Upload
elaine-cecilia-gatto
View
1.190
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Arquitetura de Computadores Prof.ª Ms. Elaine Cecília Gatto
1
Famílias de Processadores
• Resumo Família Intel MSC-4:
• 4004 – CPU
• 4001 – ROM & 4 Bit Port
• 4002 – RAM & 4 Bit Port
• 4003 – 10 Bit Shift Register
• 4008 – Memory + I/O Interface
• 4009 – Memory + I/O Interface
2
Famílias de Processadores
• A CPU Intel 4040 (1.974): • Possuía 60 instruções (14 a mais que o 4004);
• um PC (program counter) de 14 bits;
• possuia mecanismos para lidar com interrupções;
• sucessor do Intel 4004;
• 3.000 transistores;
• 10 micro milimetros;
• Fabricado em versões de 500 a 740 kHz;
• Foi utilizado no sistema de desenvolvimento Intellec 4/40 (sistema embarcado);
• INTERRUPÇÃO: uma interrupção é um sinal de um dispositivo que tipicamente resulta em uma troca de contexto, isto é, o processador pára de fazer o que está fazendo para atender o dispositivo que pediu a interrupção.
3
Famílias de Processadores
• A CPU Intel 4040 (1.974):
• 60.000 instruções por segundo;
• Tecnologia P-MOS (Tipo P de metal semicondutor óxido lógico – MOS = transistores de efeito de campo);
• 24 pinos encapsulamento DIP;
• Conjunto de instruções: 4 bits;
• 8kb de enderaçamento de memória;
• 24 registradores de indexação;
4
Famílias de Processadores
• A CPU Intel 4040 (1.974):
5
Famílias de Processadores
• Comparando a pinagem entre 4040 e 4004:
6
Famílias de Processadores
• Comparando a pinagem entre 4040 e 4004:
7
Famílias de Processadores
• Comparando a pinagem entre 4040 e 4004:
• CY ou CARRY: em computação significa passagem, transporte de sinal ou dígito excedente produzido pela soma de dois ou mais algarismos, o famoso “vai um”. Exemplo:
• Como a CPU trata essa situação? Disciplina de sistemas digitais!
8
1 25 + 17 42
Famílias de Processadores
• Comparando a pinagem entre 4040 e 4004:
• STP ou
• STOP INPUT ou
• ENTRADA para PARAR
• O nível lógico 1 nesta entrada faz com que o processador entre no modo STOP, ou seja, o processador pára.
9
Famílias de Processadores
• Comparando a pinagem entre 4040 e 4004:
• STP ACK ou
• STOP ACKNOWLEDGE OUTPUT
• Este sinal está ativo quando o processador está no estado parado.
• A saída é do tipo dreno-aberto, o que requer um resistor do tipo pull-down para Vdd.
10
Famílias de Processadores
• Comparando a pinagem entre 4040 e 4004:
• STP ACK ou
• STOP ACKNOWLEDGE OUTPUT
• Saídas de dreno-aberto são saídas que em determinado momento ou estão drenando corrente ou não flui corrente alguma por ela, mas nunca estão com o valor lógico 1. Dreno-aberto refere-se ao terminal de drenagem de um transistor MOS FET.
• Resistores pull-down são usados para armazenar a entrada em valor zero (baixo) quando nenhum outro componente estiver conduzindo a entrada;
11
Famílias de Processadores
• Comparando a pinagem entre 4040 e 4004:
• INT ou
• INTERRUPT INPUT ou
• ENTRADA de INTERRUPÇÃO:
• O nível lógico 1 nesta entrada faz com que o processador entre no modo INTERRUPT, ou seja, entre no modo de tratamento de interrupções.
12
Famílias de Processadores
• Comparando a pinagem entre 4040 e 4004:
• INT ACK ou
• INTERRUPT ACKNOWLEDGE INPUT
• Este sinal reconhece a recepção de um sinal de interrupção e impede as interrupções adicionais de entrar no processador. Ele permanece ativo até que seja apagada pela execução das instruções BRANCH BACK e SRC (BBS). A saída é do tipo dreno-aberto exigindo um resistor do tipo pull-down para Vdd.
13
Famílias de Processadores
• MCS-40 Family:
• 4040 – CPU;
• 4101 – 1024-bit (256 × 4) RAM estática com entrada e saída separada;
• 4201 – Gerador de clock de 4MHz;
• 4207 – Propósito geral com portas de entrada e saída
• 4209 – Propósito geral com portas de entrada e saída
• 4211 – Propósito geral com portas de entrada e saída
• 4265 – Dispositivos de entrada e saída de propósito geral programáveis
• 4269 – Dispositivo de exibição e teclado programável;
• 4289 – Interface de memória padrão para as famílias MCS-4/40;
• 4308 – 8192-bit (1024 × 8) ROM com portas de entrada de 4 bits;
• 4316 – 16384-bit (2048 × 8) ROM estática;
• 4702 – 2048-bit (256 × 8) EPROM;
• 4801 – 5.185MHz Cristal Gerador de Clock para 4004/4201ª ou 4040/4201
14
Famílias de Processadores
• Datasheet 4040
• Complementar: Datasheet 4002
15
Referencias
1. MONTEIRO, Mario A. Introdução a Organização de Computadores. 5ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007
2. TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de Computadores. 5ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
3. STALLINGS, William. Arquitetura e Organização de Computadores. 8ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
4. NULL, Linda. Princípios Básicos de Arquitetura e Organização de Computadores. 2ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2010.
5. LORIN, Harold. Introducao a Arquitetura e Organizacao de Computadores. Rio de Janeiro: Campus, 11985.
16
Referencias 1. PATTERSON, David A.; HENNESSY, John L. Computer Organization
and Design: The Hardware And Software Interface. 2ª ed. San Francisco, USA: Morgan Kaufmann, 1998.
2. PATTERSON, David A.; HENNESSY, John L. Organização e Projeto de Computadores: A Interface Hardware e Software. 2ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2000.
3. WEBER, Raul Fernando. Fundamentos de Arquitetura de Computadores. 3ª ed. Porto Alegre, RS: Bookman, Instituto de Informatica da UFRGS, 2008.
4. TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de Computadores. 4ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001.
5. TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de Computadores. 5ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2009.
17
Referencias 1. HENNESSY, JOHAN L. Arquitetura de Computadores: uma
abordagem quantitativa. Rio de Janeiro: Campus, 2003.
2. REBONATO, MARCELO T. Organização de Computadores: notas de aula. Universidade de Passo Fundo.
3. RICARTE, IVAN l. M. Organização de Computadores. Universidade Estadual de Campinas.
4. http://en.wikipedia.org/wiki/Intel_4040
5. http://pt.wikipedia.org/wiki/Intel_4040
6. INTEL Datasheet 4040
18