2. Famílias de Processadores
• Resumo Família Intel MSC-4:
• 4004 – CPU
• 4001 – ROM & 4 Bit Port
• 4002 – RAM & 4 Bit Port
• 4003 – 10 Bit Shift Register
• 4008 – Memory + I/O Interface
• 4009 – Memory + I/O Interface
2
3. Famílias de Processadores
• A CPU Intel 4040 (1.974):
• Possuía 60 instruções (14 a mais que o 4004);
• um PC (program counter) de 14 bits;
• possuia mecanismos para lidar com interrupções;
• sucessor do Intel 4004;
• 3.000 transistores;
• 10 micro milimetros;
• Fabricado em versões de 500 a 740 kHz;
• Foi utilizado no sistema de desenvolvimento Intellec 4/40
(sistema embarcado);
• INTERRUPÇÃO: uma interrupção é um sinal de um dispositivo que
tipicamente resulta em uma troca de contexto, isto é, o
3
processador pára de fazer o que está fazendo para atender o
dispositivo que pediu a interrupção.
4. Famílias de Processadores
• A CPU Intel 4040 (1.974):
• 60.000 instruções por segundo;
• Tecnologia P-MOS (Tipo P de metal semicondutor óxido lógico
– MOS = transistores de efeito de campo);
• 24 pinos encapsulamento DIP;
• Conjunto de instruções: 4 bits;
• 8kb de enderaçamento de memória;
• 24 registradores de indexação;
4
8. Famílias de Processadores
• CY ou CARRY: em
computação significa
• Comparando a pinagem passagem, transporte de
entre 4040 e 4004: sinal ou dígito excedente
produzido pela soma de
dois ou mais algarismos,
o famoso “vai um”.
Exemplo:
1
25
+ 17
42
• Como a CPU trata essa
situação? Disciplina de 8
sistemas digitais!
9. Famílias de Processadores
• STP ou
• STOP INPUT ou
• Comparando a pinagem
• ENTRADA para PARAR
entre 4040 e 4004:
• O nível lógico 1 nesta
entrada faz com que o
processador entre no
modo STOP, ou seja, o
processador pára.
9
10. Famílias de Processadores
• STP ACK ou
• STOP ACKNOWLEDGE
• Comparando a pinagem OUTPUT
entre 4040 e 4004:
• Este sinal está ativo
quando o processador
está no estado parado.
• A saída é do tipo dreno-
aberto, o que requer um
resistor do tipo pull-down
para Vdd.
10
11. Famílias de Processadores
• STP ACK ou
• STOP ACKNOWLEDGE OUTPUT
• Comparando a pinagem
• Saídas de dreno-aberto são
entre 4040 e 4004: saídas que em determinado
momento ou estão drenando
corrente ou não flui corrente
alguma por ela, mas nunca
estão com o valor lógico 1.
Dreno-aberto refere-se ao
terminal de drenagem de um
transistor MOS FET.
• Resistores pull-down são
usados para armazenar a
entrada em valor zero (baixo) 11
quando nenhum outro
componente estiver
conduzindo a entrada;
12. Famílias de Processadores
• INT ou
• INTERRUPT INPUT ou
• Comparando a pinagem
• ENTRADA de
entre 4040 e 4004:
INTERRUPÇÃO:
• O nível lógico 1 nesta
entrada faz com que o
processador entre no
modo INTERRUPT, ou
seja, entre no modo de
tratamento de
12
interrupções.
13. Famílias de Processadores
• INT ACK ou
• INTERRUPT
• Comparando a pinagem ACKNOWLEDGE INPUT
entre 4040 e 4004:
• Este sinal reconhece a
recepção de um sinal de
interrupção e impede as
interrupções adicionais de
entrar no processador. Ele
permanece ativo até que
seja apagada pela execução
das instruções BRANCH
BACK e SRC (BBS). A saída é
do tipo dreno-aberto 13
exigindo um resistor do
tipo pull-down para Vdd.
14. Famílias de Processadores
• MCS-40 Family:
• 4040 – CPU;
• 4101 – 1024-bit (256 × 4) RAM estática com entrada e saída separada;
• 4201 – Gerador de clock de 4MHz;
• 4207 – Propósito geral com portas de entrada e saída
• 4209 – Propósito geral com portas de entrada e saída
• 4211 – Propósito geral com portas de entrada e saída
• 4265 – Dispositivos de entrada e saída de propósito geral programáveis
• 4269 – Dispositivo de exibição e teclado programável;
• 4289 – Interface de memória padrão para as famílias MCS-4/40;
• 4308 – 8192-bit (1024 × 8) ROM com portas de entrada de 4 bits;
• 4316 – 16384-bit (2048 × 8) ROM estática;
• 4702 – 2048-bit (256 × 8) EPROM; 14
• 4801 – 5.185MHz Cristal Gerador de Clock para 4004/4201ª ou
4040/4201
16. Referencias
1. MONTEIRO, Mario A. Introdução a Organização de Computadores.
5ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007
2. TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de
Computadores. 5ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
3. STALLINGS, William. Arquitetura e Organização de Computadores.
8ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
4. NULL, Linda. Princípios Básicos de Arquitetura e Organização de
Computadores. 2ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2010.
5. LORIN, Harold. Introducao a Arquitetura e Organizacao de 16
Computadores. Rio de Janeiro: Campus, 11985.
17. Referencias
1. PATTERSON, David A.; HENNESSY, John L. Computer Organization
and Design: The Hardware And Software Interface. 2ª ed. San
Francisco, USA: Morgan Kaufmann, 1998.
2. PATTERSON, David A.; HENNESSY, John L. Organização e Projeto de
Computadores: A Interface Hardware e Software. 2ª ed. Rio de
Janeiro: LTC, 2000.
3. WEBER, Raul Fernando. Fundamentos de Arquitetura de
Computadores. 3ª ed. Porto Alegre, RS: Bookman, Instituto de
Informatica da UFRGS, 2008.
4. TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de
Computadores. 4ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001.
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5. TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de
Computadores. 5ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2009.
18. Referencias
1. HENNESSY, JOHAN L. Arquitetura de Computadores: uma
abordagem quantitativa. Rio de Janeiro: Campus, 2003.
2. REBONATO, MARCELO T. Organização de Computadores: notas de
aula. Universidade de Passo Fundo.
3. RICARTE, IVAN l. M. Organização de Computadores. Universidade
Estadual de Campinas.
4. http://en.wikipedia.org/wiki/Intel_4040
5. http://pt.wikipedia.org/wiki/Intel_4040
6. INTEL Datasheet 4040
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