Exercícios de Conversão de Bases e Arquitetura de Computadores

1. Conversões e Operações em Diferentes Bases

Converta para a base binária, realize as operações e converta o resultado para a base solicitada:

a) 527₈ + D7₁₆ = _______₁₀

Resolução:

527₈ = 101010111₂
D7₁₆ = 11010111₂
101010111₂ + 11010111₂ = 1000101110₂
1000101110₂ = 512 + 32 + 8 + 4 + 2 = 558₁₀

b) AC₁₆ - 72₁₀ = _______₈

Resolução:

AC₁₆ = 10101100₂
72₁₀ = 1001000₂
10101100₂ - 1001000₂ = 1100100₂
1100100₂ = 144₈

2. Barramentos do Sistema de Computação

Os barramentos são fios condutores que interligam os componentes de um sistema de computação (SC) e permitem a comunicação entre eles. Eles são organizados em três grupos de fios, cada um com funções separadas. Quais são esses grupos?

Resposta: Barramento de Dados, Barramento de Endereços e Barramento de Controle.

3. Comparação de Desempenho de Processadores

Os processadores são produzidos por diversos fabricantes. Para realizar a comparação de desempenho entre eles, utilizam-se dois indicadores. Descreva quais são e qual unidade da CPU está mais diretamente relacionada.

Resposta:

• MFLOPS (Milhões de Operações de Ponto Flutuante por Segundo): Indica o desempenho da Unidade de Aritmética e Lógica (ULA).
• MIPS (Milhões de Instruções por Segundo): Indica o desempenho geral do processador, mais relacionado à Unidade de Controle (UC).

4. Conversões de Unidades de Armazenamento

Converta:

a) 4,5 MBytes = _______ Kbytes

Resolução: 4,5 MBytes * 1024 = 4608 Kbytes

b) 4,75 Kbytes = _______ bits

Resolução: 4,75 Kbytes * 1024 * 8 = 38912 bits

5. Tabela Verdade

Construa a tabela verdade da expressão lógica F = (A + B) . C.

Resolução:

6. Sistema de Computação - Barramentos e Endereçamento

Um determinado Sistema de Computação é constituído de um processador com largura de palavra de 32 bits. A Memória Principal (MP) é constituída de um espaço máximo de endereçamento de 256M endereços. O barramento de controle possui 112 fios condutores. Pergunta-se:

a) O total de fios do barramento de endereços?

Resolução: 256M = 2⁸ * 2²⁰ = 2²⁸. Quantidade de Endereços = 2^BE => 2²⁸ = 2^BE => BE = 28 fios.

b) O total de pinos do processador?

Resolução: Pinos = BC + BD + BE. Palavra = 32 bits => BD = 32 fios. Pinos = 112 + 32 + 28 = 172 pinos.

c) O maior endereço que pode ser alocado na memória?

Resolução: Os endereços são numerados de 0 até 256M - 1. O maior endereço é 256M - 1 = 2²⁸ - 1.

7. Operação com Complemento a 2

Converta para a base binária, realize a operação utilizando complemento a 2 e converta o resultado para a base 10:

27₁₀ - 15₁₀ = _______₁₀

Resolução:

27₁₀ = 011011₂
15₁₀ = 001111₂
-15₁₀ em complemento a 1: 110000₂
-15₁₀ em complemento a 2: 110001₂
011011₂
+ 110001₂
----------
1001110₂ (Despreza-se o *overflow*) = 001100 = 12

8. Computador com Barramento de Endereços de 34 bits

Um computador possui o BE com capacidade de transmitir 34 bits de cada vez. Sabe-se que o BD permite a transferência de 4 palavras em cada acesso e que cada célula de memória RAM (MP) armazena 1/8 de cada palavra. Considerando que a MP pode armazenar no máximo 128 Gbits, pergunta-se:

a) Qual a quantidade máxima de células que podem ser armazenadas na MP?

Resolução: Endereços (N) = 2^BE = 2³⁴ = 2⁴ * 2³⁰ = 16 Gigas

b) Qual o tamanho do REM e do BD do computador?

Resolução: REM = BE = 34 bits; BD = 4 palavras/acesso. Célula = 1/8 palavra, MP = 128 Gbits, T = M * N, 128G = M * 16G, M = 128G/16G = 8 => Célula = 8 bits => palavra = 8 células, palavra = 64 bits, BD = 4 * 64 = 256 bits.

c) Qual o tamanho da palavra e da célula da memória principal?

Resolução: Palavra = 64 bits, célula = 8 bits.

9. Características dos Tipos de Memória

Preencha o quadro abaixo, conforme as características de cada tipo de memória:

10. Diagrama de um Sistema de Computação

Identifique os elementos (*) do diagrama abaixo e descreva as suas funções:

Resolução:

• RI (Registrador de Instruções): Armazena a instrução que está sendo executada.
• CI (Contador de Instruções): Armazena o endereço da próxima instrução a ser executada.
• REM (Registrador de Endereço de Memória): Armazena o endereço da célula de memória que será acessada.
• RDM (Registrador de Dados de Memória): Armazena o dado lido ou escrito na memória.
• ULA (Unidade Lógica e Aritmética): Realiza operações lógicas e aritméticas.
• UC (Unidade de Controle): Controla o fluxo de instruções e dados no processador.
• Decodificador de Instruções: Interpreta a instrução armazenada no RI e gera os sinais de controle para as outras unidades.
• Relógio (Clock): Gera pulsos que sincronizam as operações do processador.

Exercícios Adicionais (Incompletos - Apenas para Referência)

Estes exercícios adicionais apresentam enunciados, mas suas resoluções originais estão incompletas ou incorretas. Eles foram mantidos aqui apenas para fornecer contexto sobre o material original, mas não devem ser considerados como exercícios válidos sem revisão.

16 BITS = 2 KBITS BYTES
32 BITS = 4 KBYTES BYTES
64 BITS = BYTES
128 BITS = 16 BYTE BYTES

b) total de células de n N=32 M8
T = M * N = 8 * 32 = 256
N = T/M = 256/8
N = 32K
4) CAPACIDADE MAXIMA DA RAM 2K DE PALAVRAS DE 16 BITS
N=2K M 16 BITS
A)TAMANHO DO REM(N)
N= 2 BE= 2K= 2 1 X 2 10 =2 11 =2 BE
BE= 11
TAMANHO DO RDM (M)
16 BITS
QUAL O MAIOR ENDERECO DA MP (N)
2K=1024X1024=2048-1=2047
D)QUANTIDADE DEBITS DA MP
1= M * N=16B * 2 =32K
T=32K
5) RDM= 32BITS M(RDM)=32BT
REM= 24 BITS N ÉREM)= 246
50= PALAVRA BD=(M)= 32 BITS-
A CADA ACESSO SÃO LIDAS 2 CELULAS
a)capacidade máxima
T= M * N
B= 24
N= 2be= 224= 24+2 20=16m
b) total de bits da mp?
T= m * n 16x 16 = 256 mbtis ou 32 mbits

c)tamanho da palavra da célula
palavra 32 bits %2= 16
calcular = 16 bits
palavra= adm.
Memoria principal pe uma matriz de células
Células é um conjunto de bits = 8 bits
1 célula guarda apenas o valor .
1 mémoria de 1 gb = 1 byte de cada end entao terá 1gb de endereço
Capacidade : tamanho da célula x quantidade de endereço
T= M X N M= QUANTIDADE DE ENDERECOS

QUAL O TAMANHO DO REM E DO BD DO PROCESSADOR?
REM = 33 = BE
QUAL O TAMANHO DE CADA CELULA DA MP?
T= M X N
M = T/N M = 64 BITS/ 8 M = 8 BITS
M = 8 BITS
= 1 BYTE
M= 1/8 PALAVRA
PALAVRA= 8 BYTES X 8 BYTES = 64 BITS
PALAVRA É A UNIDADE DE INFORMACAO DO SISTEMA PROCESSDOR´/ MP
PALAVRA 16 BITS 32 BITS 64 BITS
A LARGURA DA CELULA É DE 8 BITS OU 1 BYTES

COMPLEMENTO A 2
13
- 6 = 7 SINAL 0 1 101 = 13 0110 = 6 ENTRA COM SINAL SINAL 0

00110=6 TRANBORDO 101101
11001- A1 11010 TOTAL 100111 = 7
+ 1 = A2
110010 TOTAL
MAIS UM CALCULO 0
0 SINAL 10000 = 16
001100= 12
16
12= 4