Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 1 Exercício 1 Complete o seguinte quadro: Exercício 2 Efetue as seguintes conversões entre sistemas de numeração: Exercício 3 Determine o número mínimo de dígitos binários necessários para representar valores de : a) 0...15 b) 0...32 c) 0...127 d) 0...128 e) 0...255 Exercício 4 Determine os valores máximos decimal, octal e hexadecimal representáveis com 10 bits (dígitos binários). Exercício 5 Determine os valores máximos decimal, binário e octal representáveis com 2 dígitos hexadecimais. Exercício 6 Determine o valor máximo octal representável por: a) dois dígitos decimais; b) sete dígitos binários; c) dois dígitos hexadecimais. Professor Edino M. L. Fernandes 1 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 2 Exercício 7 Converta os seguintes números binários em decimal: a) 10110 b) 10110011 c) 11011011 a) b) c) d) 111010011 e) 11101110 f) 11110111111 d) e) f) g) 110011 h) 1110011010011 i) 0010010011 g) h) i) j) 10110011 k) 11001111 l) 111110011 j) k) l) m) 100110001 n) 11000011 o) 00110011 m) n) o) Exercício 8 Converta os seguintes números decimais em binário: a) 10110 b) 1024 c) 110111 a) b) c) d) 456 e) 512 f) 11125 d) e) f) g) 256 h) 18 i) 0010234 g) h) i) j) 2048 k) 29 l) 11423 j) k) l) m) 59 n) 33 o) 6789 m) n) o) Exercício 9 Converta os seguintes números hexadecimais em decimal: a) 92 b) 2C0 c) 7FF a) b) c) d) 1A6 e) BABA f) FF d) e) f) g) 37FD h) 18 i) 100F g) h) i) j) 28 k) CAFE l) 3C3 j) k) l) m) 59 n) FEFE o) AABB m) n) o) Exercício 10 Converta os seguintes números em octal: a) 10710 b) 409710 c) 7FFH a) b) c) d) 18510 e) BABAH f) FFH d) e) f) g) 204810 h) 101010112 i) 100FH g) h) i) j) 2810 k) CAFEH l) 111001112 j) k) l) Professor Edino M. L. Fernandes m) 100110012 n) FEFEH o) AABBH m) n) o) 2 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 3 Exercício 11 Preencher a tabela anexa, efectuando as conversões necessárias Exercício 12 Quais dos seguintes números hexadecimais são válidos ? FACA,BED,CAFE,CAB,CABO,DAD,DACADA,CADA,BAG,FADA,CABO Exercício 13 Converter os seguinte números para as bases indicadas: a) 1984 10 b) 1A0 16 c) 703 8 d) 1008 16 e) 200 10 ....... ....... ....... ....... ....... ( ( ( ( ( )2 )2 ) 16 )2 ) 16 Exercício 14 Marque a afirmativa incorreta, se houver: a) 1000 está na base 2 b) 1020 está na base 8 c) 1010 está na base 10 d) 1AB0 está na base 16 e) 1028 está na base 8 Exercício 15 Converter para decimal os seguintes números binários a) 101.110 b) 1110.10111 c) 110110.100 d) 1111.111 e) 1000.0001 f) 1100.001101 . Professor Edino M. L. Fernandes 3 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 4 Exercício 16 Converter para binário os seguintes números decimais a) 12,130 b) 673,257 c) 19,98 d) 475,32 e) 34,58 f) 0,125 g) 0,0625 h) 53,3876 i) 1,1111 Exercício 18 A maioria das pessoas só pode contar com seus dedos, entretanto quem trabalha com computador pode fazer melhor. Se você olhar cada dedo seu como um dígito binário, sendo o dedo estendido igual a 1 e recolhido igual a 0, até quanto você pode contar usando as duas mãos ? Exercício 19 Qual é o maior número que pode ser representado usando 8 bits? Exercício 20 Qual é o número decimal equivalente a 11010112? Exercício 21 Qual é o próximo número binário que se segue a 101112 na seqüência de contagem? Exercício 22 Qual é o maior valor decimal que pode ser representado usando-se 12 bits? Exercício 23 Converta os números binários a seguir em seus equivalentes valores hexadecimais: a) (11101)2 b) (10000001)2 c) (1100100)2 d) (1110101)2 e) (1010010)2 Exercício 24 Quantos bits são necessários para uma contagem até 51110? Exercício 25 Converta 1000110110112 para seu equivalente decimal. Exercício 26 Qual é o peso do MSB de um número de 16 bits? Exercício 27 Quantos bits são necessários para representar valores decimais variando de 0 até 12500? Professor Edino M. L. Fernandes 4 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 5 Exercício 28 Converter os números abaixo: a) (11011.101)2 = ... ( = ... ( c) (110.11)2 e) (11001.101)2= ... ( g) (22,875)10 = ... ( ) 10 )10 )10 )2 b) (34,18)10 d) (1010.101)2 f) (0,6875)10 h)_(16,7428)10 = ...( ) 2 = ... ( )10 = ... ( )2 = ... ( )2 Exercício 29 Calcule, fornecendo o resultado na base 10: a) 1010 2 + 111 2 = b) 101001 2 + 1101110 2 = Exercício 30 Somar os seguintes números binários: a) b) c) d) 1010 + 1011 1111 + 0011 10101001 + 10011011 1011,1101 + 11,1 Exercício 31Subtraia os seguintes números binários a) 111110 –11011 c) 101011 – 1010 e) 10010 – 10001 b) 11010 – 11 d) 11101 – 101 f) 11000 – 111 Exercício 32 Execute as seguintes operações aritméticas com números binários: a) b) c) d) e) 111 x 101 1011 x 1011 1001,101 x 110,010 1100 / 100 1011 / 100 Professor Edino M. L. Fernandes 5 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 6 Exercício 33 Expresse cada um dos seguintes números decimais na representação complemento a 1 e complemento a 2 (com 8bits): a) -4 b) +23 c) +123 d) -56 e) -107 Exercício 34 Considere os números abaixo representados complemento a 1com 4 bits: A’=0101 B’=1101 C’=0110 D’=1000 E’=1111 Responda: a) Qual o valor em decimal das variáveis A,B,C,D e E ? b) Qual o resultado das seguintes operações em complemento a 1? b.1) A-B b.2) B-C b.3) -A+B b.4) E-A Exercício 35 Considere os números abaixo representados em complemento a 2 com 4 bits: A”=0101 B”=1000 C”=1011 D”=1100 E”=1010 Responda: a) Qual o valor em decimal das variáveis A,B,C,D e E ? b) Qual o resultado das seguintes operações b.1) A-B b.2) B-C b.3) -A+B b.4) E-A Exercício 36 Efetue as seguintes subtrações usando notação sinal/número a) 11101 - 1010 c) 1011 - 1110 + 1111 b) 110111 - 11011 d) 010 1101 - 010 1111 Exercício 37 Efetue as seguintes subtrações em complemento de 1 e complemento de 2. a) 1001 - 110 c) 10111 - 11101 b) 111 - 10111 d) 1110111 – 1110111 Professor Edino M. L. Fernandes 6 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 7 Exercício 38 Converta os valores decimais a seguir em representação binária normalizada: a) b) c) d) e) 0,00565 – 674,25 46,5 – 0,0245 1260,32 Exercício 39Um computador armazena números reais utilizando 1 bit para o sinal do número, 7 bits para o expoente e 8 bits para a mantissa. Como ficariam armazenados os seguintes números em binário? a) 265 b) 12,5 c) - 445,25 d) - 0,1 e) - 12,8 f) 2500,05 Exercício 40 Represente os números (+ 46.5)10 e (+ 98.6875)10 como números binários em ponto flutuante com 24 bits. A mantissa tem 16 bits e o expoente tem 8 bits. A mantissa é uma fração normalizada. Exercício 41 Considerando um computador cuja representação em ponto flutuante é de 16 bits, sendo o primeiro bit utilizado para representar o sinal, o expoente representado pela característica em excesso de 64, a mantissa é fracionária e a base de representação é 2. Pede-se converter os números abaixo expressos na base 10 para a representação em ponto flutuante. a) A = - 32,3725 b) B = 12,5 Exercício 42 Seja o formato de representação indicado pela Figura 1, sendo sua base a binária. Transforme os números abaixo para notação em ponto flutuante. (a) 23,75 (b) - 0,109375 (c) - 0,3125 (d) 17,0859375 (e) 14732,3125 (f) 0,3203125 (g) - 0,36195312 (h) 37286,00830078125 Exercício 43 Mostre a representação binária IEEE 754 para os seguintes números ponto flutuante em precisão simples e dupla: a) 0,25 e) 7,125 h) 0,002197265625 b) 0,45 f) 0, 0000830078125 Professor Edino M. L. Fernandes c) 0,01 g) 0,84375 d) – 4/7 7 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 8 Exercício 44 Quais dos itens a seguir referem-se à forma de representação digital e quais se referem à analógica? ÍTEM A D Chave de dez posições A corrente elétrica na tomada na parede A temperatura de uma sala Grãos de areia na praia Velocímetro de automóvel Número de átomos numa amostra de material Altitude de um avião Pressão num pneu de bicicleta Corrente através de um alto-falante Ajuste do temporizador de um forno de microondas Exercício 45 Qual a diferença entre as quantidades analógicas e digitais? Exercício 46 Quais são as vantagens das técnicas digitais sobre as analógicas? Exercício 47 Qual é a maior limitação para o uso das técnicas digitais? Exercício 48 Demonstre a identidade de cada uma das seguintes equações lógicas: Professor Edino M. L. Fernandes 8 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 9 Exercício 49 Simplifique as seguintes funções lógicas: Exercício 50 Simplifique as seguintes funções lógicas: Exercício 51 Mostre, usando álgebra de Boole e o teorema de DeMorgan, que: Professor Edino M. L. Fernandes 9 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 10 Exercício 52 Simplifique as expressões abaixo: Exercício 53 Encontre os circuitos que executam as seguintes expressões Booleanas: Exercício 54 Obter as expressões booleanas, bem como a tabela verdade para os circuitos abaixo: a) A B S C Professor Edino M. L. Fernandes 10 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 11 b) c) Exercício 55 Desenhe o diagrama lógico das formas canônicas das seguintes funções: Professor Edino M. L. Fernandes 11 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 12 Exercício 56 Desenhe o diagrama lógico das seguintes funções utilizando portas AND, OR e NOT: Exercício 57 Demonstre que: Exercício 58 Obter os circuitos lógicos, bem como a tabela verdade para as expressões booleanas abaixo: a) S = (A + B).C.(B+D) b) S = A.B.C+(A + B).C c) S = ( A . B + C . D ) d) S = (A + B + C) . C + B.C + A.C Professor Edino M. L. Fernandes 12 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 13 Exercício 59 Elaborar um circuito lógico que permita ligar 3 aparelhos obedecendo às seguintes prioridades: • 1ª prioridade: CD player • 2ª prioridade: Toca-fita • 3ª prioridade: Rádio • se não tivermos CD nem fitas o rádio permanece ligado, havendo a presença de algum deles, deve-se seguir as regras de prioridade. Exercício 60 Determine as condições de entrada necessárias para que a saída da figura abaixo seja “1”. Qual a expressão lógica do circuito abaixo? Professor Edino M. L. Fernandes 13 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 14 Exercício 61 O circuito abaixo é um circuito de alarme de automóvel usado para detectar algumas situações indesejáveis. Projete o circuito lógico da figura para ativar o alarme em uma das seguintes condições: - Os faróis estão acesos e a ignição está desligada; - A porta está aberta e a ignição está ligada. Exercício 62 Determine as expressões das funções lógicas representadas no diagrama. Professor Edino M. L. Fernandes 14 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 15 Exercício 63 Considere o diagrama lógico da figura. Determine a expressão lógica da função F. Exercício 64 Determine e simplifique a expressão lógica da função F. Professor Edino M. L. Fernandes 15 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 16 Exercício 65 A partir das figuras, escreva as expressões lógicas que descreve cada circuito: Professor Edino M. L. Fernandes 16 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 17 Exercício 66 Determine as funções e as tabelas verdades das saídas dos circuitos abaixo: Professor Edino M. L. Fernandes 17 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 18 Exercício 67 Um sistema digital tem uma entrada de 4 bits de 0000 a 1111. Projete um circuito lógico que produza uma saída alta sempre que a entrada decimal equivalente for maior que treze (1101). Exercício 68 Um sinal de controle C é injetado em um circuito de entradas A e B, tal que quando C=B=A, a saída assume o valor digital 0 e assume o valor 1 para as demais combinações. Construir a tabela-verdade, obter a função booleana do sistema e desenhar o circuito lógico correspondente. Exercício 69 Desenhar um circuito lógico com duas entradas e uma saída. A saída deverá ser alta somente quando uma entrada for alta. Se ambas as entradas forem altas ou baixas, a saída deverá ser baixa. Exercício 70 A figura abaixo representa as formas de onda de um sistema digital. Onde S representa a saída do sistema e A e B representam as entradas. Deduzir o circuito lógico equivalente. Exercício 71 Considere os seguintes circuitos lógicos e determine a expressão algébrica: Professor Edino M. L. Fernandes 18 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 19 Exercício 72 Desenhar as formas de onda na saída das portas lógicas. Exercício 73 Projete um circuito lógico correspondente à tabela-verdade abaixo: A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 x 1 0 1 1 1 0 0 1 Professor Edino M. L. Fernandes 19 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 20 Exercício 74 Dada a Tabela Verdade, determinar a expressão booleana e minimizá-la. A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 S 1 1 0 0 1 1 1 0 Exercício 75 Dada a Tabela Verdade abaixo, deduza o circuito lógico correspondente: A B C D S 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 Professor Edino M. L. Fernandes 20 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 21 Exercício 76 Construa o mapa da Karnaugh das seguintes funções: a) F(A,B,C,D)= ΠM(0,1,2,8,9,10,11,14,15) b) F(A,B,C,D)= Σm(2, 5,7,11,13,15) c) F(A,B,C)= ΠM(0,2,6,7) d) F(A,B,C)= Σm(0,2,3,4,5,6) e) F(A,B,C,D)= Σm (2,5,7,11,13,15) f) F(A,B,C,D)= Σm(3,4,5,6,7,12,13) g) F(A,B,C,D)= Σm(1,5,6,7,11,12,13,15) h) F(A,B,C,D)= Σm(1,5,6,7,8,9,10,14) i) F(A,B,C,D)= Σm(0,2,8,10) j) F(A,B,C,D)= ΠM(2,6,10,14) k) F(W,X,Y,Z)= Σm(0,1,2,3,7,8,10) l) d(W,X,Y,Z)= Σm (5,6,11,15) m) F(A,B,C,D)= Σm(3,4,13,15) n )d(A,B,C,D)= Σm (1,2,5,6,8,10,12,14) Exercício 77 Usando mapas de Karnaugh, simplifique as seguintes funções booleanas, definidas pelas respectivas tabelas de verdade. a) S1 = 0000 1010 0101 0111 b) S2 = 0101 0101 0111 0101 c) S3 = 0101 1111 0011 0011 Exercício 35 Minimize as funções representadas pelos MK a) 1 1 b) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 c) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Professor Edino M. L. Fernandes 21 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de Exercícios 22 Exercício 78 Determine a expressão algébrica simplificada das funções representadas nestes Mapas de Karnaugh. Professor Edino M. L. Fernandes 22 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 23 Exercício 79 Projete o circuito lógico abaixo (Decodificador 7 segmentos), que é capaz de exibir decimais equivalentes ao número binário ABC (A é o dígito mais significativo). Minimize usando Mapas de Karnaugh. Exercício 80 Considere as seguintes funções lógicas: 38.1 Represente a Tabela de Verdade das funções apresentadas. 38.2 Simplifique as funções utilizando os teoremas da Álgebra Booleana. 38.3 Simplifique as equações usando Mapas de Karnaugh. Professor Edino M. L. Fernandes 23 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 24 Exercício 81 Explique o funcionamento do circuito abaixo quando: X: .............................................................. Y: ............................................................... Qual o nome do circuito ? ________________________________ Exercício 82 Um biestável D tem as especificações: • tsetup = 10 ns • thold = 5 ns • th = 30 ns • a) A que distância à frente da borda crescente do clock deve o bit ser aplicado à entrada D para assegurar o armazenamento correto ? b) Depois da borda crescente de clock, quanto tempo deve-se esperar antes de deixar o bit de dados mudar ? c) Quanto tempo depois da borda crescente do clock de relógio Q mudará ? ______________________________________________________________________ Professor Edino M. L. Fernandes 24 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 25 Exercício 83 O clock da figura tem uma freqüência de 1MHz, e o biestável tem um tempo de retardo de propagação de 25 ns: a) Qual o período do clock ? b) A freqüência da saída Q ? Seu período ? c) Quanto tempo depois da borda negativa de clock a saída Q varia ? a) _________________________ b) ________________________ c) _________________________ Exercício 84 Faça uma tabela que explique o funcionamento do Latch que a seguir se apresenta. Professor Edino M. L. Fernandes 25 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 26 Exercício 85 Desenhe a forma de onda na saída de um FF JK conforme diagrama abaixo. Se fclock = 10 KHz, qual a freqüência na saída Q ? ____________________ Exercício 86 Desenhe a forma de onda na saída de um FF JK considerando os sinais J e CK conforme diagrama abaixo. Professor Edino M. L. Fernandes 26 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 27 Exercício 87 Desenhe as formas de onda em A e B. Se fclock = 100 Hz, quais as freqüências nestes pontos ? Exercício 88 Desenhe o Diagrama de tempo para a figura abaixo. Qual a função do circuito ? Professor Edino M. L. Fernandes 27 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 28 Exercício 89 Projete um contador binário com módulo 6. Exercício 90 Projete um contador asssíncrono binário descendente com módulo 8. Exercício 91 Projete um contador binário asssíncrono up/down com módulo 3. Exercício 92 Desenhe o Diagrama da tempo para a figura abaixo. Qual a função do circuito ? Professor Edino M. L. Fernandes 28 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 29 Exercício 93 Quando a entrada LOAD de um registrador de memória intermediária estiver ativa, a palavra de entrada será armazenada na próxima ________________. Se LOAD então tornar-se inativa, a palavra de entrada poderá mudar sem afetar a palavra ________________. Exercício 94 Um registrador de deslocamento move os _________________ para a esquerda ou para a direita. Carregamento em série significa armazenar uma palavra num registrador de deslocamento introduzindo o bit __________ por pulso de relógio. Com carregamento em paralelo é necessário apenas um _______________ para carregar a palavra de entrada. Exercício 95 O módulo de um contador é o número de ______________ de saída possíveis que ele possui. Um contador módulo 10 pode dividir a freqüência do relógio (clock) por um fator ______________. Exercício 96 Um registrador de três estados tem uma saída que é baixa, ou alta, ou _________________ . Exercício 97 Explique os seguintes conceitos: a) Linguagem de máquina, b) Organização de computadores, c) Arquitetura de computadores. Exercício 98 Sobre a arquitetura da máquina de Von Neumann: a) Apresente a arquitetura proposta b) Explique cada elemento dessa arquitetura c) Quais as inovações implementadas nessa arquitetura? d) Qual a vantagem com o uso de programa armazenado? Exercício 99 O que é a unidade MIPS e qual o problema de se comparar diferentes máquinas tendo MIPS como parâmetro? E MegaFlops? Professor Edino M. L. Fernandes 29 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 30 Exercício 100 Identifique os Registradores na arquitetura abaixo. Exercício 101 Escolha a função ou definição que melhor condiz com os registradores listados a seguir. 1. Registrador acumulador (AC) 2. Registrador de Instruções (RI) 3. Registrador de Endereço de Memória (REM) 4. Registrador de Dado de Memória (RDM) 5. Registrador contador de instrução ou program counter (PC) Professor Edino M. L. Fernandes 30 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 31 Funções e definições: ( ( ( ( ( ) Registrador que será utilizado para armazenar o resultado de operações (aritméticas, lógicas, etc) e de uso geral. ) Registrador que contém a instrução que deverá ser executada pela Unidade Central de Processamento (UCP). ) Registrador que será utilizado para indicar o endereço da instrução que deverá ser carregada no RI para futura execução. ) Registrador que armazena o dado a ser escrito ou o dado lido da memória. ) Registrador que armazena o endereço do dado a ser lido ou gravado na memória Exercício 102 Escolha a função ou definição que melhor condiz com os dispositivos e conceitos listados a seguir. Dispositivos e conceitos: 1. Registrador acumulador (AC) 2. Registrador de Instruções (RI) 3. Registrador de Endereço de Memória 4. Registrador de Dado de Memória 5. Registrador contador de instrução ou program counter (PC) 6. Computador 7. Gargalo de Von Neumann 8. Memória 9. Unidade Central de Processamento (CPU) 10. Relógio 11. Unidade de Controle 12. Unidade Aritmética e Lógica (ULA) 13. Barramento 14. Programa 15. Instruções Professor Edino M. L. Fernandes 31 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 32 Funções e definições: ( ) É composto basicamente por blocos convencionalmente chamados de memória, unidade operacional, unidade de controle e dispositivos de entrada e saída. ( ) Registrador que será utilizado para armazenar o resultado de operações (aritméticas, lógicas, etc) e de uso geral. ( ) Circuito lógico que se responsabilizará pela seqüência de pulsos de habilitação (sinais de controle) para os diversos circuitos da arquitetura. ( ) Registrador que contém a instrução que deverá ser executada pela Unidade Central de Processamento (UCP). ( ) Registrador que será utilizado para indicar o endereço da instrução que deverá ser carregada no RI para futura execução. ( ) É composta pela operação que especifica a função que será desempenhada e por operandos que fornecem a maneira de calcular a posição atual dos dados com o qual a operação será realizada. ( ) Registrador que armazena o dado a ser escrito ou o dado lido da memória. ( ) Faz as operações aritméticas e lógicas necessárias. ( ) Armazena os dados e as instruções ( ) Registrador que armazena o endereço do dado a ser lido ou gravado na memória ( ) Irá marcar a cadência de operação dos circuitos; cada ciclo do relógio ou clock corresponderá a uma ou mais operações dependendo da arquitetura. ( ) É constituído por uma seqüência pré-determinada de instruções que devem ser seguidas para que seja atingido o objetivo computacional. ( ) As principais funções são: busca da instrução na memória de programa, decodificação da instrução e execução das instruções. ( ) Mesmo barramento para os dados e para as instruções. ( ) Caminhos físicos por onde os dados e instruções são transferidos entre os diversos elementos de um computador. Professor Edino M. L. Fernandes 32 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 33 Exercício 103 Considere uma máquina com 32K células de memória onde cada célula possui 20 bits e 32 instruções distintas com um único operando. Cada instrução possui 20 bits. a) Qual o tamanho mínimo do MAR ? b) Qual o tamanho mínimo do IR ? c) Qual o tamanho mínimo do MBR ? d) Qual o tamanho da memória em bits ? Exercício 104 As memórias abaixo estão descritas pelo número de palavras versus o número de bits por palavra. Quantas linhas de endereçamento e linhas de entrada e saída são necessárias para estas memórias? a) 2K x 16 b) 64K x 8 c) 16M x 32 d) 96K x 12 Exercício 105 Um computador utiliza chips de memória RAM com capacidade de 1024 x 1. Pergunta-se: a) Quantos chips são necessários e como devem ser as suas linhas de endereçamento conectadas para fornecer uma memória com capacidade total de 1024 bytes? b) Quantos chips seriam necessários para fornecer uma capacidade total de 16K bytes? Exercício 106Numa MP com 1kbyte de capacidade, onde cada célula tem 8 bits: a) quantas células tem a MP? b) quantos bits são necessários para representar um endereço de memória? Exercício 107 Um computador endereça 1k células de 16 bits cada uma. Pede-se: a) sua capacidade de memória; b) o maior endereço que o computador pode endereçar; Exercício 108 A memória de um computador tem capacidade de armazenar 216 bits e possui um barramento de dados de 16 bits. Pede-se o tamanho da célula de memória. Professor Edino M. L. Fernandes 33 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 34 Exercício 109 Calcular e completar os campos: MTamanho da célula 8 bits x - nº de bits do endereço - 16 bits - 4 bytes 64 bits 4 bits - 1 K byte 0 a (N-1) Faixa de endereços - - - 256 bits 4 Gbytes 1 Mbyte - 0 a 65.535 0 a 262.143 N - nº de T - Capac. endereços da memória 1K endereços - Exercício 110 Quais das seguintes memórias são passíveis de implementação? MEMÓRIA Nº BITS NO REM Nº DE CÉLULAS TAMANHO DA CÉLULA EM BITS A 10 1024 8 B 10 1024 12 C 9 1024 10 D 11 1024 10 E 10 10 1024 F 1024 10 10 Exercício 111 Um computador tem 512 endereços e cada célula tem 10 bits. Qual a capacidade: a) do REM; b) do RDM; c) da MP em bits. Professor Edino M. L. Fernandes 34 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 35 Exercício 112 Um computador tem um RDM de 16 bits e um REM de 20 bits. Sabe-se que a célula desse computador é de 8 bits e que ele tem um número de células igual à sua possibilidade de endereçamento. Pede-se: a) qual o tamanho da barra de endereços? b) quantas células são lidas da memória em uma única operação? c) quantos bits tem a memória desse computador? Exercício 113 Diferencia as vias de endereços, dados e controle. Exercício 114 Qual o principal benefício no uso de memória cache ? Exercício 115 O que é o princípio da localidade ? Exercício 116 Qual a relação entre o princípio da localidade e o funcionamento das memórias cache ? Exercício 117 Diferencie memórias ROM e RAM ? Exercício 118 Quais os tipos de memórias RAM existentes e quais diferenças existem entre suas arquiteturas. Exercício 119 Diferencie memória principal, memória cache e memória secundária. Exercício 120 Um computador utiliza chips de memória RAM com capacidade de 1024 x 1. Pergunta-se: a) Quantos chips são necessários e como devem ser as suas linhas de endereçamento conectadas para fornecer uma memória com capacidade total de 1024 bytes? b) Quantos chips seriam necessários para fornecer uma capacidade total de 16K bytes? Exercício 121 Quais as possíveis operações que podem ser realizadas em uma memória ? Professor Edino M. L. Fernandes 35 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 36 Exercício 122 Em relação à memória que a seguir se apresenta, diga para cada endereço possível qual a palavra que se encontra armazenada. Exercício 123 Descreva o funcionamento das memórias ROM, PROM, EPROM e EEPROM. Qual delas você usaria como memória de set-up para seu microcomputador ? Por quê ? Exercício 124 Descreva as principais características da arquitetura RISC e compare-as com as arquiteturas CISC. Exercício 125 Qual a vantagem de se usar uma operação pipeline ? Exercício 126 Defina processadores SISD, MISD, MIMD e SIMD. Exercício 127 O que são clusters ? Exercício 128 O que são arquivos ? E registros ? Exercício 129 O que significam as unidades MIPS e MFLOPS ? O que elas medem ? Exercício 130 Explique as quatro funções básicas de um computador. Exercício 131 Diferencie linguagem de máquina, assembler e HLL. Exercício 132 O que são interrupções no processamento ? Explique as classes de interrupções. Exercício 133 Descreva para que servem as opções de setup: CPU Setup Advanced CMOS Setup Power management Setup Bootsector Virus Protection Professor Edino M. L. Fernandes 36 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 37 Exercício 134 O que é Chipset ? Para que servem ? Qual a diferença entre Ponte Norte e Pnte Sul ? Exercício 135 Para que são usadas as baterias na motherboard ? Exercício 136 As impressoras melhores apresentam buffers maiores e até mesmo a possibilidade de expansão de tais buffers. No que um buffer maior nos beneficia? Explique. Exercício 137 O que significa para um monitor de vídeo a frequência vertical e a frequência horizontal? Sabe-se que quanto maior estes valores melhor. Explique. Exercício 138 Meu monitor esta trabalhando com uma resolução de 1280 x 1024 e esquema de cores True Color (32 bits). Qual o tamanho mínimo que a memória de vídeo deve apresentar para suportar tais configurações (explicite seus cálculos)? Exercício 139 Meu HD apresenta 12 cabeças (lados), 4096 cilindros (trilhas) e 1024 setores. Qual a capacidade de tal HD (explicite seus cálculos)? Exercício 140 Qual a importância do buffer num processo de impressão? Explique. Exercício 141 Quais as características do nosso monitor de vídeo que dependem do tamanho da memória de vídeo associada à ele? Explique. Exercício 142 O que significa fazer a clusterização de um disco? Quais as vantagens e desvantagens de tal prática? Exercício 143 O DVD é uma evolução da tecnologia dos CDs, enquanto que em um CD conseguimos armazenar 650 MB nos DVDs mais simples conseguimos 4.7 GB enquanto que nos mais sofisticados chegamos até 17 GB. Explique. Exercício 144 O que é Dot Pitch ? E pixel ? Exercício 145 Em monitores CRT (Tubos de Raios Catódicos) o que significa taxa de atualização ? Professor Edino M. L. Fernandes 37 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 38 Exercício 146 Como funcionam os monitores de cristal líquido ? Exercício 147Quem consome mais: monitores CRT ou LCD ? Exercício 148 Explique resumidamente o processo de funcionamento das impressoras: • • Laser Jato de tinta Exercício 149 Como funcionam as impressoras laser coloridas ? Exercício 150 Descreva o funcionamento do Joystick. Exercício 151 O que se entende por force feedback ? Exercício 152 Quais as vantagens do mouse ótico em relação ao convencional ? Exercício 153 A tecnologia CCD é utilizada para capturar imagens em scanners. Explique seu funcionamento. Exercício 154 Porque os teclados ainda conservam o arranjo QWERTY das antigas máquinas de escrever ? Exercício 155 Para que são usadas as mesas digitalizadoras ? Exercício 156 Defina portas seriais, portas paralelas, portas IDE e portas USB. Para que servem ? Exercício 157 Diferencie os padrões de barramento:ISA, EISA, VLBUS, PCI, AGP e USB. Exercício 158 O que são módulos DIP, SIMM e DIMM ? Exercício 159 Explique para que são usados: conector DB-15, conector DIN, conector DB-25, conector Centronics, conector DB-9. Exercício 160 Qual a forma de comunicação das portas COM1 e LPT1 ? Exercício 161 O que é controlador de DMA ? Professor Edino M. L. Fernandes 38 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 39 Exercício 162 De que forma se armazenam as informações nos discos magnéticos ? Exercício 163 O que são e como funcionam as fitas DAT ? Exercício 164Qual a diferença em relação à capacidade de armazenamento de um CD e um DVD. Explique. Exercício 165 Por quê os CD-R não podem ser gravados ? Exercício 166 Com relação às fitas magnéticas o que são: Marca delfetora, GAP, bloco físico e fator de bloco ? Exercício 167 O que é tempo de seek ? E tempo de latência ? Exercício 168 Defina Setor e trilha em um disco magnético Exercício 169 O que é fragmentação de arquivos ? Exercício 170 Por quê se chamam os discos rígidos de Winchester ? Exercício 171 Justifique a principal regra da arquitetura de máquinas RISC: Sacrifique tudo para reduzir o tempo do ciclo de vida de dados Exercício 172 Qual a função dos transistores nos microprocessadores ? O que significa dizer que um processador tem uma freqüência de operação de 2 GHz ? Exercício 173 O que significam os blocos Front End e Back End em um processador ? Exercício 174 O que significa overclocking e como funciona ? Exercício 175 Cite 7 operações básicas de um microprocessador. Exercício 176O que é um processador superescalar ? Exercício 177 Compare os dois modos: compilação e interpretação. Indique em que circunstancias um modo é mais vantajoso que o outro. Exercício 178 Diferencie memórias SDRAM, PC 100 e DDR-SDRAM. Professor Edino M. L. Fernandes 39 Organização e Arquitetura de Computadores Exercícios Folha de exercícios Nº 40 Exercício 179 Em relação aos chipsets, o que significam os termos Speculative Leadoff e Interleaving ?: Exercício 180 O que são memórias virtuais ? Exercício 181 Explique o significado de cada elemento do formato de instrução mostrado abaixo: C. Op. Operando 1 Operando 2 Operando 3 Exercício 182 O que fariam as seguintes instruções em linguagem assembly ? 0. CARG X 1. ADIC Y 2. EXIBA 3. PARE Exercício 183 Exemplifique uma operação pipeline em função do tempo. Exercício 184 Uma maneira tradicional de aumentar o desempenho de um sistema de computação é usar vários processadores, que possam executar em paralelo para poder suportar uma dada carga de trabalho. As duas organizações de múltiplos processadores mais comuns são a de multiprocessadores simétricos (SMPs), a de agregados (clusters) e sistemas com acesso não-uniforme à memória (NUMA). Explique cada um deles. Exercício 185 Identifique as colunas apropriadamente 1. MIMD 2. SIMD 3. MISD 4. SISD ( ) Um único processador executa uma única seqüência de instruções, usando dados armazenados em uma única memória. Essa arquitetura é usada nos computadores que temos em casa. Segue o proposto por von Neumann e é por isso denominada de “Arquitetura de von Neumann”, também chamado de computador serial. ( ) Uma única instrução de máquina controla a execução simultânea de um certo número de elementos de processamento, em passos de execução. ( ) um conjunto de processadores executa simultaneamente seqüências diferentes de instruções, sobre conjuntos de dados distintos. Essa é a arquitetura que esperaríamos encontrar em um computador paralelo. ( ) Uma seqüência de dados é transmitida para um conjunto de processadores, cada um dos quais executa uma seqüência de instruções diferente. Professor Edino M. L. Fernandes 40