Arquiteturas RISC e CISC em Sistemas Computacionais Digitais - Analise e Aplicacao

QUESTÃO 1 Iniciamos nossa atividade SUB MAPA com o seguinte questionamento Qual a diferença entre as principais arquiteturas dos sistemas computacionais digitais e seus sets de instrução RISC e CISC A disciplina de sistemas eletrônicos envolve o desenvolvimento da habilidade de reconhecer os principais componentes eletrônicos seu funcionamento e função nos circuitos e sistemas Os componentes eletrônicos foram projetados com o objetivo de controlar o fluxo dos sinais elétricos logo para controlar a corrente elétrica que flui por meio dos mesmos Progredindo em nossas análises chegamos aos dispositivos PLDs microcontroladores microprocessadores e linguagens de descrição de hardware Vale destacar que muitos autores citam que a verdadeira virada no mercado eletrônico do século XX foi a criação dos circuitos de aplicação específica e o aperfeiçoamento do hardware reconfigurável dos Dispositivos Lógicos Reprogramáveis Programmable Logic Device PLD Também sabemos que os microcontroladores surgiram como uma evolução natural dos circuitos e sistemas digitais devido ao aumento da complexidade dos mesmos Chegouse a um ponto em que é mais simples mais barato e mais compacto substituir a lógica das portas digitais por um conjunto de processador e software Com relação aos microprocessadores podemos pontuar as principais arquiteturas dos sistemas computacionais digitais e set de instruções RISC e CISC Baseandose nessas informações elencadas em nosso material e na bibliografia indicada Entendendo sobre os conceitos abordados imagine que você trabalha em uma empresa que desenvolve soluções para sistemas digitais instrumentação e robótica Voltando aos sistemas digitais que foram apresentados no nosso estudo mais especificamente na unidade 3 eles realizam as operações internas usando circuitos digitais e operações digitais Um microcontrolador é um computador em um único chip Esse chip contém um processador Unidade Lógica e Aritmética ULA memória periféricos de entrada e de saída temporizadores dispositivos de comunicação serial dentre outros Os microcontroladores surgiram como uma evolução natural dos circuitos digitais devido ao aumento da complexidade dos mesmos Chega um ponto em que é mais simples mais barato e mais compacto substituir a lógica das portas digitais por um conjunto de processador e software Microcontroladores são elementos complexos da eletrônica digital e um dos responsáveis por dar vida aos sistemas embarcados Os sistemas embarcados são sistemas digitais completos e independentes com o propósito de executar uma determinada tarefa repetidamente E eles abrangem aplicações domésticas industriais e hospitalares como máquina de lavar balança calculadora sistemas veiculares diversos equipamentos industriais equipamentos hospitalares entre outros Os sistemas embarcados tornaramse cada vez mais importante à medida que os computadores de baixo custo passaram a serem usados em áreas de controle de processos em que antes o controle por meio do computador não era praticável Para atender aos critérios dessa atividade 1 Pesquise sobre as principais arquiteturas dos sistemas computacionais digitais ou sistemas microcontrolados ATENÇÃO ALUNO Esta entrega deve ser enviada utilizando o template do MAPA SUB disponível nos materiais da disciplina Antes de enviar o arquivo certifiquese de que respondeu a todos os critérios Após o envio não são permitidas alterações Por favor não insista Não são permitidas correções parciais no decorrer do módulo ou seja o famoso professor veja se minha atividade está certa Isso invalida seu processo avaliativo Lembrese que a interpretação da atividade também faz parte da avaliação Por favor não insista solicitando que os professores mediadores lhe deem orientações extras acerca da atividade Baseandose nessas informações elencadas em nosso material e na bibliografia indicada 1 Construa dois diagramas de blocos um da arquitetura Harvard e outro da arquitetura Von Neumann Após a construção dos diagramas defina as características de cada uma delas 2 Na sequência apresente as características dos sets de instrução reduzido e complexo conhecidos como RISC e CISC Faça uma análise crítica contemplando a relação de custo e benefício de cada uma delas 窗体顶端 O arquivo da sua resposta deverá ter o tamanho máximo de 80MB 窗体底端 QUESTÃO 1 Um sistema de conversão AD adequado é capaz de tornar os valores de tensão nas entradas em blocos de quatro dígitos na base binária dessa forma há a conversão de uma grandeza analógica para uma grandeza digital Contudo em conversões de mais de um dígito analógico criase uma preocupação com o sistema de conversão já que este terá de ser reconfigurado para atender à sensibilidade dos novos resultados contando com dois contadores de décadas na conversão TOCCI R J WIDMER N S MOSS G L Sistemas digitais princípios e aplicações 12 ed São Paulo Pearson 2019 Adaptado Conforme o breve trecho sobre conversor AD julgue as alternativas a seguir e escolha a correta 窗体顶端 Alternativas Alternativa 1 O desenvolvimento atrapalhado da conversão de mais de um dígito Alternativa 2 O atraso da conversão caracterizado por mais contadores de décadas Alternativa 3 A incerteza da conversão uma vez que mais caminhos serão possíveis Alternativa 4 A capacidade de simular 10 estágios onde normalmente teria apenas um Alternativa 5 A configuração em destaque fica exclusiva à conversão de um dígito por vez 窗体底端 QUESTÃO 2 Os sistemas que fazem uso de uma lógica de programação podem ser comparados a sistemas lógicos dessa forma estes atendem a uma gama de funções alocando seus componentes internos na obtenção de uma saída desejada Dessa forma são criadas estruturas específicas de combinações lógicas por meio de fusíveis ou memórias EEPROM para se obter um caminho Quanto mais portas e entradas forem relacionadas maior será a quantidade de saídas possíveis e a substituição dos fusíveis propicia reprogramação das entradas TOCCI R J WIDMER N S MOSS G L Sistemas digitais princípios e aplicações 12 ed São Paulo Pearson 2019 Adaptado Conforme o assunto abordado pelo texto anterior julgue as alternativas a seguir e escolha aquela que melhor se relaciona ao assunto 窗体顶端 Alternativas Alternativa 1 Os circuitos são inutilizáveis após a queima de uma rede de fusíveis Alternativa 2 O SPDL é relacionado a baixo nível lógico com custo relativamente baixo Alternativa 3 A complexidade de um PLD está vinculada à sua capacidade de formar lógicas Alternativa 4 As configurações PLA e PAL se tornam exclusivas de aplicações de médio nível Alternativa 5 A integridade dos componentes cria um mercado de renovação com baixa vida útil 窗体底端 QUESTÃO 3 No que se refere a precisão dos conversores DA Podemos ter um número decimal de mais de um algarismo representado no código BCD 8421 Para aumentar a precisão dos mesmos representamos algarismo por algarismo por meio do código Na conversão de um número decimal de mais de um algarismo utilizamos os circuitos básicos ampliados para receber outros números paralelamente Na figura temos o conversor DA ampliado que utiliza o esquema resistivo básico para dois algarismos IDOETA e CAPUANO 2012 Baseandose nessas informações calcule o valor analógico correspondente ao número binário 010010012 na saída do circuito da figura e marque a opção correta Para Vcc5V R 100 Ohm e Rs 160 Ohm 窗体顶端 Alternativas Alternativa 1 50 V Alternativa 2 49 V Alternativa 3 70 V Alternativa 4 49 V Alternativa 5 59 V QUESTÃO 4 A virtualização é uma conquista na área tecnológica pois apresenta a capacidade de representação de elementos físicos por meio do ambiente virtual sendo capaz e livre a capacidade de exploração e edição dos elementos e resultados Para realizar tal operação fazse necessária a utilização de um computador com uma boa unidade de processamento e um software de elevada capacidade de virtualização de modo semelhante ao cenário real estes dois cooperarão entre si para uma demonstração virtual de um caso TOCCI R J WIDMER N S MOSS G L Sistemas digitais princípios e aplicações 12 ed São Paulo Pearson 2019 Adaptado A respeito do assunto abordado pelo trecho anterior julgue as afirmativas a seguir I Resulta em baixos custos II Impulsiona a flexibilidade do dispositivo III Limita a capacidade do processador virtual utilizado IV Representa de forma atrativa os resultados e as medições V Apresenta falhas de segurança dos elementos conectados É correto apenas o que se afirma em 窗体顶端 Alternativas Alternativa 1 III e IV Alternativa 2 I II e III Alternativa 3 I II e V Alternativa 4 III IV e V Alternativa 5 I II IV e V 窗体底端 QUESTÃO 5 Um sistema de controle adequado é aquele capaz de coletar variáveis do campo processá las e devolver ao campo com as medidas necessárias dessa forma sistemas eletrônicos são essenciais nesse cenário Um equipamento de extrema importância nessas aplicações é o elemento transdutor o qual é encontrado no começo da linha de comunicação de uma variável em comunicação direta com um conversor CAD seja essa temperatura pressão nível etc Em operação conjunta ao transdutor a unidade lógica de processamento é composta por inúmeros circuitos de semicondutores para sanar as demandas lógicas e enviálas ao conversor CDA TOCCI R J WIDMER N S MOSS G L Sistemas digitais princípios e aplicações 12 ed São Paulo Pearson 2019 adaptado Partindo do texto anterior sobre elementos de linha analise as afirmativas a seguir I O transdutor converte os sinais das variáveis em faixas elétricas II As unidades de processamento devem se adequar à natureza das variáveis III A unidade de processamento exige informações de nível lógico para trabalhar IV A entrada e saída da unidade de processamento conta com elementos conversores É correto o que se afirma em 窗体顶端 Alternativas Alternativa 1 I apenas Alternativa 2 II e IV apenas Alternativa 3 II e III apenas Alternativa 4 I III e IV apenas Alternativa 5 I II III e IV 窗体底端 QUESTÃO 6 Em função de nossos estudos sabemos que a lei de Ohm é o fundamento para compreensão do comportamento dos circuitos eletrônicos logo sua importância se estende aos sistemas eletrônicos Traduzse pela expressão que relaciona as grandezas tensão corrente e resistência Em função dessas informações e das que formam o material de estudo Marque V para afirmativas verdadeiras e F para as falsas e na sequência marque a alternativa correta Um circuito fechado ou completo consiste em um percurso sem interrupções para a corrente A resistência não se opõe ao fluxo da corrente A lei de Ohm define a relação entre a corrente a tensão e a resistência A potência elétrica P usada em qualquer parte de um circuito é igual a corrente I nessa parte multiplicada pela resistência 窗体顶端 Alternativas Alternativa 1 V V F F Alternativa 2 V F V F Alternativa 3 F F F V Alternativa 4 F V V V Alternativa 5 F F V V 窗体底端 QUESTÃO 7 Os sistemas digitais e analógicos trabalham com a representação de um sinal por meio de intensidades de grandezas sendo a primeira de forma discreta como saltos em pontos específicos de tempo enquanto a segunda alimenta o elemento sensor de forma variante no tempo Ambos necessitam de acompanhamento de tensão ou corrente elétrica a fim de evidenciar seu correto funcionamento No caso da primeira valores de tensão de 0 a 08 V e 2 a 5 V são utilizados para indicar um nível lógico IDOETA I V CAPUANO F G Elementos de eletrônica digital 41 ed São Paulo Érica 2012 adaptado Conforme o assunto abordado pelo trecho anterior analise as afirmativas a seguir I Os sistemas analógicos trabalham com até 5 V de tensão II O valor entre as faixas de tensão indica erro ou incerteza de leitura III Os valores de tensão garantem nível de certeza ao valor lógico representado IV Os sistemas digitais trabalham com duas faixas de tensão uma para cada nível lógico É correto o que se afirma em 窗体顶端 Alternativas Alternativa 1 I apenas Alternativa 2 II e III apenas Alternativa 3 II e IV apenas Alternativa 4 I III e IV apenas Alternativa 5 I II III e IV 窗体底端 QUESTÃO 8 Os diodos são dispositivos semicondutores que conduzem corrente somente quando estão polarizados diretamente O Anodo e o Catodo No símbolo elétrico o Anodo é a seta e o catodo o segmento de reta na ponta da seta De posse dessas informações afirmamos que o circuito da figura pode ser usado como um sistema de sinalização empregando um fio e tendo como retorno uma terra comum Em qualquer instante a entrada pode assumir um de 3 valores 3V 0 3V Baseandose nas informações e na teoria do componente diodo marque a alternativa que traduz corretamente o estado das lâmpadas para cada um desses valores de entrada 窗体顶端 Alternativas Alternativa 1 Quando a entrada está em 3V acende a lâmpada verde e a vermelha Alternativa 2 Quando a entrada está em 3V acende a lâmpada vermelha e a verde Alternativa 3 Quando a entrada está em 0V acende a lâmpada verde e a vermelha fica apagada Alternativa 4 Quando a entrada está em 3V acende a lâmpada verde e a vermelha fica apagada Alternativa 5 Quando a entrada está em 3V acende a lâmpada vermelha e a verde fica apagada 窗体底端 QUESTÃO 9 Os circuitos integrados apresentam a capacidade de comunicação e interação entre si dessa forma fazemse elementos essenciais em todos os circuitos eletrônicos Contidp exigiuse a elaboração de ferramentas e métodos que facilitem e viabilizem sua criação e prototipagem logo por meio de ferramentas ECAD fezse possível a edição e manipulação de esquemas existentes como a utilização de MPGA a qual usa elementos genéricos editáveis para prototipagem bem como Standard Cell o qual faz uso de um banco de dados de esquemas préprojetados TOCCI R J WIDMER N S MOSS G L Sistemas digitais princípios e aplicações 12 ed São Paulo Pearson 2019 adaptado Conforme as ferramentas citadas anteriormente analise as afirmativas a seguir I Standard Cells e MPGAs são equivalentes II Standard Cells são mais baratas e menos eficientes III MPGAs são onerosas apesar das máscaras genéricas IV MPGAs diferem das outras tecnologias pela permissão de edição de seus esquemas É correto o que se afirma em 窗体顶端 Alternativas Alternativa 1 I apenas Alternativa 2 II e IV apenas Alternativa 3 III e IV apenas Alternativa 4 I II e III apenas Alternativa 5 I II III e IV 窗体底端 QUESTÃO 10 Os equipamentos eletrônicos são compostos por circuitos para seu correto funcionamento estes contemplam a natureza das informações analógicas ou digitais porém na prática a diferença é irrelevante uma vez que há componentes auxiliares de comunicação entre os que forem diferentes Dessa forma um sistema eletrônico adequado contempla diversos outros circuitos em sua composição TOCCI R J WIDMER N S MOSS G L Sistemas digitais princípios e aplicações 12 ed São Paulo Pearson 2019 Adaptado Partindo das informações passadas pelo breve trecho anterior julgue as alternativas a seguir e escolha a correta 窗体顶端 Alternativas Alternativa 1 Os circuitos devem obedecer a uma natureza da entrada até sua saída Alternativa 2 Os componentes digitais são superiores aos analógicos em desempenho Alternativa 3 Os componentes digitais são limitados na comunicação com os analógicos Alternativa 4 Os componentes analógicos são superiores aos digitais em consumo energético Alternativa 5 Os sistemas eletrônicos são compostos tanto por componentes analógicos quanto digitais 窗体底端 窗体底端