resumo do 11° capitulo do livro Organização

ORGANIZAÇÃO ESTRUTURADA DE COMPUTADORES
Resumo do livro 1 1º cap.
O computador digital é uma máquina que de certa forma resolve nossos problemas para que isso aconteça temos que
executar algumas instruções que lhe são dados de forma organizada essa tarefa é denominada de PROGRAMA ,as
instruções citada acima onde viabiliza a comunicação entre MÁQUINAS .
O projetista quando constrói uma Máquina ele utiliza da mais simples instruções coerente com os requisitos de
utilização de modo a reduzir a complexidade e o custo da eletrônica necessária .
Com a evolução da linguagem junto com eletrônica os sistemas de computação podem ser projetados de forma
estruturado ,sistemática dando assim essa abordagem ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL DE COMPUTADORES,ou seja as
pessoas querem fazer de uma forma X e o computador só pode fazer Y conseqüentemente sejam os problemas e conflitos
entre máquina e o Homem.
Linguagem ,níveis e máquinas reais consiste em transformar s instruções de máquinas ou seja linguagem mais fácil que
possa executar programas escritos em linguagem de máquina exemplo L0 essa técnica é chamado de TRADUÇÂO .
Máquinas Multiniveis Contempôraneas ,os computadores modernos consiste em dois ou mais níveis já existindo
maquinas com até 6 níveis .
Nível Lógico Digital é o nível mais baixo denominado de porta.apesar de ser constituído de componentes analógicos
,como transistores a porta podem ser modeladas com precisão como dispositivo digital.
Cada porta tem uma ou mais entradas digitais ( sinais que representam 0e 1 )
Nível de microarquitetura é o nível onde se localiza um conjunto de 8 a 32 registradores que formam uma memória local
capaz de executar operação ARITIMÈTRICAS simples .
Evolução de Máquinas Multiníveis ,o Computador está dividido em duas partes HARWARE que é a parte de seus
circuitos eletrônicos e seus derivados ,outra parte é o SOFTWARE que no entretanto consiste em algoritmo .
O sistema Operacional Favoreceu o desenvolvimento da época pois os programas eram utilizados de forma de um cartão
perfurado colocado na maquina um a um pelo operador que tinha de ficar ao lado do computador tentando várias vezes
pois o mesmos falhava muito e a qual quer instante o operador tinha que reiniciar o programa tudo do inicio era
utilizado como copilador da época FORTAN computador da marca IBM modelo 709.
Migração de Funcionabilidade para Microcódigo se tornou comum em 1970 onde os projetistas descobriram que
poderiam acrescer Hardware .
Eliminação da Microprogramação,com o passar dos anos a tecnologia da época não mais atendia a necessidade então
chegou o programa JAVA e era executado por copilação intermediária ,bom conclusão é que a fronteira entre Hardware
e Software é arbitraria e está sempre mudando .
Estrutura e Funcionamento de um Computador
http://www.youtube.com/watch?v=8-uNFUHC3Zs&feature=related
Arquitetura de Computadores
http://www.youtube.com/watch?v=mp3gU_wIA6I
Como escolher Padrões de Barramentos
Neste artigo procuraremos dar uma visão geral dos principais padrões de barramentos que podem ser usados nessas
aplicações, de modo a facilitar uma eventual escolha para que ela seja a melhor para seu caso
Embora possamos contar com bons barramentos para a aquisição de dados e medidas e até combiná-los numa mesma
aplicação, obtendo o que se denomina de sistema híbrido, a escolha normalmente se faz em função dos padrões mais
comuns que são o LXI, PXI, USB e GPIB, e será justamente deles vamos tratar neste artigo.
Para que eles possam ser escolhidos, será interessante também que nos concentremos nas características mais
importantes para a aplicação, o que será determinado justamente pelo projetista.
É claro que o que daremos neste artigo é apenas o fundamental e que, nas aplicações mais críticas, o projetista deverá se
aprofundar mais. No entanto, com base no fundamental já se pode ter uma visão geral das possibilidades que cada um
tem de atender às suas necessidades.
LXI
LXI é o acrônimo de LAN eXtensions for Instrumentation, sendo um padrão baseado em Ethernet especialmente para
comunicações em instrumentação. A ideia é dotar o padrão de uma tecnologia padronizada para assegurar a
conveniência, interoperabilidade e ainda que seja fácil de usar.
No barramento LXI temos a definição de três classes de dispositivos (A, B e C), que determinam os dispositivos que
podem ser contidos. Todos os três possuem uma interface Ethernet padrão, um servidor Web embutido com páginas
padronizadas e um driver IVI de instrumentos. Os dispositivos da classe B possuem alguns recursos adicionais para
disparo, mensagens e sincronização enquanto que os dispositivos da classe A possuem um barramento disparador LXI.
O barramento LXI aproveita as vantagens da rede Ethernet, que é bastante eficiente na transferência de grandes
quantidades de informações além de ter um alcance maior. Nesse barramento o alcance chega aos 100 metros com uma
velocidade de até 1 Mbits/s e o modo de operação é serial. Na figura 1 temos um exemplo de uso desse barramento em
instrumentação.
PXI
PXI significa PCI eXtensions for Instrumentation, sendo esse padrão de
barramento baseado no padrão industrial de interfaceamento PCI.
O modo de temporização e disparo usa sinais em um plano de fundo, o que
possibilita a sincronização de diversos dispositivos sem a necessidade de
conexões externas. O padrão de barramento PXI pode transferir dados
para um PC embutido para análise.
Existem algumas diferenças entre o barramento PCI e PXI a serem
consideradas. O PXI, por exemplo, tem um barramento de disparo que
permite a coordenação entre o controlador e os periféricos. Há ainda um
sinal de clock de 10 MHz que pode ser utilizado para sincronizar a
operação de periféricos. Também existe um barramento de sinal local que
pode ser usado por periféricos para compartilhar sinais de slot para slot.
Esse padrão de barramento é ideal para aplicações que envolvam aquisição
de dados com elevado nível de sincronização. Aplicações com elevado número de canais podem se beneficiar das
características desse barramento.
Na figura 2 temos um exemplo de aplicação. Nesse barramento, a transmissão de dados é paralela com uma velocidade
de até 133 Mbytes/s.
USB
Em uso desde 1995, o padrão Universal Serial Bus tem diversas vantagens que devem ser analisadas antes de se fazer
sua adoção. Dentre elas, destacamos a utilização de
padrões de comunicações já existentes e ainda a
capacidade de operar com muitos dispositivos ao
mesmo tempo.
Além disso, os dispositivos podem ser conectados e
desconectados de um PC energizado sem perigo de
danos ou sem a necessidade de restart. O protocolo
USB inclui a opção plug-and-play, que permite o
sistema reconhecer qualquer novo dispositivo
conectado ou desconectado, reconfigu- rando
automaticamente o PC.Também deve considerado
que, com a crescente utilização desse barramento,
existem à disposição diversos adaptadores que permitem utilizar outros barramentos em conjunto.
Uma desvantagem que deve ser considerada nesse barramento é a sua linha de terra. Enquanto que os outros
barramentos possuem os terras incluídos nos PCs, o padrão USB especifica uma linha de terra longa que tem
terminações dos dois lados. Isso significa a necessidade de se incluir dispositivos de proteção contra transientes e outros
problemas que possam ocorrer no seu funcionamento.
Mas, ao lado das desvantagens, existem as vantagens. Uma delas está na possibilidade de se usar módulos remotos,
distantes de eventuais fontes de perturbações. Como esses módulos podem ser pequenos, eles podem ser utilizados com
facilidade em aplicações de teste e medidas remotas.
No entanto, o padrão USB é mais recomendado para aplicações de aquisição de dados e monitoramento que não exijam
sincronização. É preciso lembrar também que sua
operação é melhor em sistemas de baixa velocidade e
baixo consumo.
Este padrão de barramento possui duas versões
básicas apropriadas para aplicações industriais. O USB
1.1 é serial e trabalha em velocidades até 12 Mbits/s
enquanto que o USB 2.0 é também serial e opera com
velocidades de até 480 Mbits/s. A distância máxima
por cabo, entretanto, é pequena, da ordem de 5
metros.
Na figura 3 uma aplicação em aquisição de dados e
controle para esse barramento sugerida pela National
Instruments.
Placa de controle utilizando a Porta Paralela
Esta placa foi desenvolvida com a finalidade de usar a saída da porta paralela do seu computador para acionar
dispositivos externos
Utilizar o computador para automatizar alguns equipamentos, entre eles motores, relés e sensores, traz um grande
benefício quando você pode usar o poder de processamento do computador, além de poder armazenar uma grande
quantidade de dados para gerar relatórios. Uma outra utilidade para esta placa é o seu emprego por professores que
desejam mostrar o funcionamento, passo a passo, dos sinais enviados pelo computador à placa e, por sua vez, à suas
saídas.
A Placa
Com base no diagrama da figura 1, temos a descrição da função de cada componente, são eles:
• Conector CN2 – Conector DB 25 fêmea – Utilizado para conectar a interface ao PC;
• Conector CN1/J1 – Conector de alimentação – Usado para alimentar o circuito;
• Conector CN3 e CN4 – pinos de saída - Conector de 8 pinos empregado para saída;
• Conector CN5 – pinos de entrada – Conector de 8 PINOS utilizado como Entrada;
• Conector CN6 – pinos de terra para a interligação com as placas periféricas;
• C1 a C5 e C8 – Capacitor Poliéster 100nF x 50V;
• C6 e C7 – Capacitor Eletrolítico de 10uF X 16V;
• CI1 – Circuito Integrado 7805 regulador de tensão – Regula a tensão em 5 volts;
• CI2 – Circuito integrado 74LS157 – Usado como circuito de entrada de 8 bits;
• CI3 – Circuito Integrado 74LS541 – Amplificador de linha;
• CI4 e CI5 – Circuitos Integrados 74LS573 – Utilizados para manter os BITS de dados enviados pela porta paralela à
saída da interface;
• RN1 a RN2 – Resistores de 330 ohms ou 220 ohms, empregados para ativar os LEDs;
• LD1 a LD16 – Diodos emissores de luz (LEDs) utilizados para indicação do estado de cada BIT de saída da interface.
Para fazer a comunicação entre a placa e o computador é necessário ter em mãos um cabo com dois terminais DB25
macho, pois tanto a placa como o computador possuem saídas DB25 fêmea. É importante também ter uma fonte de 9 a
12 V de 500 mA para acoplar ao CN1. Para aqueles que desejam ter a fonte na mesma placa, é bom tomar cuidado na
hora de projetar a fonte junto à placa para que não existam ruídos e interferências que prejudiquem o funcionamento do
transporte dos dados.
Linguagem de programação
Uma linguagem de programação é um método padronizado
para expressar instruções para um computador. É um conjunto de
regras sintáticas e semânticas usadas para definir um programa de
computador. Uma linguagem permite que um programador
especifique precisamente sobre quais dados um computador vai
atuar, como estes dados serão armazenados ou transmitidos e quais
ações devem ser tomadas sob várias circunstâncias.
O conjunto de palavras (tokens), compostos de acordo com essas regras, constituem o código fonte de um software. Esse
código fonte é depois traduzido para código de máquina, que é executado pelo processador.
Uma das principais metas das linguagens de programação é permitir que programadores tenham uma maior
produtividade, permitindo expressar suas intenções mais facilmente do que quando comparado com a linguagem que
um computador entende nativamente (código de máquina). Assim, linguagens de programação são projetadas para
adotar uma sintaxe de nível mais alto, que pode ser mais facilmente entendida por programadores humanos.
Linguagens de programação são ferramentas importantes para que programadores e engenheiros de software possam
escrever programas mais organizados e com maior rapidez.
Linguagens de programação também tornam os programas menos dependentes de computadores ou ambientes
computacionais específicos (propriedade chamada de portabilidade). Isto acontece porque programas escritos em
linguagens de programação são traduzidos para o código de máquina do computador no qual será executado em vez de
ser diretamente executado. Uma meta ambiciosa do Fortran, uma das primeiras linguagens de programação, era esta
independência da máquina onde seria executada.
Internet permite cálculo da inflação em tempo real
Ajustando um programa de pesquisa de preços pela internet,
similar ao usado por sites de cotação, os pesquisadores já estão
monitorando 5 milhões de itens de consumo a cada dia - em 70
países diferentes.[Imagem: MIT]
Dois cientistas do MIT, nos Estados Unidos, acreditam ter
encontrado mais uma utilidade para a internet: medir a inflação
em tempo real.
Um bilhão de preços Manipulações à parte, o fato é que medir a
inflação é um trabalho difícil, que emprega centenas de pessoas
pesquisando preços em milhares de lugares diferentes.
Segundo Roberto Rigobon e Alberto Cavallo, isto pode ser feito
muito mais facilmente, e com maior precisão, usando a internet. Para isso eles criaram o "Projeto Um Bilhão de Preços".
Ajustando um programa de pesquisa de preços pela internet, similar ao usado por sites de cotação, os pesquisadores já
estão monitorando 5 milhões de itens de consumo a cada dia - em 70 países diferentes.
O projeto começou coletando preços de supermercados. A seguir foram incluídos produtos eletrônicos, roupas e móveis.
Agora a lista de itens pesquisados é enorme, incluindo inclusive imóveis.
Índice de inflação da internet
A aferição do "índice de inflação da internet" está sendo feito por meio de comparações com os índices oficiais, e os
resultados se mostraram muito próximos e de forma consistente, ao longo dos três últimos anos.
"A tentação é dizer que isto está se tornando um substituto para o Índice de Preços ao Consumidor," diz Cavallo. "Mas
nós preferimos pensar nele como uma abordagem complementar."
Segundo o pesquisador, o governo está fazendo um bom trabalho na medição da inflação, mas o Projeto Bilhão de
Preços pode revelar tendências inflacionárias mais rapidamente, abranger uma amostra de produtos maior e tornar os
resultados disponíveis mais prontamente - em tempo real.
WiFi dorminhoco reduz consumo das baterias à metade
Um pesquisador da Universidade de Duke, nos Estados Unidos, descobriu uma forma de dobrar a duração da carga das
baterias de dispositivos móveis, como celulares, tablets e notebooks, ao baixar conteúdo da internet.
O truque está em uma pequena, mas crucial alteração na tecnologia WiFi, largamente utilizada pelos usuários de
equipamentos móveis para conexão à internet.
Consumo acelerado de bateria
O consumo da bateria desses equipamentos é particularmente elevado quando, ao usar a rede WiFi, o equipamento
encontra-se na vizinhança de outros dispositivos fazendo o mesmo.
Nesses casos, cada aparelho tem que "ficar acordado" para pegar sua vez na fila e baixar um pequeno pedaço da
informação desejada. O processo repete-se várias vezes por segundo.
Isto significa que a drenagem da bateria ao baixar um filme na Avenida Paulista, ou em qualquer outro lugar com alta
concentração de usuários, é muito maior do que baixar o mesmo filme durante um fim de semana no interior.
Modo dorminhoco
O novo software elimina este problema ao permitir que os dispositivos móveis "durmam" enquanto um outro
equipamento na vizinhança baixa sua cota de informações.
"Pontos de acesso WiFi dotados com o Sleepwell podem escalonar seus ciclos de atividade para uma sobreposição
mínima com os outros, resultando em ganhos de energia promissores, com uma perda de desempenho desprezível,"
disse Manweiler.