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Microprocessadores

Prof. Arthur Braga

Tpicosn Viso geral da evoluo das geraes de

Computadores.

n Conhecer a cronologia resumida dos

microprocessadores.

n Conhecer a relevncia do estudo da CPU 8086/8088.

n Conhecer a relao entre Microcontroladores x

Microprocessadores.

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A Evoluo dos Computadores

A Evoluo dos Computadores

baco 2.000 a.C. Rgua de Clculo 1622

Mquina de Pascal 1642

Mquina de Leibniz 1672

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A Evoluo dos Computadores

Hollerith 1890

Hermann Hollerith

A Evoluo dos ComputadoresPRIMEIRA GERAO: Os primeiroscomputadores utilizavam circuitoseletromecnicos e vlvulas

SEGUNDA GERAO: Oscomputadores implementados apartir da substituio das vlvulaspelo transstor o que trouxe umareduo do tamanho e da potnciados equipamentos

IBM 1401

ENIAC

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A Evoluo dos Computadores

TERCEIRA GERAO: Com aintegrao de vrios transstores emum encapsulamento nico, surgiramos circuitos integrados. Estespermitiram o aparecimento decomputadores mais rpidos,confiveis e fisicamente menoresque seus antecessores de segundagerao

QUARTA GERAO: Com autilizao da integrao em altssimaescala (VLSI), tem-se praticamente omesmo custo para se integrarcentenas, milhares ou milhes detransstores em uma nica pastilha o microprocessador.

IBM System/360

IBM Datamaster

O Microprocessador

Os microprocessadores hoje ganham grande destaquepor serem a Unidade Central de Processamento dediversos equipamentos como microcomputadores etablets.

Os microprocessadores so classificados pelotamanho da palavra - ou comprimento, em bits, daunidade de informao - que so capazes deprocessar de uma s vez. Os primeirosmicroprocessadores foram de 8 bits (o primeiro erade 4 bits), seguidos pelos de 16 bits e, maisrecentemente, pelos de 32 e 64 bits.

A Evoluo dos Computadores

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A evoluo da informtica foi caracterizada pelo desenvolvimento de computadorescom caractersticas as mais diversas, cada vez mais conhecidos da maioria de usuriosde computador: a CPU adotada, a capacidade de memria, a capacidade do disco rgido,a existncia de memria cache e outros menos conhecidos.

n O processador (ou microprocessador) responsvelpelo tratamento de informaes armazenadas emmemria (programas em cdigo de mquina e dosdados).

n A memria responsvel pela armazenagem dosprogramas e dos dados.

n Os perifricos so os dispositivos responsveis pelasentradas e sadas de dados do computador.

n O barramento interliga todos estes componentes.

O Computador Pessoal

Evoluo Cronolgica dos

Microprocessadores

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A Lei de Moore se aproxima da realidadedos ltimos 40 anos da indstria desemicondutores.

A Evoluo Cronolgica dos Microprocessadores

1965- Gordon Moore, ao preparar uma palestra, nota que o aumentoda densidade dos transstores dobrava a cada cerca de 18 meses,enquanto os custos permaneceriam constantes dando origem LEI DE MOORE.

A Evoluo Cronolgica dos Microprocessadores

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1969- Uma fabricante japonesa de calculadoras contrata a Intel paraproduzir um conjunto de chips dedicados.- Como alternativa, a Intel projeta um chip nico que poderiareceber instrues e executar funes de dados simples estepoderia ser programado para funcionar como uma calculadora.Esse projeto se tornou o microprocessador 4004.

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1970- A Intel criou um layout dos circuitos do microprocessador 4004.

A Evoluo Cronolgica dos Microprocessadores

1971- A Intel negocia com a Busicom os direitos de comercializao do4004 em troca de uma reduo no preo dos CIs.Essa primeira CPU com chip simples, o Intel 4004, era umprocessador de 4-bits. As memrias de programas e dados eramseparadas, 1K de memria de dados em 12 bit PC e 4K de memriade programa. Havia tambm dezesseis registradores de propsitogeral de 4 bits (ou oito de 8 bits). O 4004 tinha 46 instrues,velocidade de 108 KHz, realizando 60.000 operaes por segundocom seus modestos 2.300 transistores.

O ENIAC (dcada de 1940) para realizar 5.000 somas por segundoocupava 3.000 ps-cbicos ( 85 m3), pesava 3 toneladas, usando18.000 vlvulas e 6.000 chaves de mltiplas posies.

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ENIAC dcada de 40

CPU 4004

MICROPROCESSADORES Conceitos Gerais

Verso 8 bits do 4004. Usado em terminais que precisavam de pelo menos 7 bits para trabalhar com ASCII.

1972- Intel lana o seu chip 8008, o primeiro microprocessador de 8 bits que acessava 1KB de memria. O processador foi originalmente desenvolvido para a ComputerTerminal Corporation (mais tarde chamada DataPoint). Usava 3.500 transstores.

A Evoluo Cronolgica dos Microprocessadores

O Datapoint 2200 foi um "terminal inteligente"produzido em escala industrial pela Computer TerminalCorporation (CTC) a partir de Junho de 1970 (emborasegundo alguns relatos s tenha sido realmente lanadono mercado em 1971). A inteno de seus projetistas eraque este fosse um terminal verstil, eficiente e de baixocusto para ser conectado a uma ampla variedade demainframes atravs da emulao de vrios outrosterminais via fita magntica (e no por hardware, comona maioria dos terminais da poca).

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1974- A Intel fabrica o 8080 - o sucessor do 8008. Ele tinha barramento de 16 bits deendereamentos e 8 bits de dados. Internamente, tinha sete registradores de 8 bits(A,B,C,D,E,H,L - pares BC, DE e HL foram combinados como registros de 16 bits), e 75instrues. Ele tambm tinha vrias portas I/O.

A Evoluo Cronolgica dos Microprocessadores

Steve Wozniak

Steve Jobs

William Gates

A Evoluo Cronolgica dos Microprocessadores1976

- fundada a Apple Computer Company.

- Keuffel & Esser fabricam a ltima rgua de clculo.

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A Evoluo Cronolgica dos Microprocessadores

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1981- IBM apresenta o seu primeiro computador desktop, o Datamaster, que usava umchip 8086 de 16 bits.

- O chip 8088 de 4.7 MHz usado no computador pessoal 5150 da IBM.

A Evoluo Cronolgica dos Microprocessadores

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Familia INTEL x86

n A escolha da CPU para o PC da IBM, entre o 68000 da Motorola e o

8086/88 da Intel, causou a supremacia da Intel.

n Motivos para a escolha do 8086/88:

Oferecer o menor custo de implementao.

Permitir um caminho em direo a um maior desempenho e maior

espao de endereamento.

Ser a nica escolha em relao s implementaes dos concorrentes (a

IBM queria ser vista como uma lder, e no como uma seguidora).

Apresentar um exequvel caminho de migrao do software escrito para

o 8080.

A Evoluo Cronolgica dos Microprocessadores

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Relevncia do estudo da CPU

8086/8088

Relevncia do estudo da CPU 8086/8088Organizao

n Tecnologia de memria

n Interfacesn Implementao

das instruesn Interconexes

n Repertrio de instrues

n Tipos de Dadosn Modos de

endereamenton Conjunto de

registradoresn Mecanismos de

E/S

Arquitetura

n Toda a famlia Intel x86 divide a mesma arquiteturabsica. Isto concede compatibilidade de cdigos.

n A Organizao diferencia-se entre as diferentes verses.

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MICROCONTROLADORES

Microcontrolador x MicroprocessadorO microcontrolador foi inventado pela TexasInstruments no incio da dcada de 1970,aproximadamente na mesma poca que o primeiromicroprocessador foi inventado pela Intel. Osprimeiros microcontroladores eram basicamentemicroprocessadores com memria incorporada dotipo RAM e ROM. Posteriormente, eles evolurampara uma vasta variedade de dispositivos adaptadospara aplicaes especficas de sistemas embarcadostais como carros, telefones sem fio eeletrodomsticos.

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Em geral, ao utilizar microcontroladores, nenhum dos outros componentesexternos so necessrios nas aplicaes, uma vez que os perifricosnecessrios j esto contidos nele. Assim, poupamos tempo e espao naconstruo de novos projetos.

Microcontrolador x Microprocessadorn Um microcontrolador difere de um microprocessador em vrios

aspectos. O mais importante deles, a sua funcionalidade.

n Para que um microprocessador possa ser usado, outroscomponentes devem ser adicionados, tais como memria, chipsetse componentes para receber e enviar dados.

n Por outro lado, o microcontrolador foi projetado para ter todasestas funcionalidades em uma nica pastilha. Por isso, de formasimplificada, um microcontrolador pode ser considerado umcomputador em um nico chip.

Microcontrolador x Microprocessador

H diversos fabricantes, e modelos...

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Bibliografia Bsican Zanco, Wagner da Silva. Microcontroladores PIC

16F628A/648A uma abordagem prtica e objetiva, Editorarica, 2005.

n Zelenovsky, Ricardo e Mendona, Alexandre. PC um guiaprtico de Hardware e Interfaceamento, MZ Editora Ltda, 4a.edio, 2006. (http://www.mzeditora.com.br/)

n Brey, Barry. The Intel Microprocessors - 8086/88, 286, 386and 486 - Architecture, Programming and Interfacing, ThirdEdition, PHI, 1994.

n Stallings, William. Arquitetura e Organizao deComputadores, Pearson, 8a. Edio, 2010.

Material da DisciplinaSIGAA - Sistema Integrado de Gesto de Atividades Acadmicas

http://www.mzeditora.com.br/