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1.7. Em que consiste o fetch de uma instrução ?1.8. Indique as principais unidades de uma máquina de von Newmann e expliqu...
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Exercicios 06

  1. 1. Instituto Superior de Ciências do Trabalho e da Empresa Departamento de Ciências e Tecnologias da Informação Exercícios Arquitectura de Computadores – Arquitectura de Computadores I ETI – IGE – EI 06 CPU, Barramentos e Periféricos1. CPU e Barramentos1.1. Indique as principais diferenças entre arbitragem centralizada e arbitragem não centralizada.1.2. Num barramento paralelo e síncrono, a frequência de funcionamento é de 25 MHz. Supondo que contém 8 linhas de dados, e que cada transferência de dados requer 4 ciclos de relógio, qual o ritmo binário máximo a que se conseguem trocar dados entre dispositivos?1.3. Um dado barramento contém 16 linhas de dados, 24 de endereços, e 6 de controlo. Um processador utiliza esse barramento para comunicação com a memória RAM. Qual poderá ser a dimensão máxima (em bytes) dessa RAM?1.4. Para que servem as interrupções? Quais os seus efeitos quando o processador está a executar um programa?1.5. Indique os três tipos de interrupções que conhece. Dê exemplos para cada um dos casos.1.6. Um micro-processador comunica com o exterior através de um barramento constituído por 16 linhas de endereços, 8 linhas de dados e 4 de controlo. Pretende-se ligar a esse barramento uma ROM e uma RAM. • A RAM deverá possuir 12Kbytes e deverá estar situada a partir do endereço (8000)16. • A ROM está dividida em duas zonas: uma zona com 8K no início do espaço de endereçamento; e uma zona de 4K a partir do endereço (C000)16. a) Dispondo de RAMs e ROMs 4Kx8, elabore um esquema de descodificação parcial de endereços. b) Repita o problema, mas utilizando descodificação completa dos endereços. c) Substitua todos os circuitos combinatórios referentes à descodificação da alínea anterior por uma PROM cuja dimensão, estruturação e conteúdo será especificado por si.ISCTE – DCTI Arquitectura de Computadores Pág. 1
  2. 2. 1.7. Em que consiste o fetch de uma instrução ?1.8. Indique as principais unidades de uma máquina de von Newmann e explique quais as suas funções.1.9. Pretende-se projectar um circuito capaz de efectuar as seguintes operações: • R1⇐R1+R2 • R1⇐R2 • R1⇐0 • R2⇐N R1 e R2 são registos de 4 bits; ⇐ significa carregamento do registo. N é um número que vem do exterior. a) Elabore o esquema de um circuito que elabore as operações apresentadas, de acordo com o indicado em duas variáveis de controlo. b) Pode-se estabelecer uma analogia entre o circuito anterior e uma parte de um microprocessador. Separe o seu esquema em blocos, identificando o que faz parte da unidade de controlo e da ALU. c) Continuando a analogia anterior, os sinais de controlo da operação poderiam ser as instruções código máquina do microprocessador. Indique uma sequência de instruções para calcular 3 x N.1.10. Elabore o projecto de uma ALU de 4 bits capaz de efectuar as seguintes operações aritméticas: C=A+B; C=A-B; C=A*2; C=A/2 (divisão inteira) A, e B são as entradas, C é a saída.1.11. Numa arquitectura típica von Newmann, explique para que servem os registos Program Counter, Stack Pointer e Acumulador.2. Periféricos:2.1. Calcule o ritmo binário necessário para enviar ao écran 70 imagens por segundo a uma resolução de 800 x 600. Considere que cada ponto de imagem é definido por 3 componentes de cor com valores entre 0 e 255.ISCTE – DCTI Arquitectura de Computadores Pág. 2
  3. 3. 2.2. Em relação a um disco, sabe-se que a sua velocidade de rotação é de 7200 rpm e que possui 64 sectores por pista. a) Uma vez posicionado na pista certa e no início do sector a ler, quanto tempo demorará a ler esse sector? (Despreze os intervalos entre sectores) b) Uma vez posicionado na pista certa, quanto tempo demorará a posicionar-se num sector que ocupa uma posição diametralmente oposta?2.3. Um disco para PC possui 8 superfícies, 8K cilindros e 1024 sectores por pista. Qual será a sua capacidade útil?2.4. Em relação ao disco da questão anterior, uma entidade comercial anuncia-o com uma capacidade superior em 10% em relação à capacidade útil. Especule sobre a razão desta diferença.2.5. Acha que a velocidade de rotação de um CD-ROM é constante durante a leitura de uma pista? Justifique a sua resposta.ISCTE – DCTI Arquitectura de Computadores Pág. 3

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