• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
Apresentacao TCC - Bipide
 

Apresentacao TCC - Bipide

on

  • 1,875 views

Apresentacao TCC - Bipide: ambiente de desenvolvimento integrado para a arquitetura dos processadores BIP

Apresentacao TCC - Bipide: ambiente de desenvolvimento integrado para a arquitetura dos processadores BIP

Statistics

Views

Total Views
1,875
Views on SlideShare
1,875
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
0
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Apresentacao TCC - Bipide Apresentacao TCC - Bipide Presentation Transcript

    • Bipide
      Ambiente de Desenvolvimento Integrado para
      a Arquitetura dos Processadores BIP
      Paulo Viníccius Vieira
      Orientador: Prof. Dr. André Luis Alice Raabe
      Co-orientador: Prof. Dr. Cesar Albenes Zeferino
      Itajaí, julho de 2009
    • Sumário da apresentação
      Introdução
      Fundamentação Teórica
      Desenvolvimento
      Projeto
      Implementação
      Tecnologias utilizadas
      Verificação e Avaliação
      Considerações Finais
    • Introdução
      Contextualização e motivação
      Alunos costumam apresentar dificuldades na aprendizagem de Algoritmos e Programação
      Alto nível de abstração apresentado nos conceitos de programação
    • Introdução
      Contextualização e motivação
      As disciplinas de Arquitetura e Organização de Computadores fornecem subsídios para compreensão da lógica de programação
      Permitem estabelecer relações dos conceitos de programação com aspectos concretos do hardware
      variáveis
      atribuições
      operações aritméticas
      laços de repetição
    • Introdução
      BIP -Basic Instruction-set Processor
      Desenvolvido por pesquisadores do Laboratório de Sistemas Embarcados e Distribuídos (LSED) – UNIVALI
      Processador simplificado projetado para auxiliar o aprendizado
      Utilizado para apresentação de conceitos básicos que permitem relacionar programação alto nível com sua representação em hardware
      Usado em disciplinas como Computação Básica, Arquitetura de Computadores, Programação, Circuitos Digitais
    • Introdução
      Definição do problema
      Alto nível de abstração apresentado nos conceitos de programação
      Simuladores focados na Arquitetura e Organização de Computadores
      Simuladores disponíveis para ensino costumam apresentam uma interface de usuário pouco elaborada ou com muitos recursos
      Codificação do programa em linguagem baixo nível
    • Introdução
      Solução proposta
      Ambiente de Desenvolvimento Integrado (IDE) que auxilie na utilização dos processadores BIP na aprendizagem de programação:
      criação e execução de programas em linguagem Portugol
      tradução em linguagem assembly
      ilustração do estado dos componentes dos processadores BIP
      Redução da abstração envolvida nos conceitos de Programação
    • Introdução
      Objetivo geral
      Construção de um ambiente de desenvolvimento integrado que possibilite a criação de programas e ilustre sua execução, relacionando-os aos aspectos da arquitetura dos processadores BIP I e BIP II
      Ambiente de Desenvolvimento Integrado
      IDE
      Processadores
      BIP
    • Introdução
      Objetivos específicos
      Consolidar conceitos sobre Arquitetura e Organização de computadores e Compiladores
      Estudar a arquitetura dos processadores BIP
      Implementar e disponibilizar um ambiente de desenvolvimento integrado
      programação em linguagem Portugol
      visualização do assembly e do estado dos componentes dos processadores BIP I e BIP II
      Testar e verificar o sistema
      Documentar e divulgar o projeto
    • Fundamentação teórica
      Arquitetura e Organização de Computadores
      Processadores BIP
      Compiladores
      Simuladores de Arquitetura
    • Fundamentação teórica
      Processadores BIP
      Desenvolvido por pesquisadores do Laboratório de Sistemas Embarcados e Distribuídos (LSED) – UNIVALI
      relacionar programação alto nível com sua representação em hardware
      auxiliar no aprendizado de Arquitetura e Organização de Computadores
      Três Versões:
      BIP I, BIP II, μBIP
    • Fundamentação teórica
      Processadores BIP
      BIP I
      níveis de linguagem
      constantes e variáveis
      representação de dados
      conjuntos de instruções
      geração de código em linguagem de máquina
      BIP II
      desvios condicionais e incondicionais
      laços de repetição
    • Fundamentação teórica
      Processadores BIP
      Classes de Instruções
      • Transferência: STO, LD, LDI
      • Aritmética: ADD, ADDI, SUB e SUBI
      • Controle: HLT
      BIP I
      BIP II
      • Desvio: BEQ, BNE, BGT, BGE,
      BLT, BLE e JMP
    • Fundamentação teórica
      BIP I
      ULA
      Registradores
      PC
      ACC
      Baseado em acumulador
    • Fundamentação teórica
      BIP II
      Registradores
      PC
      ACC
      STATUS
      Desvios e laços de repetição
    • Fundamentação teórica
      Compiladores
      programas de computador que traduzem de uma linguagem para outra
    • Fundamentação teórica
      Trabalhos Similares
      Simuladores de Arquitetura
    • Fundamentação teórica
      • Simuladores de Arquitetura
      possui  não possui -não identificado
    • Desenvolvimento
      Projeto
      Implementação
      Tecnologias Utilizadas
    • Projeto
      Requisitos funcionais
      O sistema deverá:
      permitir ao usuário escrever programas em linguagem Portugol
      compilar os programas escritos
      indicar os erros encontrados durante a compilação
      permitir a execução do programa passo a passo
    • Projeto
      Requisitos funcionais
      O sistema deverá:
      gerar código assembly para os processadores BIP I e BIP II
      simular o funcionamento do programa sobre a arquitetura dos processadores BIP I e BIP II
      possuir janelas de ajuda
      apresentar funcionalidades típicas de ambientes de desenvolvimento
    • Projeto
      Definição da linguagem
      subconjunto da linguagem Portugol que represente as operações suportadas
    • Implementação
      Implementação
      Compilador
      Simulador
      Interface (IDE)
      ANTLRWorks
    • Implementação
      ANTLRWorks
      Ferramenta para construção de compiladores
      Construção de gramáticas próprias
      Geração de componentes reconhecedores de linguagem
      ANTLRWorks
    • Implementação
      WPF
      Interface gráfica rica e interativa
      Melhor experiência do usuário
      leiautes avançados
      suporte a gráficos vetoriais, 3D, áudio e vídeo
      definição de animações
      XAML
      linguagem declarativa para a criação de interfaces
    • XAML
      Define os elementos de interface com o usuário, não sendo capaz de conter nenhum tipo de lógica de aplicação
      Implementação
    • Implementação
      ExpressionBlend 2
      Ferramenta de design interativo
      aplicações em WPF e Silverlight
      Interface orientada por design
      controles padrões do Windows (botões, menus, etc.)
      elementos gráficos e 3D
      recursos de áudio e vídeo
      animar propriedades individuais dos componentes ao longo do tempo
    • Implementação
      ExpressionBlend 2
    • Bipide
      • Apresentação Ferramenta
    • Verificação
      Testes
      Compilador
      utilizado um conjunto de aplicações Portugol
      após compilados, os códigos assembly gerados foram analisados e comparados com os resultados esperados
      Programa
      Inicio
      x<-2
      Fim
      LD 1
      ADD 2

    • Verificação
      Testes
      Simulador
      conjunto de instruções assembly para verificar o estado esperado para os registradores e memórias
      os valores resultantes foram analisados e comparados com o obtido previamente na validação do processador µBIP
      LD 1
      ADD 2
      ACC <- 3
      PC <- 8

    • Avaliação
      Avaliação
      Aplicação de questionário
      disciplina de Algoritmos e Programação – UNIVALI
      1º período (2009-I)
      nº de alunos: 21
    • Avaliação
      Você acha que o seu nível de conhecimento foi compatível com as telas e vocabulário empregado no sistema?
      66,67%
      Notas entre 8 e 10
    • Avaliação
      As mensagens de erro lhe auxiliaram de forma adequada?
      71,43%
      Notas entre 8 e 10
    • Avaliação
      O sistema lhe proporcionou feedback, ou seja, você conseguiu visualizar todas suas ações?
      80,95%
      Notas entre 8 e 10
    • Avaliação
      A estrutura dos painéis do menu lhe parece disposta de forma lógica por agrupamento de tipos de opções?
      90,48%
      Notas entre 8 e 10
    • Avaliação
      Qual é o grau de satisfação que você atribui à utilização do sistema?
      80,95%
      Notas entre 8 e 10
    • Avaliação
      Resultado geral
      78,10%
      Notas entre 8 e 10
    • Considerações Finais
      Pôde-se consolidar e aplicar uma série de conhecimentos adquiridos durante o bacharelado em Ciência da Computação
      Teve-se a possibilidade de conhecer e aplicar novas tecnologias e ferramentas
      A análise de ferramentas similares serviram para definir funcionalidades do ambiente Bipide
      WPF e ExpressionBlend 2
      facilidades para o desenvolvimento de aplicações que exigem muitos recursos de interface
      integradas às demais ferramentas e componentes utilizados resultou em uma interface gráfica capaz de proporcionar uma melhor experiência para o usuário
    • Considerações Finais
      Os objetivos definidos foram alcançados
      Consolidar conceitos sobre Arquitetura e Organização de computadores e Compiladores
      Estudar a arquitetura dos processadores BIP
      Implementar e disponibilizar um ambiente de desenvolvimento integrado que possibilite a programação em linguagem Portugol e visualização do assembly e do estado dos componentes dos processadores BIP I e BIP II
      Testar e verificar o sistema
      Documentar e divulgar o projeto





    • Considerações Finais
      Este trabalho é parte integrante de um projeto que visa promover a integração interdisciplinar
      permitir que os processadores da família BIP possam ser utilizados em diferentes fases e disciplinas de cursos de graduação e pós-graduação.
      Busca-se ainda elucidar qual o impacto do uso de um modelo simplificado de computador na compreensão de conceitos básicos ligados ao ensino inicial de algoritmos
      o ambiente Bipide irá permitir coletar evidências empíricas sobre a vantagem em reduzir o nível de abstração envolvido nesta aprendizagem
    • Considerações Finais
      Trabalhos futuros
      suporte a arquitetura do processador µBIP
      utilização de diferentes linguagens de alto nível como C, Java, entre outras
      suporte a diferentes formatos numéricos
      otimização do código assembly gerado
      implementação e integração de novos módulos que agreguem funcionalidades ao ambiente
      desenvolvimento de uma versão on-line
      avaliação da utilização da ferramenta em sala de aula
    • Referências
      MORANDI, Diana ; PEREIRA, Maicon Carlos ; RAABE, André Luis Alice ; ZEFERINO, Cesar Albenes . Um processador básico para o ensino de conceitos de arquitetura e organização de computadores, 2006.
      STALLINGS, William. Arquitetura e organização de computadores: projeto para o desempenho. 5 ed. São Paulo: Prentice Hall, 2005.
      VAHID, Frank, GIVARGIS, Tony, Embedded system design: a unified hardware/software introduction, 2002.
      PARR, Terence. ANTLR v3 Documentation. 2007. Disponível em: <http://www.antlr.org/wiki/display/ANTLR3/ANTLR+v3+documentation>. Acessoem: 15 out 2007a.
      WILLIAMS, Brennon. Microsoft Expression Blend Unleashed. Pearson Education: Indianapolis, 2008.
      MacVITTIE, Lory A. XAML in a Nutshell. Sebastopol: O'Reilly, 2006.
    • Bipide
      Ambiente de Desenvolvimento Integrado para
      a Arquitetura dos Processadores BIP
      Paulo Viníccius Vieira
      pauloviniccius@univali.br
      Orientador: Prof. Dr. André Luis Alice Raabe
      Co-orientador: Prof. Dr. Cesar Albenes Zeferino
      Itajaí, julho de 2009