SETR
ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO
Correção da Prova – NP1
Edna Mie Kanazawa
ekanazawa@gmail.com
Questão 01
•
(0,5 ponto) Os computadores têm, desde o seu aparecimento, ajudado o homem, na resolução de
operações matemáticas. Apesar da história nos contar e mostrar inúmeros dispositivos de computação
matemática, baseados em processos puramente mecânicos, hoje em dia as pessoas pensam em
computadores, como dispositivos eletrônicos. Em 1976 a Intel apresentou ao mundo o microcontrolador
de 8 bits, o MCS-48 e também o famoso microprocessador 8085. No mesmo ano a Zilog lança o famoso
microprocessador Z80 que deu origem aos computadores ZX Spectrum. É nesta altura que surge então a
distinção entre microprocessador e microcontrolador. Sobre esta diferença podemos afirmar que:
I. Um microprocessador é um circuito muito complexo, em forma de circuito integrado, que pode conter entre alguns milhares a 7 milhões de transistores. Estes transistores internos constituem os mais diversos circuitos lógicos: como contadores, registradores, decodificadores, e centenas de outros. Estes circuitos lógicos são dispostos de maneira complexa, dando ao microprocessador a capacidade de executar operações lógicas, aritméticas, e de controle.
II. Para utilizarmos um microprocessador outros componentes como a memória tem que ser conectados ao chip, por meio de circuitos externos que irão prover a comunicação correta entre o microprocessador e o dispositivo.
III. Um microcontrolador não exige circuitos externos para funcionar, dentro dele se encontram todos os periféricos necessários para o seu correto funcionamento.
IV. Os microcontroladores são menos poderosos, mais lentos e possuem um espaço de endereçamento menor que os microprocessadores. V. Microcontroladores permitem a implementação de sistemas mais compactos.
VI. O conjunto de instruções de um microcontrolador limita-se as instruções mais simples de um microprocessador.
•
É correto o que consta APENAS em
a) I, II e III b) II e III c) III, IV, V e VI d) IV, V e VI
Questão 02
•
(0,5 ponto) A arquitetura da maioria dos computadores e microprocessadores da atualidade,
que foi desenvolvida por Von Neumann, revolucionou a computação de dados,
reconhecendo que o programa podia ser armazenado juntamente com os dados. Este
método oferece uma grande flexibilidade, pois para alterar o programa, basta carregar a área
de memória com os valores respectivos. A arquitetura Harvard, é uma adaptação da Von
Neumann, separando a memória de programa, da de dados. Descreva graficamente como se
caracteriza a arquitetura de Von Neumann e Harvard.
Questão 03
• (0,5 ponto) A Microchip é o fabricante dos microcontroladores PIC. Atualmente ela e uma das maiores fabricantes mundiais de microcontroladores de 8 bits. Além de microcontroladores, a Microchip também fabrica memórias e outros componentes digitais, além de uma vasta linha de componentes analógicos. Os microcontroladores PIC’s são divididos em famílias. Cada família, ou linha, tem vários componentes, com tamanhos e recursos diferentes, no entanto o código desenvolvido para um componente de uma determinada família é compatível com os demais componentes da mesma família, exceto por umas poucas alterações, que se referem principalmente aos periféricos. Cada família tem seu próprio set (conjunto) de instruções. Sobre as características da família PIC 18F podemos afirmar que:
•
I. O PIC da família 18F trata-se de um microcontrolador de 8 bits e seu barramento de programa é de 16 bits.
II. A arquitetura do PIC da família 18F segue arquitetura Harvard onde as memórias de programa e dados são separadas, acessadas por diferentes barramentos. Dessa maneira, uma instrução pode ser lida da memória de programa ao mesmo tempo em que a instrução anterior é executada utilizando o barramento de dados, o que é chamado de paralelismo ou pipeline.
III. O PIC da família 18F internamente dispõe de todos os dispositivos típicos de um sistema microprocessado, ou seja: uma CPU e sua finalidade é interpretar as instruções de programa e não permitir interação com sistema externo.
IV. O PIC da família 18F possui uma série de LINHAS de I/O para controlar dispositivos externos ou receber pulsos de sensores, chaves, etc.
V. O PIC da família 18F é um dispositivo programável, o programa tem como objetivo deixar instruções para que o PIC possa fazer atividades definidas pelo programador.
•
• É correto o que consta APENAS em
a) I, II, IV e V
b) II e III c) I e III d) III e IV e) I, II, III e IV
Questão 04
• (0,5 ponto) O MpLab é um ambiente integrado de desenvolvimento (I.D.E.: Integrated Development Environment). No mesmo ambiente o usuário pode executar todos os procedimentos relativos ao desenvolvimento de um software para o PIC (edição, compilação, simulação, gravação), tornando o trabalho do projetista mais produtivo. Sobre o MpLab podemos afirmar que:
I. O MpLab possui um editor de texto para desenvolvimento dos programas e possui diversas ferramentas de auxílio como localizar, substituir, recortar, copiar e colar.
II. Compilar significa traduzir um programa escrito em C ou Assembly (mnemônicos) para linguagem de máquina. O Mplab permite compilar o programa e gerar um arquivo com extensão .hex a partir dos arquivos de código fonte (.c ou asm). É o conteúdo do arquivo hexadecimal que é gravado na memória de programa do PIC.
III. O MpLab possui ferramentas para simulação do programa no próprio computador, possibilitando a execução passo a passo, visualização e edição do conteúdo dos registradores, edição de estímulos (entradas), contagem de tempo de execução, etc. IV. Para que o programa seja executado no microcontrolador, o arquivo hexadecimal deve ser gravado no PIC. O MpLab oferece
suporte aos gravadores fabricados pela Microchip.
V. O Mplab não fornece recursos de gravação do programa no PIC.
• É correto o que consta APENAS em: a) I, II, III, IV e V
b) II, III, IV e V c) III, IV e V d) IV e V
Questão 05
•
(0,5 ponto) A principal vantagem de se usar linguagens de alto nível (por exemplo,
a linguagem C) esta na menor interação do desenvolvedor com o hardware, no
que se refere ao controle do mesmo (ajuste de bancos de registradores,
seqüências de inicialização, etc). Apesar das inúmeras vantagens da utilização de
linguagens de alto nível em alguns casos existe a necessidade de definir trechos de
códigos utilizando uma linguagem de baixo nível. Explique por que existe esta
necessidade e quais as vantagens da utilização da linguagem de baixo nível na
programação de microcontroladores.
•
Em aplicações críticas o tempo de resposta deve ser o menor possível e para
atender esta necessidade temos que implementar programas utilizando linguagem
de baixo nível.
•
Menor tempo de resposta
•
Melhor perfomance
Questão 06
•
(0,5 ponto) O timer é um periférico básico encontrado praticamente em todo microcontrolador. Na forma
mais simples é um contador que é incrementado pelo clock, ao atingir a contagem máxima uma
interrupção pode ser gerada. A partir desta interrupção o software gera as temporizações necessárias.
Sobre as características dos timers no PIC 18F podemos afirmar que:
I.
Na família PIC 18F existem 4 módulos temporizadores (Timer0, Timer1, Timer2 e Timer4), que podem
operar como temporizador ou como contador de pulsos.
II.
Configurado como temporizador, o Timer0, conta os ciclos de instruções produzidos pelo oscilador de
clock.
III.
A contagem dos ciclos de instruções ou de pulsos é registrada pelo incremento do registrador TMR0.
IV.
O Timer0 não pode operador com contador, pois sua função é trabalhar somente como temporizador.
V.
Os contadores e temporizados são configurados somente via hardware, dificultando o controle dos
mesmos.
VI.
A função de prescaler existente nos timers do PIC pode ser utilizada para retardar o incremento do TMR0.
•
•
É correto o que consta APENAS em:
a)
I, II, III e VI
b)
II e III
c)
I, II e III
d)
IV e V
Questão 07
•
(1 ponto) Em quanto tempo o módulo Timer0 irá estourar se
for iniciado com valor 0x0000, com um prescaler de 1:256 e
com uma frequência de clock de 4MHz?
•
Se o Timer0 for configurado para operar como contador de 8
bits
–
T = 1/(4 x 10^6/256) * 2 ^ 8 = 16,384 ms
•
Se o Timer0 for configurado para operar como contador de 16
bits
Questão 08
•
(1,5 pontos) Desenvolva um programa que
deve apresentar o valor do contador (0-9) no
display de 7 segmentos. Configure o Timer0
para incrementar o contador a cada 1
•
Frequencia: 4Mhz
•
Prescaler: 64
•
Frequencia/Prescaler: 4Mhz/64
•
Periodo: 1/(4Mhz/64)
•
Numero de Pulsos: 16 bits = 65536
Questão 09
•
(1 ponto) Desenvolva um programa que deve
comportar-se como um “segredo eletrônico”.
O microcontrolador espera uma combinação
de 2 chaves, ligadas no PORTB (RB0 – RB1), e,
se esta combinação ocorrer, todos os LEDs
ligados ao PORTD (RD0 – RD7) devem se
acender. Caso contrario, eles permanecem
apagados. A combinação deve ser 1-1.
void main (void)
{
while (1)
{
TRISBbits.TRISB0 = 1; //0 - saida 1 – entrada
TRISBbits.TRISB1 = 1;
TRISD = 0;
if (PORTBbits.RB0 == 1 && PORTBbits.RB1 ==1 )
{
PORTD = 1;
}
else
{
PORTD = 0;
}
}
}
Questão 10
•
(1 ponto) Desenvolva um programa que
verifica os estados das chaves (S0 e S1),
ligadas aos pinos RB0 e RB1 do PORTB e
acenda os LEDS, que estão ligados aos pinos
RB2, RB3, RB4 e RB5 do PORTB de acordo com
a tabela apresentada abaixo.
S1 S0 D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 0 1
0 1 0 0 1 0
1 0 0 1 0 0
