MI1022806 2020 2 AULA07

Lista de Exercícios para (AT1)

Nota

Nossa primeira avaliação será dia 22/12 conforme previsto. Esta lista de exercícios servirá de guia de estudos para vocês, não vou corrigi-la e também vocês não precisarão entregá-la mas vou tirar todas as dúvidas de vocês via grupo do Whatsapp.

Questões

Parte1

1. Por que estudar microprocessadores?
2. O que é um microprocessador?
3. Disserte sobre o que significa, quando começou e quando terminou a chamada "lei de Moore".
4. Explique o que significa single-core e multi-core em se tratando arquitetura de microprocessadores.
5. O que você entende por um computador?
6. Quais os principais tipos de computador?
7. O que é um Cluster e como funciona?
8. O que são e para que servem os Mainframes?
9. O que difere um computador Desktop para um Supercomputador?
10. No que se difere os "ditos" sistemas embarcados microcontrolados dos outros tipos de computadores?
11. Cite 5 dispositivos eletrônico que você conheça que possuam Sistemas Embarcados?
12. O que é RFID?
13. Complete o desenho abaixo no que se refere a arquitetura e organização de um computador.
    
14. O que é memória cache?
15. O que é Hardware?
16. Fale sobre as três operações básicas realizados por um computador e o que cada uma delas faz.
17. Complete a figura abaixo com as seis camadas de abstrações propostas por Tenenbaum, 1999.
    
18. O que um Firmware?
19. O que é um Software?
20. Quais as principais etapas de um algoritmo para a obtenção de uma solução computacional?
21. O que é linguagem de máquina?
22. O modelo computacional idealizado por Von Neumann é baseado quais componentes principais?
23. Qual aspecto mais importante do modelo de Von Neumann?
24. Qual a principal diferença entre a arquitetura de Von Neumann e de Havard?
25. Fale sobre o modelo de barramento de sistema.
26. O que é um sinal de clock?
27. Como é composto um sistema de computador típico?

Parte 2

1. A que é a CPU e pelo que é responsável?
2. O que é uma instrução?
3. Qual é um formato típico de uma instrução de 8 bits?
4. O que é mnemónico?
5. Por que a maioria dos programas são escritas em linguagens de alto nível ao contrário de linguagem de máquina?
6. Como fica um programa depois de compilado?
7. Quais são as etapas básicas de funcionamento de um microprocessador?
8. Quais são os elementos de uma estrutura generalizada de um microprocessador?
9. Para que serve a ULA?
10. Para que serve a FPU?
11. Para que servem os registradores e como são divididos?
12. Para que serve o Acumulador?
13. Para que serve o Registrador de flags?
14. O que são PC e IR?
15. O que são MBR e MAR?
16. Para que serve o Stack Pointer (SP)?
17. O significa LIFO? Explique.
18. Como estão divididos os registrador do processador ARM7?
19. Quantos registradores possuem o ATMega328P?
20. Como funciona a UC?
21. O que é ciclo de instrução?
22. O que é "uma busca de dados"?
23. Para que serve as interrupções?
24. Sobre o desempenho de microprocessadores é correto dizer que depende somente do clock?
25. Qual a causa da CPU trabalhar com "rajadas longas" ou "rajadas curtas"?
26. Suponha que queiramos executar uma instrução de máquina que soma três números que estão na memória e salve o resultado em outro endereço de memória

    int a=10, b=20, c=30, t; \\sendo a no endereço 100, b no 101, c no 102 e t no 104

    Coloque todas as etapas (PC, IR, MAR e MBR) para fazer t=a+b e depois t=t+c no mesmo programa.
27. O que é um barramento?
28. Como funciona o barramento de dados?
29. Como funciona o barramento de endereços?
30. Como funciona o barramento de controle?
31. Cite os sinais típicos de controle?
32. Qual a diferença entre um microcontrolador e um microcomputador?

Parte 3

1. Converta o número 1488d:
   1. base 2
   2. base 8
   3. base 16
2. Converta os números abaixo para base decimal:
   1. A3BDh
   2. 110100101.101b
   3. 1683o
3. Converta os números abaixo para binário com sinal e amplitude de 8bits:
   1. -70d
   2. 70d
   3. 53h
   4. 232o
4. Converta o número decimal (positivo) em negativo utilizando complemento de 1:
   1. 17d
   2. 34d
   3. 89d
   4. 112d
5. Por que 0d=00000000b=11111111b em complemento de 1?
6. Converta o número decimal (positivo) em negativo utilizando complemento de 2:
   1. 17d
   2. 34d
   3. 89d
   4. 127d
7. Quais os números representados pelo complemento de 2 abaixo:
   1. 001101101b
   2. 111001010b
   3. 001111100b
   4. 101010101b
8. Se os números abaixo fossem representados por notação de Excesso 128, quais seriam?
   1. 001101101b
   2. 111001010b
   3. 001111100b
   4. 101010101b
9. O que é overflow? Exemplifique.
10. O que é carry? Exemplifique.
11. Explique como são representados os números reais em computadores?
12. Explique o que acontece quando se rotaciona um número binário para esquerda ou para direita?
13. Como é feita a notação de ponto flutuante?
14. Seja o byte 11111101b determinar:
    1. O bit de sinal
    2. O expoente
    3. A mantissa
    4. Valor decimal (considerando notação de excesso para expoente e ponto fixo para mantissa)
15. Seja o decimal 1,25d represente ele com notação de ponto flutuante de 8bits.
16. Para que serve a normalização do ponto flutuante?
17. O que é o bit escondido?
18. Explique o cuidado de se definir o intervalo e precisão de valores representáveis.
19. Qual o cuidado que o projetista de hardware' tem que ter com Overflow e Underflow?
20. Converta os valores decimais abaixo para a notação IEEE 754, precisão simples:
    1. 2019.8125d
    2. 570.5625d
21. Converta os valores ponto flutuante abaixo, notação IEEE 754 precisão simples, para base decimal:
    1. 1110 0001 1110 0001 0000 0000 0000 0000
    2. 0010 1010 1001 0101 1000 0000 0000 0000

Parte 4

1. Escreva o programa que implementa um loop com 20 iterações, incrementando uma variável do valor 0 a 19 e somando o valor 17, a cada iteração, ao valor inicial (=7) armazenado em R1.
2. Escreva o programa que implementa as operações lógicas (AND, OR, XOR, NXOR, NAND E NOR) entre dois valores, armazenados em R4 e R5.
3. Implemente um programa Arm que resolve a equação: Y = (A - B) / (C + D x E). Dica: armazene A em R0, B, em R1, C, em R2, D, em R3 e E, em R4.
4. Implemente um programa em ARM que lê e compara os valores armazenados em R1, R2 e R3 e devolve o maior dentre eles em R4, e o menor, em R5.
5. Implemente um programa em ARM que coloque em ordem crescente 10 valores da memória.

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