Introdução à Arquitetura de Computadores IAC
Os alunos deverão dominar os conceitos básicos e o funcionamento geral de um computador, a estrutura material que permite a execução de programas. Deverão conseguir descrever o funcionamento dos elementos básicos, processador, sistema de memória e sistema de entradas e saídas, e sua interação. Em particular, devem ser capazes de compreender a estrutura interna de um processador e o processo de execução das instruções.
Introdução e visão global: perspetiva histórica; organização interna de um computador. Representação digital da informação: bases de numeração; operações aritméticas em binário e hexadecimal; códigos numéricos e alfanuméricos. Circuitos combinatórios: introdução à álgebra de Boole; portas lógicas básicas; descodificadores; multiplexadores. Circuitos sequenciais: registos e bancos de registos; memórias; separação entre circuito de dados e circuito de controlo. Conjunto de Instruções (ISA): instruções típicas; modos de endereçamento; pilha e rotinas; interrupções. Arquitetura de um processador: ciclo básico das instruções, noção de contador de programa e de endereço; estrutura interna de um processador; codificação de instruções; bits de estado; registos especiais; unidade de dados; banco de registos; unidade lógica e aritmética (ALU); unidade de controlo; análise da execução de instruções. Sistema de memória: endereçamento; caches; noções básicas de memória virtual; Entradas/saídas
Teórica (dois testes, 25% cada), com nota mínima: 8,5. Projeto e laboratórios (50%), com nota mínima: 8,5
Trabalhos de laboratório e projeto em grupos de 2 ou 3 alunos (peso de 50% da nota), potenciando assim várias competências transversais: - planeamento e gestão do trabalho em grupo - decomposição de tarefas complexas em unidades menores que possam ser tratadas de forma independente - desenvolvimento de mecanismos de entreajuda e de "accountability" entre os elementos do grupo - discussão entre os elementos do grupo para chegar a consenso sobre soluções, melhorando a capacidade argumentativa e de comunicação - partilha de conhecimento e contraste de perspetivas diferentes entre os membros do grupo