Desenvolvimento de Algoritmos e Arquitetura Von Neumann

Fases da Solução de Problemas e Desenvolvimento de Algoritmos

1. Análise do Problema

Baseia-se na recolha e análise de informação que permite identificar três componentes básicos: dados de entrada, a saída desejada e o processo que permite obter a saída de dados.

2. Construção do Algoritmo

Consiste na conceção e construção do algoritmo que permitirá obter o resultado desejado. A análise determina o que deve ser feito para alcançar os objetivos, e esta fase determina como isso será feito.

3. Codificação do Algoritmo (Implementação)

O algoritmo é codificado (transformado em código de programação).

4. Teste, Ajuste e Documentação

Uma vez escrito o algoritmo, é necessário testar se tudo funciona corretamente. Caso contrário, devem ser feitos os ajustes necessários para o bom funcionamento do nosso programa.

Ferramentas de Representação

Pseudocódigo

Especifica as ações que um programa deve executar, utilizando uma linguagem muito simples e similar à nossa (linguagem natural).

Fluxogramas

Utilizados para indicar o fluxo de execução das ações necessárias do programa através de símbolos gráficos.

Ciclo de Instrução da Máquina de Von Neumann

O ciclo inicia. O Contador de Programa (PC) aponta para o primeiro endereço de memória. O endereço é copiado para o Registo de Endereços de Memória (MAR) (valor 0000). O circuito de controlo ativa a leitura da memória e o valor é copiado para o Registo de Memória (RM), depois para o Registo de Instrução (IR). A Unidade de Decodificação (UD) decodifica a instrução (e o PC é incrementado).

O valor 2 vai para o Acumulador (AC). O barramento de endereços regista o endereço de memória, lê o endereço quatro, que vai do registo da memória, através do barramento de memória, para o registo provisório. A Unidade Lógica e Aritmética (ULA) executa a operação, e o resultado é armazenado no AC.

A próxima instrução é lida: o endereço de memória é colocado no barramento de endereço, o circuito de controlo lê a posição dois, que vai para o registo da memória e, através do barramento de memória, para o IR. A UD decodifica a instrução, e o valor 3 é armazenado no AC. O PC é incrementado, e o endereço de memória 4 é lido novamente, decodificado, e o número vai para o IR. A ULA executa e armazena o resultado no AC.