-se a seguinte regra:

parte inteira: divide-se o número a ser convertido pela base desejada; toma-se o quociente resultante e divide-se novamente pela base até que o quociente seja zero; os restos das divisões formam a parte inteira do número convertido; o primeiro resto representa o último dígito da parte inteira do número; o último quociente representa o primeiro dígito da parte inteira; parte fracionária: multiplica-se a parte fracionária do número a ser convertido pela base desejada; toma-se a parte fracionária do número resultante e repete-se a operação; a parte inteira dos produtos obtidos representam a parte fracionária do número procurado.

Para conversão de decimal para binário, temos o exemplo:

(174,25)10: 174 / 2 = 87 resto 0 87 / 2 = 43 resto 1

43 / 2 = 21 resto 1 21 / 2 = 10 resto 1 10 / 2 = 5 resto 0 5 / 2 = 2 resto 1 2 / 2 = 1 resto 0 último quociente: 1 ==> parte inteira: 10101110 0,25 x 2 = 0,50 inteiro 0 0,50 x 2 = 1,0 inteiro 1 ==> parte fracionária: 01

(174,25)10 = (10101110,01)2

De decimal para octal:

(749,97)10: 749 / 8 = 93 resto 5 93 / 8 = 1 resto 5

1 / 8 = 1 resto 3 último quociente: 1 ==> parte inteira: 1355 0,97 x 8 = 7,76 inteiro 7 0,76 x 8 = 6,08 inteiro 6 0,08 x 8 = 0,64 inteiro 0 ==> parte fracionária: 760

E de decimal para hexadecimal:

(155,742)10: 155 / 16 = 9 resto 1 (B) último quociente: 9 ==> parte inteira: 9B

0,742 x 16 = 1,872 inteiro 1 (B) 0,872 x 16 = 13,952 inteiro 13 (D) 0,952 x 16 = 15,232 inteiro 15 (F) ==> parte fracionária: BDF

2.2.3 Conversão de binário para octal

Basta converter cada três símbolos binários em um octal, partindo-se da vírgula. Caso faltem símbolos para completar três, completa-se com zeros. Exemplo:

2.2.4 Conversão de octal para binário:

O oposto do método anterior: pega-se cada valor e converte-se pela tabela em três símbolos binários. Exemplo:

2.2.5 Conversão de binário para hexadecimal:

Semelhante a conversão de octal, apenas pegando cada quatro símbolos binários para um hexadecimal, convertidos a partir da tabela. Exemplo:

2.2.6 Conversão de hexadecimal para binário:

0 0 0 0 1 0001 1 1 2 0010 2 2 3 01 3 3 4 0100 4 4 5 0101 5 5 6 0110 6 6 7 0111 7 7 8 1000 10 8 9 1001 1 9 10 1010 12 A 1 101 13 B 12 10 14 C 13 1101 15 D 14 1110 16 E 15 1 17 F

2.3 ARITMÉTICA COMPUTACIONAL:

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