Arquitetura de Computadores
PLANO DE ENSINO
DISCIPLINA: Arquitetura de Computadores
CARGA HORÁRIA DA DISCIPLINA: 80 h
APRESENTAÇÃO
A informatização de diversos processos é tônica do movimento evolutivo da humanidade nos últimos
anos. Consequentemente, o desenvolvimento e uso de dispositivos computacionais, em especial os
computadores, evoluiu na mesma velocidade e proporção com a criação de diversas técnicas de
implementação e programação dos mesmos. Ainda no contexto evolutivo, deve-se destacar que os
computadores diminuíram vertiginosamente o consumo de energia e seu tamanho e paralelamente,
aumentou a capacidade computacional e área de atuação. Encontramos computadores instalados
em quase tudo que conhecemos, como por exemplo, nos televisores, nos rádios dos automóveis, em
hospitais, até mesmo em sapatos. Na disciplina Arquitetura de Computadores será possível conhecer
a história da evolução dos computadores, com destaque aos pilares básicos de projetos, as técnicas
de implementação das unidades operacionais, bem como podemos classificar os computadores.
Ainda, é promovida uma revisão básica dos conceitos de sistemas numéricos e digitais, visando
facilitar o entendimento da disciplina.
OBJETIVO GERAL DA DISCIPLINA
Tornar o aluno capaz de avaliar, analisar e criticar os diversos tipos de dispositivos computacionais
disponíveis no mercado. Conhecer o processo evolutivo dos computadores e paralelamente
entender como o uso da tecnologia está cada vez mais forte na nossa sociedade. Capacitar o aluno a
trabalhar com diversos sistemas numéricos. Promover o desenvolvimento do raciocínio lógico
matemático para facilitar o projeto e uso de sistemas digitais. Também oferecer meios para que o
aluno realize a tomada de decisões e resolva problemas computacionais de forma otimizada.
EMENTA DA DISCIPLINA
Introdução, evolução e desempenho de computadores.
Apresentação das arquiteturas Pilha,
Acumulador e Registrador. Comparações entre Processadores. Análise de desempenho dos
computadores. Linguagem de máquina Assembly. O uso de Pipeline. Arquiteturas RISC X CISC.
Arquitetura de Computadores
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
Unidades
Unidade 1
Introdução
Unidade 2
Sistemas
numéricos
Unidade 3
Representação
numérica
computacional
Unidade 4
Sistemas digitais
Unidade 5
Organização
básica de um
computador
Unidade 6
Modelos de
programação
Tópicos
Objetivos Específicos:
 Conceitos introdutórios
 Arquitetura de computadores
 Computadores
origem
e
evolução
* Apresentar e discutir os conceitos iniciais da
computação;
* Conhecer e entender o processo evolutivo dos
computadores;
* Compreender a necessidade e a importância de
domínio da matemática no âmbito computacional;
* Conhecer modelos abstratos que podem
representar um computador moderno;
* Permitir análise funcional dos modelos abstratos de
computadores.
* Rever conceitos sobre organização numérica;
* Saber representar números em bases numéricas
diferentes;
* Habilidades para operações de conversões entre
bases;
* Conhecer alternativas para representação numérica.
 Sistemas posicionais
 Base de um sistema numérico
 Decimal
 Binário
 Hexadecimal
 Octal
 Conversões entre bases
 Números inteiros (ponto fixo)
 Representação em Sinal e
magnitude
 Representação
em
complemento a (base-1)
 Aritmética em complemento
 Números
reais
(ponto
flutuante)
 Operadores lógicos básicos
 Operadores lógicos compostos
 Circuitos lógicos
 Sequenciais
 Combinacionais
 Blocos lógicos
 Modelo de máquinas
 Von Neumann
 Harward
 Estrutura interna da UCP
 ULA
 UCON
 Funcionamento da UCP





Projeto de nível ISA
Programação assembly
Arquitetura pilha
Arquitetura acumulador
Arquitetura RUG
* Conhecer formatos de representação numérica para
números inteiros e reais;
* Operar com o processo de conversão entre as
representações;
* Conhecer o processo aritmético para números
inteiros e reais;
*
Resolver
problemas
que
envolvam
o
armazenamento de dados;
* Interpretar os mecanismos de representação
numérica.
* Aplicar as propriedades da álgebra booleana;
* Resolver problemas matemáticos usando circuitos
lógicos;
* Interpretar o funcionamento de circuitos digitais;
* Reconhecer e construir blocos lógicos.
* Reconhecer as diferentes implementações de
computadores;
* Identificar os elementos que compõem uma
unidade central de processamento;
* Entender o relacionamento dos blocos internos da
UCP;
* Compreender o funcionamento da UCP;
* Conhecer o ciclo de busca de instruções;
* Interpretar o processo de execução de uma
instrução.
* Conhecer os modelos de implementação de UCP;
* Trabalhar com a linguagem assembly;
* Desenvolver programas em cada uma das
arquiteturas;
* Identificar as características de cada um dos
modelos de programação.
Arquitetura de Computadores
Unidade 7
Classificação do
conjunto de
instruções
Unidade 8
Desempenho dos
computadores
 Implementação
 Monociclo
 Multiciclo
 Classificação
 Projeto RISC
 Projeto CISC
 Cálculo do tempo de execução
de um programa
 Desempenho
de
um
computador
 Uso de Pipeline
 Tratamento de conflitos do
pipeline
 Uso de memória Cache
* Classificar o conjunto de instruções de uma
máquina;
* Identificar as diferenças entre as implementações
de máquinas;
* Conhecer as vantagens de cada implementação;
* Relacionar as classes de conjunto de instruções com
os computadores disponíveis no mercado;
* Conhecer técnicas para cálculo de tempo de
execução de um programa;
* Entender o que é “performance” de computadores;
* Comparar as diversas implementações de
computadores;
* Resolver problemas de desempenho de
computadores;
* Entender o conceito e uso de memória cache;
* Conhecer técnicas de programação visando o
desempenho.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
PATTERSON, David A.; HENESSY, Jonh L. Organização e Projeto de Computadores. 2. ed. Rio de
Janeiro: LTC Editora S/A, 1998.
STALLINGS, W. Arquitetura e Organização de Computadores. 5. ed. São Paulo: Pearson Education do
Brasil, 2002.
TANENBAUM, A. Organização Estruturada de Computadores. 4. ed. São Paulo : Prentice-Hall, 2006.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
LORIN, Harold. Introdução à arquitetura e organização de computadores. ISBN 8570011911
Rio de Janeiro: Campus, 1985. 362p.
MURDOCCA, Miles; HEURING, Vicent. Introdução a Arquitetura de Computadores. Rio de
Janeiro: Ed. Campus, 2000.
STALLINGS, William. Arquitetura e organização de computadores: projeto para o
desempenho. 5. ed. ISBN 85-87918-53-2. São Paulo: Prentice-Hall, 2002. 786 p.
TORRES, Gabriel. Hardware: curso completo. 4. ed. ISBN 85-7323-165-3. Rio de Janeiro:
Axcel Books, 2001. 1398 p.
WEBER, Raul Fernando. Fundamentos de Arquitetura de Computadores. Série Livros
Didáticos. 2.ed. ISBN 8524106352. Porto Alegre: Sagra Luzzatto, 2001. 299p.