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Características principais

Título do livro"Microprocessadores x86: Arquitetura e Interfaceamento - Curso Universitário" e "Eletrônica Digital: Curso Prático e Exercícios"
AutorAlexandre Mendonça e Ricardo Zelenovsky
IdiomaPortuguês
EditoraInterciência
FormatoPapel

Outras características

  • Gênero do livro: Engenharia,Tecnologia,Informática,Ciências Exatas,Microcontroladores,Eletrônica

  • Tipo de narração: Manual

  • ISBN: 9786589367161

Descrição

Promoção:

Livros “Microprocessadores x86: Arquitetura e Interfaceamento – Curso Universitário” e “Eletrônica Digital: Curso Prático e Exercícios” (capa dura).


Autores: Alexandre Mendonça e Ricardo Zelenovsky.

Alexandre Mendonça graduou-se em Engenharia Eletrônica pelo IME, em 1991, onde também concluiu seu Mestrado, em 1996. Obteve o título de Doutor em Ciências pelo Programa de Engenharia Elétrica da COPPE/UFRJ, em 2003. Foi pesquisador do Centro Tecnológico do Exército entre 1992 e 1995, participando de importantes trabalhos em projetos envolvendo radar de proximidade, sensoreamento e sistemas de aquisição de dados. É professor do IME desde 1996, onde ministra na Graduação as disciplinas "Eletrônica Digital I", "Eletrônica Digital II", "Projetos com Dispositivos Programáveis” e "Microprocessadores". No IME, orientou diversos projetos finais de curso, foi Coordenador de Graduação das Engenharias Eletrônica, Elétrica e de Comunicações por 6 anos, chefiou a Seção de Engenharia Elétrica por 4 anos, exerceu o cargo de Segundo Vice-Reitor por 20 meses e teve a honra de responder pelo Comando do IME por 31 dias.

Ricardo Zelenovsky graduou-se em Engenharia Eletrônica pelo IME, em 1984, onde também concluiu seu Mestrado, em 1988. Em 2001, obteve seu título de Doutor em Ciências pelo Programa de Engenharia Elétrica da PUC-RJ. Foi professor do IME por 15 anos, tendo ministrado as disciplinas "Microprocessadores", "Projetos de Computadores Digitais", "Processadores Digitais de Sinais (DSP)" e "Projetos de Circuitos Lógicos", além de orientar projetos de fim de curso sobre assuntos relacionados a interfaceamento com computadores pessoais, automação e processadores digitais de sinais. Na década de 90, teve uma passagem por dois anos em missão oficial do Exército Brasileiro como professor da Escuela Politécnica del Ejército, no Equador. Atualmente, é professor do Departamento de Engenharia Elétrica da UnB desde 2001, onde ministra as disciplinas de "Sistemas Digitais", "Sistemas Microprocessados" e "Arquitetura de Computadores".

Alexandre Mendonça e Ricardo Zelenovsky são também pesquisadores, foram colunistas da Revista Developers' Magazine por 8 anos e são autores dos livros "Eletrônica Digital: Curso Prático e Exercícios" (2004, 2007 e 2016), "Monte seu Protótipo ISA Controlado por FPGA" (2001), "Hardware: Programação Virtual de I/O e Interrupções" (2001), "PC e Periféricos: um Guia Completo de Programação" (1996), "Microcontroladores: Programação e Projeto com a Família 8051" (2005), "PC: um Guia Prático de Hardware e Interfaceamento" (1996, 1999, 2002 e 2006), "Arduino: Guia Avançado para Projetos” (2019), "Módulos e Sensores: Guia de Interface com o Arduino” (2021) e "Microprocessadores x86: Arquitetura e Interfaceamento – Curso Universitário" (2021).

Livro “Microprocessadores x86: Arquitetura e Interfaceamento – Curso Universitário”
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Lançamento 2021

Capa Dura

Formato 17 x 25 cm

Editora Interciência

É um livro de Microprocessadores voltado para o público universitário. Está organizado de forma a enfatizar as arquiteturas de 16, 32 ou 64 bits, a programação em assembler, as visões dos diversos compiladores, a evolução de processadores e chipsets, as arquiteturas multicore, as técnicas de interfaceamento via I/O, as interrupções e exceções, o estudo dos Modos Protegido e Longo (64 bits da AMD), os Barramentos PCI, USB e PCI Express, os periféricos convencionais, a programação de portas seriais via Windows e muitos outros assuntos.

Sumário

Capítulo 1: Surgimento dos Processadores x86 e do PC
1.1. A História .... 3
1.2. A Escolha do Primeiro Processador .... 11
1.3. Os Primeiros PCs .... 13

Capítulo 2: Conexão da CPU x86 a 16, 32 ou 64 Bits
2.1. As Primeiras Versões de 16 Bits .... 19
2.2. As Versões de 32 Bits .... 22
2.3. A Primeira Versão de 64 Bits .... 24
2.4. Linhas de Dados, de Endereços e de Controle .... 26
2.5. Organização por Bancos para Comunicação a 16, 32 ou 64 Bits .... 28
2.6. Projetos Conectando Memórias .... 38
2.7. Exercícios .... 42

Capítulo 3: Arquitetura e Registradores das CPUs x86
3.1. Componentes Básicos de um Processador x86 .... 47
3.2. Primeira Arquitetura Básica de 16 Bits .... 49
3.3. Registradores de Finalidade Geral .... 52
3.4. Registradores de Indexação .... 55
3.5. Registradores de Acesso à Pilha .... 56
3.6. Registradores de Segmento .... 60
3.7. Ponteiro de Instrução .... 63
3.8. Registrador de Flags .... 63
3.9. Modos de Endereçamento da Memória de Programa .... 66
3.10. Modos de Endereçamento da Memória de Dados .... 67
3.11. Estados de Hold e Halt .... 72
3.12. Exercícios .... 73

Capítulo 4: Assembler x86
4.1. Formato das Instruções x86 .... 77
4.2. Instruções de Cópia .... 81
4.3. Instruções de Conversão de Tipos .... 84
4.4. Instruções de String .... 86
4.5. Instruções de Operações Lógicas ou Aritméticas com Inteiros .... 88
4.6. Instruções de Salto .... 96
4.7. Instruções de Subrotina e de Pilha .... 98
4.8. Instruções de Manuseio do Registrador de Flags .... 106
4.9. Instruções de Acesso a I/O .... 109
4.10. Instruções de Ponto Flutuante .... 112
4.11. Exercícios .... 115

Capítulo 5: Evolução dos Processadores x86
5.1. Gerações de Processadores da Intel .... 123
5.2. A Arquitetura MMX .... 130
5.3. CISC x RISC .... 135
5.4. A Memória Cache .... 137
5.5. Barramentos FSB, BSB, DMI, Cache “On Die” e Outros .... 142
5.6. A CPU Pentium 4 (P5-4) .... 148
5.7. A CPU Pentium 4 HT (P5-4 HT) .... 151
5.8. A CPU Pentium X ou D (P5-X ou P5-D) .... 154
5.9. A Tecnologia EM64T .... 155
5.10. A Arquitetura de 64 Bits da Intel (IA-64) .... 157
5.11. A Família Multicore da Intel .... 172
5.12. AMD Athlon …. 181
5.13. Athlon-64 (x86-64 ou AMD 64) .... 184
5.14. A Família Multicore da AMD .... 189
5.15. Tecnologias de Integração .... 195

Capítulo 6: Chipsets
6.1. O Conceito de Chipset .... 205
6.2. Barramentos Implementados pelo Chipset .... 206
6.3. Arquitetura Ponte Norte – Ponte Sul .... 208
6.4. Interfaces IDE, ATA, SATA, AGP, PCI, PCIe e HTT .... 210
6.5. Exemplos de Chipsets .... 211
6.6. Chipsets e Arquiteturas Multicore .... 215

Capítulo 7: Interfaceamento via I/O
7.1. Dispositivos de I/O .... 221
7.2. Mapa de Endereçamento de I/O .... 224
7.3. Decodificação de I/O .... 226
7.4. Decodificação com Endereço Fixo .... 230
7.5. Decodificação com Endereço Programado por Chave .... 231
7.6. Projeto de um Registrador de I/O .... 231
7.7. Inserção de Estados de Espera .... 238
7.8. Endereçamento Indireto de I/O .... 238
7.9. I/O por DMA .... 240
7.10. Exercícios .... 244

Capítulo 8: Interrupções nas CPUs x86 e no PC
8.1. Introdução .... 255
8.2. Tabelas de Endereços de Rotinas de Interrupção .... 256
8.3. Exceções .... 259
8.4. Interrupções por Software .... 260
8.5. Interrupções pelo Pino INTR .... 261
8.6. Controlador de Interrupções – PIC .... 269
8.7. Circuito de Interface Usando Interrupções .... 276
8.8. Controlador Avançado Programável de Interrupções (APIC) .... 280
8.9. Exercícios .... 282

Capítulo 9: Multitarefa, Modo Protegido e Modo Longo
9.1. Sistemas Operacionais Multitarefa .... 287
9.2. Inicialização dos Modos Protegido e Longo (AMD) .... 291
9.3. Proteção e Níveis de Privilégio .... 294
9.4. Arquitetura Baseada em Tarefas .... 296
9.5. Segmentação .... 302
9.6. Paginação .... 307
9.7. Interrupções em Ambiente Multitarefa .... 314
9.8. Exceções em Ambiente Multitarefa .... 321
9.9. I/O em Ambiente Multitarefa .... 327
9.10. Chamadas ao Sistema .... 329
9.11. Modo Virtual 8086 .... 333
9.12. Exercícios .... 337

Capítulo 10: Barramento PCI Plug and Play
10.1. Um Barramento de Alto Desempenho .... 313
10.2. A Solução Plug and Play .... 344
10.3. PCI Plug and Play .... 348
10.4. Sinais do Conector PCI .... 354
10.5. Transações .... 358
10.6. Comandos .... 364
10.7. A Ponte Escrava PLX PCI 9050/9052 .... 368
10.8. Exercícios .... 390

Capítulo 11: Barramento USB
11.1. Um Barramento Serial e Universal .... 395
11.2. Topologia de Conexão .... 398
11.3. Barramento Físico .... 399
11.4. A Comunicação Serial por Pacotes .... 400
11.5. Codificação CRC .... 406
11.6. Tipos de Transações .... 407
11.7. O Processo de Enumeração .... 409
11.8. USBN 9603 .... 417
11.9. Programação do HID Via API .... 434
11.10. Um Projeto HID / USB .... 441
11.11. Ponte USB-UART .... 458

Capítulo 12: Barramento PCI Express
12.1. PCI para PCI Express .... 465
12.2. Paralelo para Serial .... 467
12.3. As Camadas PCIe .... 468
12.4. A Camada Física .... 469
12.5. A Camada de Enlace de Dados .... 473
12.6. A Camada de Transação .... 473
12.7. Os Pacotes PCIe .... 473
12.8. Arquiteturas PCIe .... 476

Capítulo 13: Portas Paralela e Serial do PC
13.1. Porta Paralela LPT em Modo Padrão .... 481
13.2. Registradores da Porta Paralela .... 483
13.3. Porta Paralela Conectada à Impressora .... 486
13.4. Ligando Leds e Sensores à LPT1 .... 488
13.5. Porta Serial: UART e RS 232 ... 490
13.6. A Porta Serial do PC .... 493
13.7. Registradores da Porta Serial .... 495
13.8. Uma Biblioteca de Funções em C .... 503
13.9. Projeto de uma UART .... 506
13.10. Descrição de uma UART em VHDL .... 510
13.11. Programação de uma Porta Serial Usando a API do Windows .... 512
13.12. Um Programa para Listar as Portas Seriais no Windows .... 516
13.13. Exercícios .... 519

Capítulo 14: Periféricos Básicos do PC
14.1. Temporizador do Sistema .... 523
14.2. Memória de Setup e Relógio Permanente .... 530
14.3. Teclado .... 534
14.4. Mouse .... 539
14.5. Porta de Jogos .... 541
14.6. Disco Rígido .... 543
14.7. Exercícios .... 547

Livro “Eletrônica Digital: Curso Prático e Exercícios”
=======================================

Capa Dura

Formato 16 x 23 cm

Terceira Edição - edição dos autores

Conheça o clássico livro de Eletrônica Digital escrito pelos autores, já em sua terceira edição ! Um curso completo universitário e profissional que aborda: Famílias Lógicas, Álgebra Booleana, Mapas de Karnaugh, Circuitos Combinacionais Clássicos, Circuitos Seqüenciais, Máquinas de Estados, Arquiteturas de Controladores, Linguagem VHDL para descrição de hardware, Projetos com FPGA e Máquinas Assíncronas. Edição dos Autores !!!

Sumário

Capítulo 1: Introdução à Eletrônica Digital
1.1. Introdução .... 3
1.2. Vantagens dos projetos Digitais .... 4
1.2.1. Projetos Orientados a Software .... 4
1.2.2. Fidelidade de Dados .... 7
1.2.2.1 Condições Climáticas .... 7
1.2.2.2 Ajuste de Componentes .... 7
1.2.2.3 Envelhecimento .... 8
1.3. Conceitos Básicos .... 8
1.3.1. Nível Lógico .... 8
1.3.2. Conjuntos de Níveis Lógicos .... 9
1.3.3. Circuito Integrado .... 9

Capítulo 2: Famílias Lógicas
2.1. Introdução .... 13
2.2. Operação dos transistores Bipolares .... 13
2.3. Família RTL (Resistor-Transistor-Logic) .... 19
2.4. Família DTL (Diode-Transistor-Logic) .... 20
2.5. Família TTL (Transistor-Transistor-Logic) .... 21
2.6. Família ECL (Emiter Coupled Logic) .... 23
2.7. Família CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) .... 24

Capítulo 3: Álgebra Booleana
3.1. Introdução .... 29
3.2. Funções de Variáveis Booleanas .... 31
3.3. Portas Lógicas e Tabelas-Verdades .... 33
3.4. Teoremas da Álgebra Booleana .... 38
3.5. Representação Numérica .... 42
3.6. Soma Aritmética com Números Binários .... 45
3.7. Números Negativos e Subtração .... 46
3.8. Exercícios Complementares .... 50
3.9. Exercícios .... 55

Capítulo 4: Mapas de Karnaugh
4.1. Introdução .... 61
4.2. Formato dos Mapas .... 62
4.3. Preenchimento dos Mapas .... 63
4.4. Minimização por Soma de Produtos .... 64
4.5. Minimização por Produto de Somas .... 69
4.6. Irrelevâncias (Don’t Cares) .... 72
4.7. Variáveis Introduzidas .... 73
4.8. Circuitos Integrados de Portas Lógicas .... 78
4.9. Laboratório: Display de 7 Segmentos .... 80
4.10. Exercícios .... 83

Capítulo 5: Circuitos Combinacionais Clássicos
5.1. Somadores .... 91
5.2. Comparadores .... 98
5.3. Multiplexadores .... 113
5.4. Decodificadores .... 107
5.5. Codificador de Prioridade .... 109
5.6. Buffers de 3 Estados .... 112
5.7. Drivers em Coletor Aberto .... 116
5.8. Exercícios .... 118

Capítulo 6: Latches e Flip-Flops
6.1. Introdução .... 125
6.2. Latch SR e D .... 126
6.3. Flip-Flops D, SR, JK e T .... 134
6.4. Projetos de Flip-Flops .... 144
6.5. Considerações Sobre Temporização .... 148
6.6. Integrados de Flip-Flops .... 152
6.7. Exercícios .... 156

Capítulo 7: Máquinas de Estados Síncronas
7.1. Introdução .... 163
7.2. Modelos de Máquinas de Estados Síncronas .... 164
7.3. Análide de Máquinas Síncronas .... 165
7.4. Sobre Diagrama de Estados .... 170
7.5. Projeto de uma Máquina de Estados Seqüencial .... 171
7.5.1. Variáveis Introduzidas .... 179
7.5.2. Implementação Usando Flip-Flops JK .... 181
7.5.3. Estados Não Empregados .... 183
7.5.4. Simplificação do Projeto .... 186
7.5.5. Designação de Estados .... 187
7.6. Considerações Sobre as Entradas .... 212
7.7. Exercícios .... 218

Capítulo 8: Circuitos Seqüenciais Clássicos
8.1. Multivibradores Monoestáveis .... 233
8.2. Contadores .... 241
8.3. Registradores de Deslocamento .... 256
8.4. Exercícios .... 262

Capítulo 9: Memórias
9.1. Introdução .... 275
9.2. Memória ROM .... 276
9.3. Introdução à Memória RAM .... 280
9.4. Estudo da Memória DRAM .... 282
9.5. As Memórias SRAM (RAM Estática) .... 289
9.6. Algumas Pinagens de RAM e EPROM .... 292
9.7. Memória Flash .... 296
9.8. Exercícios .... 296

Capítulo 10: Conversores D/A e A/D
10.1. Sinais Digitais e Sinais Analógicos .... 299
10.2. Conversão Digital para Analógico .... 304
10.3. O Conversor DAC0808 .... 305
10.4. O Método da Aproximação Bit-Sucessiva .... 307
10.5. O Conversor ADC0808 .... 310
10.6. Processamento Digital com D/A e A/D .... 313
10.7. Exercícios .... 317

Capítulo 11: FPGA e Outros Dispositivos Programáveis
11.1. Introdução .... 323
11.2. O FPGA .... 323
11.3. Tecnologias de FPGA .... 324
11.4. Arquitetura de um FPGA .... 324
11.5. Modos de Configuração de um FPGA .... 327
11.6. Escolha da Ferramenta de Desenvolvimento .... 328
11.7. Configurando o FPGA .... 335
11.8. Principais Pinos do FPGA .... 336
11.9. A PROM Serial .... 337
11.10. Cabo de Programação .... 338
11.11. Protocolo a Implementar .... 340
11.12. Aplicativo Disponível .... 342
11.13. Algumas Famílias da Xilinx .... 352
11.14. Livro “Monte seu Protótipo ISA Controlado por FPGA” .... 355
11.15. PAL (Programmable Array Logic) .... 356
11.16. PLA (Programmable Logic Array) .... 357
11.17. CPLD (Complex Programmable Logic Devices) .... 358
11.18. Exercícios .... 358

Capítulo 12: Introdução à Arquitetura de Controladores
12.1. Motivação .... 363
12.2. Componentes Básicos .... 364
12.3. Ciclo de Busca da Instrução .... 367
12.4. Instruções de Cópia .... 371
12.5. Instruções Matemáticas .... 378
12.6. Instruções de Salto .... 385
12.7. Instruções de Contagem .... 390
12.8. Instruções de Deslocamento .... 393
12.9. Instruções de Pilha e de Subrotina .... 395
12.10. Interrupções .... 401
12.11. Experimento para Laboratório .... 404
12.12. Exercícios .... 414

Capítulo 13: Linguagem VHDL
13.1. Introdução .... 421
13.2. Entidades e Arquiteturas .... 423
13.3. Conexão de Componentes .... 427
13.4. Tipos, Variáveis, Operadores, Etc. .... 429
13.5. Exemplos de Descrição de Circuitos Combinacionais Clássicos ... 437
13.6. Exemplos de Descrição de Circuitos Seqüenciais .... 446
13.7. Pacotes, Configurações e Bibliotecas .... 464
13.8. Exercícios .... 466

Capítulo 14: Máquinas Seqüenciais Assíncronas
14.1. Introdução .... 473
14.2. Análise de Máquinas Assíncronas .... 474
14.3. Projeto de Máquinas de Estados Assíncronas .... 481
14.4. Cuidados no Projeto de Máquinas de Estados Assíncronas .... 489
14.4.1. Azares Estáticos .... 489
14.4.2. Azares Dinâmicos .... 491
14.4.3. Azares Essenciais .... 491
14.5. Exercícios .... 501