Clock

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Clock

  1. 1. Introdução àArquitetura deComputadoresProf.ª Ms. Elaine Cecília Gatto 1
  2. 2. Clock• Processadores são constituídos por circuitos digitais, que mudam de estado milhões de vezes por segundo.• Para executarem as tarefas determinadas de acordo com uma programação prévia precisam estar sincronizados.• Portanto, usa-se o relógio que tem a finalidade de sincronização.• Qualquer relógio é um dispositivo gerador de pulsos cuja duração é chamada de ciclo.• O relógio permite que duas ou mais ações ocorram no mesmo instante de tempo e no mesmo ponto de um pulso;• Também permite controlar a velocidade com que as ações são realizadas e ocorrem em um componente do sistema; 2
  3. 3. Clock• Comparando:• Um relógio é como um maestro de uma orquestra;• Um relógio é como um patrão de uma embarcação de remo: • Para a embarcação deslizer corretamente, na mesma direção sempre e com velocidade, é necessário que todos os remadores levantem, abaixem e empurrem a água no mesmo instante de tempo; • Executando mais remadas por minutos, aumenta-se a velocidade do barco; • O “patrão” marca o tempo ao gritar, acionando o movimento de cada remador; • Quanto mais marcas de som o patrão der por minuto, maior o 3 número de remadas e maior a velocidade da embarcação.
  4. 4. Clock• Elementos do CLOCK: • Ciclo de relógio ou apenas ciclo: • É o intervalo de tempo entre o início da subida, ou da descida, de um pulso até o início da subida, ou da descida, do outro pulso; (a figura abaixo tem 4 ciclos) 4
  5. 5. Clock• Elementos do CLOCK: • Período: • É o intervalo de tempo gasto para se obter um ciclo do sinal do relógio. É medido em unidades de tempo, normalmente, nanosegundos (ns) 5
  6. 6. Clock• Elementos do CLOCK: • Lado de subida: • É a parte do pulso que realiza a transição do valor baixo para o valor alto; 6
  7. 7. Clock• Elementos do CLOCK: • Tempo de subida: • É o período de tempo gasto pelo sinal para realizar toda a subida. É medido em unidades de tempo, nanosegundos. 7
  8. 8. Clock• Elementos do CLOCK: • Lado de descida: • É a parte do pulso que realiza a transição do valor alto para o valor baixo; 8
  9. 9. Clock• Elementos do CLOCK: • Tempo de descida: • É o período de tempo gasto pelo sinal para realizar toda a descida. É medido em unidades de tempo, nanosegundos. 9
  10. 10. Clock• Elementos do CLOCK: • Frequência: • É a quantidade de ciclos por segundo de um relógio. Ela é o inverso do período e vice-versa. É medida em HERTZ, onde: • 1Hz é igual a 1 ciclo por segundo; • 1000 Hz = 1KHz (mil) • 1000 KHz = 1MHz (milhões) • 1000 MHz = 1 GHz (bilhões) 10
  11. 11. Clock• Suponha f = 200MHz (duzentos milhões de hertz) P=1/f P = 1 / 200.000.000 P = 0, 000000005 P = 5 x 10-9 P = 5ns• Suponha P = 5ns (cinco nanosegundos) f=1/P f = 1 / 0, 000000005 f = 200.000.000 f = 200MHz 11
  12. 12. Clock• Atualmente a maioria dos componentes dos sistemas computacionais possuem relógio próprio, assim, cada componente trabalha em uma frequência diferente;• Processadores trabalham com frequencias maiores que a dos outros componentes;• Cada nova geração de processadores tem sido capaz de executar as operações relativas ao processamento de uma instrução em menor número de ciclos do clock;• Um 386 precisava de no mínimo de 6 ciclos por instrução de soma de 2 números (1 + 1 por exemplo)• A maioria dos processadores hoje executam milhões de instruções por segundo (MIPS. 12
  13. 13. Referencias1. MONTEIRO, Mario A. Introdução a Organização de Computadores. 5ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 20072. 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 13 Computadores. Rio de Janeiro: Campus, 11985.
  14. 14. Referencias1. 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. 145. TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de Computadores. 5ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2009.
  15. 15. Referencias1. 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. 15

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