Esta sugestão de leitura de hoje, incide sobre o mundo dos sistemas digitais e dos processadores, que nos permitem aceder a tecnologias que nos dias de hoje damos por adquiridas, como um computador, mas que sem estes conhecimentos, nada disto seria possível.

Vivemos em plena era da informação, em que a mesma circula e está armazenada num “mundo” de sistemas e arquitecturas digitais, desde uma simples calculadora ou relógio de dígitos, ao mais poderoso computador. Tudo se resume a “zeros” e “uns” e este aspecto destas arquitecturas, ainda deixa muita gente perplexa. Como é que com apenas um bit, conseguimos construir sistemas tão complexos, que em tanto nos facilitam o nosso dia-a-dia.

Este livro marca a estreia da Editora do Instituto Superior Técnico (IST - Press), uma das mais prestigiadas Universidades do País, que edita os seus próprios livros, como forma de apoiar da melhor forma os seus alunos. Como estes temas são “universais”, alunos de outros estabelecimentos de ensino, irão também beneficiar destas obras, pois não é fácil encontrar literatura técnica de qualidade na nossa língua, o Português, se são poucas as Editoras em Portugal que os produzem.

O livro Arquitectura de Computadores - dos Sistemas Digitais aos Microprocessadores, opta por fazer uma abordagem intermédia, embora não ignorando os aspectos físicos que o tema abrange, encarando os sistemas digitais essencialmente como conceito abstracto, parte constituinte do processamento de informação que constitui os blocos de um computador.

Esta obra foi escrita com o objectivo de servir de apoio no ensino de disciplinas introdutórias, ao nível do ensino superior, nas áreas dos sistemas digitais e das arquitecturas de computadores. É adequada para alunos nas áreas de Engenharia que exijam conhecimentos específicos da tecnologia de processadores, como a Engenharia Electrotécnica, Engenharia Informática, Engenharia Electrónica, etc.

Para além de ser uma obra de referência, muito completa e rigorosa, é disponibilizado um conjunto de materiais acompanhantes de apoio, onde se incluem um assembler e um simulador para uma arquitectura abordada neste livro, o Pequeno Processador Pedagógico P3 e diverso material pedagógico adicional.

Capítulos do Livro:

• 1 Representação digital da Informação
• 2 Funções lógicas
• 3 Realização física de circuitos lógicos
• 4 Módulos combinatórios de média complexidade
• 5 Circuitos aritméticos
• 6 Circuitos sequenciais básicos
• 7 Análise e projecto de circuitos sequenciais
• 8 Circuitos para transferência de dados
• 9 Arquitectura de um computador
• 10 Conjunto de instruções
• 11 Programação em linguagem Assembly
• 12 Estrutura interna de um processador
• 13 Sistemas de memória
• 14 Entradas, saídas e comunicações
• 15 Tópicos avançados de arquitectura de computadores

Capítulo 1: Descrição dos conceitos fundamentais relacionados com a representação digital da informação, como as bases de numeração, operações aritméticas com bases e conversões entre bases.

Capítulo 2: Este capítulo é dedicado ao estudo das funções lógicas como a lógica booleana, numa perspectiva utilitária de descrever um formalismo usado para a manipulações dessas expressões lógicas.

Capítulo 3: Este capitulo irá abordar de forma breve as tecnologias utilizadas para implementar os circuitos lógicos, explicando também as limitações ao nível físico impostas num projecto de circuitos digitais-

Capítulo 4: Nesta parte do livro é abordado o processo de integração dos componentes fundamentais, de forma a compreendermos quais os blocos principais que definem uma arquitectura de computadores, tudo isto explicado sob o ponto de vista da sua base, o uso de portas lógicas, que permitem a construção desses módulos.

Capítulo 5: Este capítulo aborda a construção de módulos aritméticos que possibilitam executar as operações lógicas elementares na base 2 (binário) assim como alguns aspectos relativos ao desenvolvimento desses módulos.

Capítulo 6: Introdução ao conceito de comportamento sequencial onde se percebe como os circuitos digitais preservam o seu estado.

Capítulo 7: Esta secção do livro é dedicada ao projecto de análise e optimização dos circuitos digitais, que possuem como elementos constituintes de base, as “básculas” estudadas no capítulo anterior.

Capítulo 8: Este capítulo descreve a forma como os circuitos de complexidade média, que foram estudados nos capítulos anteriores, podem ser ligados entre si, de forma a possibilitar o processamento de dados mais complexos.

Capítulo 9: É feita uma introdução geral ao mundo dos computadores, isto numa perspectiva mais geral, que tem como objectivo fazer a transição entre a análise em detalhe que é feita na primeira parte do livro, dedicada aos sistemas digitais, contrapondo com a análise a um nível mais alto, que irá ser a componente mais forte da segunda parte do livro.

Capítulo 10: São apresentados os conceitos de instrução e de conjunto de instruções de um processador, a forma como as instruções são especificadas, codificadas e executadas. É aqui que temos o primeiro contacto com o processador P3, que é um pequeno Processador Pedagógico que é utilizado para realizar exercícios do livro.

Capítulo 11: Este capítulo dedica-se à programação em Assembly, utilizando o mesmo processador P3 como plataforma.

Capítulo 12: Estudo e análise do funcionamento interno de um processador, neste caso sendo usado de novo o P3, de forma a percebermos como é que os circuitos digitais de um processador são projectados.

Capítulo 13: Dedica-se ao estudo dos sistemas de memória que estão associados aos processadores, onde são abordados os conceitos básicos relativos à organização dos mapas de memória, caches e sistemas de memória virtual.

Capítulo 14: Esta secção aborda as questões de operações de entrada/saída e de utilização de periféricos em computadores.

Capítulo 15: Por fim, este capítulo efectua uma introdução a tópicos mais avançados das arquitecturas de computadores, como pipelines, e as alternativas que se desenvolveram para a exploração do paralelismo inerente aos programas de computador, onde é apresentado outro processador pedagógico, o P4, que nos permite visualizar estes conceitos.

Sobre os Autores

Guilherme Arroz: É doutorado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores pelo Instituto Superior Técnico em 1986, e actualmente desenvolve a sua actividade como Professor do Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Está também ligado ao ensino de Sistemas Digitais e Arquitectura de Computadores desde 1973.

José Monteiro: É doutorado em Engenharia Electrotécnica e Ciências da Computação (EECS) pelo Massachusetts Institute of Technology em 1996 e desenvolve actualmente a sua actividade como Professor do Departamento de Engenharia Informática do Instituto Superior Técnico, realizando trabalho de investigação na área do projecto assistido por computador de sistemas digitais.

Arlindo Oliveira: É doutorado em Engenharia Electrotécnica e Ciências da Computação (EECS) pela Universidade da Califórnia em Berkeley, em 1994 e desde então é Professor do Departamento de Engenharia Informática do Instituto Superior Técnico, onde tem desenvolvido trabalho no contexto de sistemas digitais, síntese lógica, algoritmia, aprendizagem automática e bioinformática.

Arquitectura de Computadores - dos Sistemas Digitais aos Microprocessadores

235 X 169 mm

Pág.: 824

ISBN: 978-972-8469-54-2

2ª EDIÇÂO ANO: 2009

PVP: 40,39 (6 % IVA Incluído)