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AFA - Arquitectura de Computadores
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Plano de Aulas
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Teóricas
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Introdução
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Apresentação
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Introdução
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Sistemas Binários
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Circuitos Combinatórios e Sequenciais
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Revisões dos principais conceitos leccionados em Sistemas Digitais
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Aritmética Binária
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Representação de números; Soma e Subtração de números em binário (com e sem sinal)
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Exercícios
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Exercícios de aritmética binária
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Funcionamento Básico de um Computador
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Memória e Processador
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Arquitectura do processador e sua interacção com a memória
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Programação com Registos
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Arquitectura básica e sua activação através da programação em assembly; exemplos
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Programação em assembly
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Modos de Endereçamento; directivas Assembly
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Endereçamento da memória, instruções, modos de endereçamento, directivas do Assembler (pseudo-instruções)
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Tipos de dados; Registo de Estado; Controlo de programa
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Programação com constantes, variáveis e vectores; manipulação de dados e saltos
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Rotinas; utilização da pilha
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Programação com rotinas; pilha
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Rotinas; utilização da pilha
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passagem de parâmetros, documentação do código
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Endereçamento da Memória e Periféricos
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Endereçamento
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Endereçamento da memória e periféricos; espaço de endereçamento;
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Descodificação de Endereços
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descodificação de endereços; endereçamento ao byte e à palavra; exercícios
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Interrupções e Entradas/Saídas
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Programação Cooperativa
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mudança de processos sem interrupções
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Interrupções
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Excepções e Interrupções
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E/S e Periféricos
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Tipos de periféricos; Comunicação paralela e série; modos de E/S: polling, interrupção e DMA
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Microprogramação
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Controlo microprogramado
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Unidades de controlo microprogramado; microprogramação no PEPE
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Hierarquia de Memórias
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Caches
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Hierarquia de memórias; Caches: princípios de funcionamento; impacto no desempenho; principais tipos de caches
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Memória Virtual
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Endereçamento Virtual
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Endereços reais e virtuais; tradução de endereços; TLB
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Práticas
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Introdução ao Simulador
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Exercícios práticos / lab com simulador de arquitecturas
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Simulação de Sistemas Binários
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Exercícios lab com simulador: circuitos sequenciais e memórias, ALUs
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Introdução à Simulação de um Processador
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Exercícios lab: processador e memória; ilustração de ambiente de desenvolvimento
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Introdução à programação com periféricos e memória
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Exercícios lab: processador, memória e periféricos; desenvolvimento de programas básicos
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Exercícios de Assembly
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Exercícios lab: desenvolvimento de algoritmos; preparar antecipadamente e apresentar na aula
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Projecto: módulos básicos
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Exercícios lab: prática com módulo do teclado e LCD que os alunos vão utilizar no projecto
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Utilização de Rotinas
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Exercícios lab: processador, memória e periféricos; desenvolvimento de programas com rotinas
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Descodificação de endereços
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Exercícios lab: descodificação de endereços num sistema com o PEPE
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Utilização de Interrupções
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Exercícios lab: desenvolvimento de programas com interrupções - Parte I
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Exercícios lab: desenvolvimento de programas com interrupções - Parte II
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Projecto de Arquitectura de Computadores
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Acompanhamento do projecto: revisão das opções de arquitectura e funcionalidades
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Projecto de Arquitectura de Computadores
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Discussões
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Avaliação
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Parte Teórica
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NTeo = max {[0,5*NT1+ 0,5*NT2], NEx}
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Nota mínima = 9,5 valores
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Provas Anteriores
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1º Teste
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2º Teste
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Parte Prática
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NLab = 0,2*NTLab + 0,8*NProj
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Nota mínima = 9,5 valores
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Trabalhos de Lab.
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realizados ao longo das aulas de lab.
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Projecto
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realizado em horário livre
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discussão
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Projecto Especial
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realizado em horário livre
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recurso para quem falhou na realização do projecto de época normal
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discussão
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Modelo de Relatório
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Nota Final
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NF = 0,4*NLab + 0,6*NTeo
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Horário
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Teóricas
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Quinta-feira: 1340h - 1515h
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Lab
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Quinta-feira: 1545h - 1730h
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Bibliografia
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José Delgado, Carlos Ribeiro; Arquitectura de Computadores
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Guilherme Arroz, José Monteiro, Arlindo Oliveira; Arquitectura de Computadores: dos Sistemas Digitais aos Microprocessadores
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IST Press, 1ª edição, Jan 2007
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Material de Apoio
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Links
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