Arquitetura de computador

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1- Nível da lógica Digital
1.1 - Introdução Um computador digital é uma máquina projetada para armazenar e manipular informações representadas por algarismos ou dígitos que podem assumir dois valores distintos 0 ou 1, por isso são chamados de computadores digitais binários, ou simplesmente, computadores digitais. Fisicamente, os valores 0 ou 1 são representados no computador pelas tensões 0,5 Vou 3,0 V, respectivamente. Estes valores são entendidos pelo computador respeitando uma faixa de tolerância, uma vez que é impossível construir equipamentos ou chips que mantenham exatamente aquelas tensões. O computador é fabricado com circuitos eletrônicos que precisam armazenar os sinais binários e realizar certos tipos de operações com eles. Estes circuitos são chamados de “circuitosdigitais” e são formados por pequenos elementos capazes de manipular as grandezas binárias. Estes pequenos elementos são conhecidos como portas (“gates”) por permitirem (ou não) a passagem destes sinais, e os circuitos que contém portas lógicas são conhecidos como circuitos lógicos. Uma porta é um elemento do hardware, que recebe um ou mais sinais de entrada e produz um sinal de saída, cujo valor depende dalógica estabelecida para sua construção.
1.2 – Portas e operações lógicas Uma vez que as variáveis de entrada em uma porta lógica só podem ser 0 ou 1, é possível tabular as saídas correspondentes em uma “Tabela Verdade”, em função da lógica da porta. Também é possível tabular uma “Tabela Verdade” para um circuito lógico. OBS: Existem chips com mais de duas entradas por porta, porém não é o maiscomum

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1.2.1 – Portas AND (E) A porta AND é definida como sendo o elemento que produz um resultado verdade (1) se e somente se todas as entradas forem verdade. O seu símbolo e a sua “Tabela Verdade’, então são os seguintes:

Uma das mais importantes utilidades desta porta é a ativação de uma linha dedados para controlar o fluxo de bits em um computador.

• O terminal Vcc refere-se à ligação da alimentação em tensão contínua ( + ). • GND é o terminal onde é conectada a referência de terra ( – ).
• Cada uma das quatro portas lógicas possui duas entradas (A e B), correspondentes aos terminais 1, 2, 4, 5, 9, 10, 12 e 13.
• Cada uma das quatro portas lógicas possui uma saída (X),correspondentes aos terminais 3, 6, 8 e 1.
A operação lógica AND também pode ser efetuada entre dois números. O resultado será dado a partir da operação AND aplicada nos respectivos dígitos de cada um dos dois números:

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1.2.2 – Porta OR (Ou) A porta OR é definida para produzir um resultado verdade (1) se pelo menos umadas entradas for verdade. O seu símbolo e a sua “Tabela Verdade’, então são os seguintes:

• O terminal Vcc refere-se à ligação da alimentação em tensão contínua ( + ). • GND é o terminal onde é conectada a referência de terra ( – ).
• Cada uma das quatro portas lógicas possui duas entradas (A e B), correspondentes aos terminais 1, 2, 4, 5, 9, 10, 12 e 13.
• Cada uma das quatro portaslógicas possui uma saída (X), correspondentes aos terminais 3, 6, 8 e 1.
A operação lógica OR também pode ser efetuada entre dois números. O resultado será dado a partir da operação OR aplicada nos respectivos dígitos de cada um dos dois números:

1.2.3 – Porta NOT (NÃO ou INVERSOR) A operação lógica NOT, também chamada de inversor ou complemento, inverte o valor do sinal binário colocado em suaentrada. O seu símbolo e a sua “Tabela Verdade’, então são os seguintes:

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É interessante observar que a conexão de dois circuitos inversores em série produz na saída, um resultado de valor igual ao da entrada.

• O terminal Vcc refere-se à ligação da alimentação em tensão contínua ( + ). • GND é o...
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