Categoria Disciplinas

Arquitetura e Organização de Computadores

O curso Arquitetura e Organização de Computadores é ministrado para o primeiro semestre do Curso Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas (ADS) do Departamento de Tecnologia da Informação (DTI) da FATEC-SP. Os computadores são apresentados como a evolução de calculadoras para os sistemas de processamento em ambiente multi-usuário, recursos de telecomunicação, multi-processamento e aplicações em Sistemas de Informação (SI).arquitetura e organização de computadores

O curso de Arquitetura e Organização de Computadores mostra a Unidade Central de Processamento (CPU) e componentes de apoio como dispositivos projetados com base no formalismo da álgebra de Boole. Esses fundamentos, em nível de bits e bytes, explicam o funcionamento e comunicação entre dispositivos.

O modelo arquitetura de von Neumann é enfatizado e é feita uma introdução à arquitetura Harvard. São estudados mecanismos de transferência de dados entre  a CPU, memória e periféricos.

O curso é desenvolvido com aulas teóricas apoiadas com recursos de laboratório: multimídia, hardware e software para realização de testes dos modelos desenvolvidos. A plataforma  Arduino é utilizada para experimentos de entrada e saída de dados em nível de máquina.

Para a fixação dos conceitos e apoio às avaliações  são apresentadas listas de exercícios. Dois auxiliares docentes dão apoio na resolução das tarefas propostas durante as aulas e em outros horários pré-definidos. As notas de aula e de avaliações são corrigidas e entregues para vistas de notas e correções.

material de apoio disponibilizado na forma de notas de aulas e a biblioteca da faculdade disponibiliza livros textos como referência básica e complementar.

Arquitetura e Organização de Computadores – Material para o curso

Os links com conteúdos de aula.

Arquitetura e Programação de Computadores

Bases Numéricas

Evolução das Calculadoras, do Ábaco Babilônico aos Computadores

Banco de Dados

Ementa

  • Introdução à lógica digital
  • Conceitos Básicos de Arquitetura Computacional: primeira, segunda, terceira, quarta geração de computadores. processador, canais, periféricos.
  • Modos de endereçamento. Tipos de Dados. Conjunto de instruções. Interrupção.
  • Sistemas paralelos. Sistemas Operacionais. Conceitos e funções.
  • Linguagens e ferramentas
  • Organização de Arquivos. Banco de Dados. Conceitos.
  • Teleprocessamento e redes

Programação de computadores

A disciplina Programação de Computadores apresenta os conceitos de computação, de algoritmos de programação de computadores e linguagens de programação.

Nas aulas serão abordados conceitos e estruturas básicas dos computadores, Sistemas Operacionais e será feita uma introdução a algoritmos e sua representação.

Inicialmente, a metodologia de estudo considera a programação como uma estrutura sequencial na forma de: Entrada -> Processamento -> Saída. Deste modo, a programação é similar à programação de calculadoras científicas. Serão considerados os tipos de dados e suas representações, assim como as formas de entrada e saída de dados.programação de computadores

A fase seguinte do curso Programação de Computadores aborda os comando básicos das linguagens de programação: comandos de decisão (if, else) e as estrutura de repetição (for, while, repeat).

A última fase do curso trata as estruturas de dados mais elaboradas: arrays e registros. As primeiras tratam vetores e matrizes na forma de estruturas de dados homogêneos (mesmo tipo); e os registros tratam as estruturas de dados não homogêneos. Também são desenvolvidos os conceitos de funções e passagens de parâmetros por cópia e por referência.

A primeira parte do curso considera um algoritmo
como uma sequencia ordenada e finita de passos executáveis para resolver um problema (computacional).

Este tema é tratado nos seguintes arquivos:

Matemática: Exercícios de raciocínio matemático

*Em computação, o conjunto de passos é limitado e deve seguir uma notação precisa (obedecer a regras de sintaxe da linguagem).
Na representação de um algoritmo por fluxograma é feita a descrição de um algoritmo em notação que combina elementos gráficos e textuais. Esta técnica apoia o entendimento à solução lógica dos problemas propostos.

1º aula – Estrutura e programação de computadores

Fluxograma, algoritmos, variáveis, funções, tipos de dados e operadores. Arquivo para download: Estrutura sequencial de programação.

2º aula A – Expressões condicionais e operadores relacionais

A entrada dos dados, o processamento, a tomada de decisões e a saída dos dados. Exemplos e operadores relacionais. Arquivo para download: Expressões condicionais e operadores relacionais.

2º aula B – Comandos de seleção múltipla – Caso e Se

Comando de seleção múltiplas que permitem a tomada de decisão pela comparação de valores e/ou expressões. Arquivo para download: Comandos de seleção múltipla.

3º aula – Comandos de repetição – Loop

Comando de repetição For, que permite que uma sequência seja executada repetidas vezes: até que uma condição mude ou pela determinação de um número fixo de vezes. Arquivo para download: Comandos de repetição.

4º aula – Estrutura seleção múltipla

Comandos: switch, while, do while e exercícios. Arquivo para download: Comandos de seleção.

5º aula A – Comandos de repetição com pós condição

Como funciona o comando do while com pós condição de repetição. Arquivo para download: Repetição com pós condicional – parte A.

5º aula B – Comandos de repetição com pós condição

Continuação da aula sobre o funcionamento de comando de repetição pós condicional. Arquivo para download: Repetição com pós condicional – parte B.

Os cursos de linguagens de programação de computadores em décadas passadas eram estudados apenas em institutos de pesquisas. Passaram a ser disciplinas de cursos de graduação no final do milênio passado. E hoje já começam a ser ministrados para crianças.

Laboratório de Hardware

O curso Laboratório de Hardware dá continuidade aos estudos desenvolvidos na disciplina Arquitetura e Organização de Computadores abordando aspectos tecnológicos e operacionais dos computadores.

São estudados os mecanismos de entrada e saída sob o ponto de vista de dados binários; isto é, a visão sob o aspecto de sinais elétricos. Os bits um (1, verdadeiro, alto, HIGH) e zero (0, falso, baixo, LOW) são associados aos valores de tensão elétrica. Com vistas aos conceitos de sustentabilidade são abordados o consumo energético dos dispositivos (KW-h).

A placa mãe é entendida como um sistema interligado e seus subsistemas são estudados em função de valores como: taxa de transferência, tempo de resposta e mecanismos de comunicação.

Nos estudo sobre sistema operacional será mostrada a visão do gerenciador de recursos de processamento e armazenamento de dados com mecanismos para comunicação entre sistemas. Recursos de divisão lógica e física, além do uso de memória secundária (formatação, particionamento e sistema operacional).  Os recursos de armazenamento serão analisados através da tabela de alocação de recursos (File Allocation Table).

Trabalho prático no laboratório de HardwareLaboratório de Hardware

Será desenvolvido um trabalho prático com instalação de máquina virtual.  A atividade inclui um relatório em formato de apresentação em simpósio que segue os padrões de orientação de um Trabalho de Conclusão de Curso (TCC).

Manutenção

São dadas orientações para manutenção corretiva, preventiva e preditiva de equipamentos computadorizados.

Internet das Coisas (IoT) e Arduino

No laboratório será utilizada a plataforma de desenvolvimento integrado Arduino para o estudo dos sistemas de entrada e saída de dados analógicos e digitais. O aprendizado seguirá com práticas de programação e montagem de  interfaces entre microcontroladores e sensores.  Sempre com foco dirigido a aplicações em Internet of Things – Internet das Coisas (IoT), com direcionamento a temas para Iniciação Científica (IC), publicações de artigos e TCC.

Materiais de curso disponíveis

Ementa do Curso laboratório de Hardware – baixe arquivo PPT

Aula 1 – Hardware disponível no Laboratório

Aula 2 – Alimentação do Hardware

Aula 3 – Características do Hardware do Laboratório

Aula 4 – Instalação e configuração Arduino

Aula 5 – Portas de entrada e saída do Arduino