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Conceitos: Arquitetura e Organização

Conceitos: Arquitetura e Organização. Arquitetura de Computadores : Refere -se aos aspectos funcionais do Sistema Computacional que são “ visíveis ” ao programador . Exemplo : Conjunto de Instruções ( Tipos de Instruções ) Tamanho dos Dados ( Número de Bits)

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Presentation Transcript

  1. Conceitos: Arquitetura e Organização • Arquitetura de Computadores: • Refere-se aosaspectosfuncionais do SistemaComputacionalquesão “visíveis” aoprogramador. • Exemplo: • Conjunto de Instruções (Tipos de Instruções) • Tamanho dos Dados (Número de Bits) • Organização de Computadores: • Refere-se aosaspectosestruturais do SistemaComputacionalquenãosão “visíveis” aoprogramador. • Exemplo: • Sinais de Controle, Freqüência de Clock • Multiplicaçãoimplementadaporadiçõesou hardware específico

  2. Fundamentos de Lógica • FunçõesLógicas • Variáveistêmapenas 2 estados: 0 ou 1, F ou V • Tambémchamadas de FunçõesBooleanasdevido a George Boole • Funções: • AND • OR • NOT • BUFFER • NAND • NOR • XOR • XNOR

  3. A B S 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Fundamentos de Lógica • Tabela Verdade • Tabela Verdade: Mapa onde se colocam todas as possíveis situações de entradas e saídas de um circuito lógico TV da Porta AND Saída Entradas Função AND Representação: S = A.B SímbolodaPorta AND A S B

  4. A B S 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 Fundamentos de Lógica • Tabela Verdade TV da Porta OR Saída Entradas Função OR Representação: S = A+B Símbolo da Porta OR A S B

  5. A S 0 1 1 0 Fundamentos de Lógica • Tabela Verdade TV da Porta NOT Entrada Saída Função NOT Representação: S = A Símbolo da Porta NOT A S

  6. A S 0 0 1 1 Fundamentos de Lógica • TabelaVerdade TV do Buffer Entrada Saída Função BUFFER Representação: S = A Símbolo do BUFFER S A

  7. A B S 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Fundamentos de Lógica • Tabela Verdade TV da Porta NAND Saída Entradas Função NAND Representação: S = A.B Símbolo da Porta NAND A S B

  8. A B S 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 Fundamentos de Lógica • Tabela Verdade TV da Porta NOR Saída Entradas Função NOR Representação: S = A+B Símbolo da Porta NOR A S B

  9. A B S 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Fundamentos de Lógica • Tabela Verdade TV da Porta XOR Saída Entradas Função XOR Representação: S = A B Símbolo da Porta XOR A S B

  10. A B S 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Fundamentos de Lógica • Tabela Verdade TV da Porta XNOR Saída Entradas Função XNOR Representação: S = A B = A B Símbolo da Porta XNOR A S B

  11. Fundamentos de Lógica • Implementação das PortasLógicas Símbolo do Transistor N-MOSFET gate=1 chavefechada MOSFET: Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor Transistor de Efeito de Campo com Semicondutor de Metal-Óxido

  12. Fundamentos de Lógica • Implementação das PortasLógicas Símbolo do Transistor P-MOSFET gate=0 chavefechada MOSFET: Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor Transistor de Efeito de Campo com Semicondutor de Metal-Óxido

  13. Fundamentos de Lógica • Implementação das PortasLógicas Tecnologia CMOS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor Semicondutor de Metal-ÓxidoComplementar Implementação CMOS daPorta NOT

  14. Fundamentos de Lógica • Implementação das PortasLógicas Tecnologia CMOS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor Semicondutor de Metal-ÓxidoComplementar Implementação CMOS daPorta NOT

  15. Fundamentos de Lógica • Implementação das PortasLógicas Tecnologia CMOS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor Semicondutor de Metal-ÓxidoComplementar Implementação CMOS do BUFFER

  16. Fundamentos de Lógica • Implementação das PortasLógicas Tecnologia CMOS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor Semicondutor de Metal-ÓxidoComplementar Implementação CMOS daPorta NAND

  17. Fundamentos de Lógica • Implementação das PortasLógicas Implementação CMOS daPorta NAND

  18. Fundamentos de Lógica • Implementação das PortasLógicas Tecnologia CMOS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor Semicondutor de Metal-ÓxidoComplementar Implementação CMOS daPorta AND

  19. Fundamentos de Lógica • Implementação das PortasLógicas Tecnologia CMOS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor Semicondutor de Metal-ÓxidoComplementar Implementação CMOS daPorta NOR

  20. Fundamentos de Lógica • Implementação das PortasLógicas Tecnologia CMOS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor Semicondutor de Metal-ÓxidoComplementar Implementação CMOS daPorta OR

  21. Fundamentos de Lógica • Implementação das PortasLógicas Tecnologia CMOS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor Semicondutor de Metal-ÓxidoComplementar Implementação CMOS daPorta XNOR

  22. Fundamentos de Lógica • Implementação das PortasLógicas Tecnologia CMOS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor Semicondutor de Metal-ÓxidoComplementar Implementação CMOS daPorta XOR

  23. Nome Símbolo OR + AND NOT A Fundamentos de Lógica • Álgebra de Boole • Álgebra proposta pelo matemático George Boole em 1854 • Usada para simplificar circuitos lógicos • Todas as variáveis têm valor 0 ou 1 • Tem 3 operadores:

  24. Fundamentos de Lógica • Regras da Álgebra de Boole • Identidade • a) A+0=A • b) A+A=A • c) A.1=A • d) A.A=A • Zero e Um • a) A+1=1 • b) A.0=0 • Inverso • a) A+A=1 • b) A.A=0

  25. Fundamentos de Lógica • Regras da Álgebra de Boole Comutativa a) A+B=B+A b) A.B=B.A Associativa a) A+(B+C) = (A+B)+C = A+B+C b) A.(B.C) = (A.B).C = A.B.C Distributiva a) A.(B+C) = A.B+A.C b) (A+B).(A+C) = A+(B.C)

  26. Exercício • Mostre que (A+B).(A+C) = A+(B.C)

  27. Solução • Mostre que (A+B).(A+C) = A+(B.C) • (A+B).(A+C)= Distributiva

  28. Solução • Mostre que (A+B).(A+C) = A+(B.C) • (A+B).(A+C)=A.A + A.C + A.B + B.C Distributiva

  29. Solução • Mostre que (A+B).(A+C) = A+(B.C) • (A+B).(A+C)=A.A + A.C + A.B + B.C • A + A.C + A.B + B.C

  30. Solução • Mostre que (A+B).(A+C) = A+(B.C) • (A+B).(A+C)=A.A + A.C + A.B + B.C • A + A.C + A.B + B.C A em evidência

  31. Solução • Mostre que (A+B).(A+C) = A+(B.C) • (A+B).(A+C)=A.A + A.C + A.B + B.C • A + A.C + A.B + B.C • A.(1 + C + B) + B.C A em evidência

  32. Solução • Mostre que (A+B).(A+C) = A+(B.C) • (A+B).(A+C)=A.A + A.C + A.B + B.C • A + A.C + A.B + B.C • A.(1 + C + B) + B.C A.1+B.C = A+B.C

  33. Fundamentos de Lógica • Teoremas de DeMorgan • Usados para simplificar expressões booleanas 1o Teorema: A.B = A+B  Complemento do Produto é igual à Soma dos Complementos

  34. Fundamentos de Lógica • Teoremas de DeMorgan • Usados para simplificar expressões booleanas 1o Teorema: A.B = A+B  Complemento do Produto é igual à Soma dos Complementos Prova Saídas Iguais

  35. Fundamentos de Lógica • Teoremas de DeMorgan • Usados para simplificar expressões booleanas 1o Teorema: A.B = A+B  Complemento do Produto é igual à Soma dos Complementos Prova Saídas Iguais

  36. Fundamentos de Lógica • Teoremas de DeMorgan • Usados para simplificar expressões booleanas 2o Teorema: A+B = A.B  Complemento da Soma é igual ao Produto dos Complementos

  37. Exercício • Prove o 2o Teorema de DeMorgan

  38. 2o Teorema: A+B = A.B Solução • Prova do 2o Teorema: Prova Saídas Iguais

  39. Agradecimentos • Professor: • João Angelo Martini

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