Microcomputadores

1. 4564 – GESTÃO DA MANUTENÇÃO - INTRODUÇÃO
DISCIPLINA: ARQUITETURA DE COMPUTADORES
Ano Letivo 2024/2025
Gerardo Gonçalves
28/10/2023

2. Sumário
Aula 01 e 02 28/10/2024
• Apresentação dos Objetivos e conteúdos da
UFCD: MICROCOMPUTADORES - INTRODUÇÃO

3. Sumário
Aula 1 25/10/2024
• Autorregulação
• Identificar e caracterizar os diversos CPUs
existentes.

4. Objetivos
• Compreender o que são microcomputadores e os seus componentes.
• Identificar o papel do CPU e os seus tipos nos microcomputadores.
• Explorar as aplicações práticas e a importância dos
microcomputadores na eletrónica e automação.

5. O que é um Microcomputador?
• Definição: Computador de pequeno
porte, com capacidade de
processamento suficiente para tarefas
gerais. Principais Componentes:
• CPU (Unidade Central de
Processamento)
• Memória (RAM e armazenamento)
• Interfaces de entrada/saída (E/S)
– Exemplos: Computadores de
secretária, portáteis, sistemas
embebidos (como Raspberry Pi e
Arduino).

6. Estrutura Básica de um Microcomputador
CPU: O “cérebro” do microcomputador,
onde são processadas as instruções.
Memória RAM: Armazena dados
temporários para acesso rápido.
Disco Rígido/SSD: Armazena dados
de forma permanente.
Interfaces de Entrada/Saída:
Conexões com dispositivos externos,
como USB, HDMI, entre outros.

7. O Papel do CPU nos Microcomputadores
• Função: Interpretar e executar
instruções, controlando o
funcionamento do sistema.
• Ciclo de Instrução: Procura,
descodificação e execução.
• Importância: O desempenho do
CPU afeta diretamente a
velocidade e a eficiência do
microcomputador.

8. Tipos de CPUs em Microcomputadores
1. CPUs para Computadores de
Secretária e Portáteis:
1. Exemplo: Intel Core e AMD Ryzen.
2. Focados em multitarefa e alta
performance.
2. CPUs para Dispositivos Móveis:
1. Exemplo: Qualcomm Snapdragon,
Apple A-Series.
2. Alta eficiência energética para
smartphones e tablets.

9. Tipos de CPUs em Microcomputadores
CPUs para Sistemas Embebidos:
1.Exemplo: ARM Cortex, ESP32.
2.Utilizados em dispositivos IoT
e automação.

10. Características Técnicas dos CPUs
• Clock (GHz): Velocidade de
processamento.
• Núcleos e Threads: Núcleos permitem
multitarefa, threads otimizam o
processamento.
• Cache: Memória interna para
armazenamento rápido de dados
frequentes.
• Consumo de Energia: Essencial para
dispositivos móveis e sistemas
embebidos.

11. CPUs vs. Microcontroladores
• CPU (Processador Completo): Alta
capacidade de processamento, usado
em computadores de secretária e
portáteis.
• Microcontrolador: CPU integrada com
memória e E/S para controlo de
dispositivos simples (exemplo:
Arduino).
• Diferença de Aplicação: CPUs são
melhores para processamento
intenso; microcontroladores são
ideais para automação de sistemas
menores.

12. Exemplos de Microcomputadores e os seus CPUs
1. Computadores de Secretária e Portáteis:
1. CPUs da Intel e AMD.
2. Raspberry Pi:
1. CPU ARM Cortex, voltado para projetos
de automação e prototipagem.
3. Arduino:
1. Microcontrolador AVR, para controlo
de sistemas embebidos.
4. Smartphones:
1. Qualcomm Snapdragon, Apple M-
Series para otimização de energia e
performance.

13. Aplicações dos Microcomputadores na Eletrónica e Automação
• Sistemas Embebidos: Automação
de processos industriais e
domésticos.
• Internet das Coisas (IoT):
Microcomputadores conectados
em rede para monitorização e
controlo remoto.
• Prototipagem Rápida: Ferramentas
como Raspberry Pi e Arduino
permitem testes rápidos de ideias
em automação.

14. • Resumo: Revisão da importância
do CPU e dos
microcomputadores para a
eletrónica e automação.
• Discussão: Como são usados os
microcomputadores em projetos
de automação?
• Reflexão Final: Como escolher o
microcomputador ou CPU certo
para um projeto específico?

15. Resumo: Importância do CPU e dos Microcomputadores para a Eletrónica
e Automação
O CPU é o componente essencial para o processamento e a execução de
instruções em qualquer dispositivo computacional, influenciando
diretamente a velocidade, eficiência e capacidade de multitarefa dos
microcomputadores. Nos projetos de eletrónica e automação, os
microcomputadores desempenham um papel fundamental, pois
permitem o controlo preciso e a automação de tarefas. São
particularmente úteis em sistemas embebidos, robótica, monitorização
de processos industriais e na Internet das Coisas (IoT), onde são
aplicados para melhorar a eficiência e reduzir a intervenção manual.

16. Uso de Microcomputadores em Projetos de Automação
Em projetos de automação.
Microcomputadores como:
• Raspberry Pi,
• Arduino e outros sistemas embebidos são amplamente utilizados.

17. Uso de Microcomputadores em Projetos de Automação
Em projetos de automação.
Estes dispositivos podem:
• controlar motores,
• processar dados de sensores
• coordenar atuadores, permitindo a automação de tarefas repetitivas e
de precisão em processos industriais, domótica e robótica.
• torna possível a integração com redes e sistemas de monitorização,
permitindo o controlo remoto e a recolha de dados em tempo real.

18. Como Escolher o Microcomputador ou CPU Certo para um Projeto
Específico
A escolha do microcomputador ou CPU adequado depende dos requisitos
específicos do projeto.
• Para projetos de automação industrial complexos, pode ser necessário
um CPU potente com vários núcleos e alta capacidade de
processamento.
• Para tarefas mais simples ou dispositivos IoT, um microcontrolador
eficiente em termos de energia, como o ESP32, pode ser mais
adequado.

19. Como Escolher o Microcomputador ou CPU Certo para um Projeto
Específico
Fatores como:
• o consumo de energia,
• a velocidade de processamento,
• o número de interfaces de entrada/saída
• o custo
devem ser considerados para garantir que o dispositivo selecionado
oferece o desempenho necessário sem exceder o orçamento.