90 Questions
O que se refere ao fluxo de informação do ponto de vista do processador?
Entrada
Qual dispositivo é mencionado como exemplo de entrada de dados na CPU?
Sensor
O que significa I/O mapeada em portas?
Dispositivos têm um endereço de memória específico para comunicação.
Como é feita a transferência de dados entre o dispositivo e o microprocessador na I/O mapeada em portas?
Por meio de instruções especiais IN e OUT que usam endereços de memória específicos para cada porta.
Qual a principal diferença entre I/O mapeada em portas e I/O mapeada em memória?
A forma como os dispositivos são referenciados.
Por que instruções especiais como IN e OUT são necessárias na I/O mapeada em portas?
Para indicar o número da porta do dispositivo a ser acessado.
O que o endereço 00000000 com bit de direção 0 (escrita) indica em uma comunicação via I2C?
Transmissão do byte para todos os escravos conectados (broadcast).
Qual técnica é utilizada quando múltiplos dispositivos assumem o papel de mestre em um barramento I2C?
Arbitragem via software ou hardware.
O que caracteriza o modelo mestre/escravo em uma comunicação via USB?
Facilita a conexão de dispositivos periféricos ao PC através do padrão Plug & Play.
Quais são alguns dos dispositivos que podem interfacear com o barramento I2C?
EEPROMs, flash, algumas memórias RAM, temporizadores watchdog, microcontroladores.
Qual a função principal do protocolo I2C em sistemas embarcados?
Permitir a comunicação entre vários dispositivos no barramento I2C.
Quando o protocolo USB foi criado e por quem?
Foi criado em 1994 pela Intel em colaboração com outras empresas como Microsoft, HP e Apple.
Qual é a principal diferença entre comunicação serial e comunicação paralela?
Na comunicação serial, um único canal de comunicação é usado para transmitir os dados, enquanto na comunicação paralela cada bit tem seu próprio caminho dedicado.
Por que é necessário isolar as trilhas na comunicação paralela?
Para evitar atrasos na propagação devido ao desalinhamento temporal entre os dados nas trilhas.
Quais são exemplos de protocolos de comunicação sem fio mencionados no texto?
Bluetooth e Wi-Fi.
O que caracteriza a complexidade do protocolo de comunicação serial?
Processo de quebrar palavras em bits, sequenciar a transmissão e reagrupar os bits.
O que acontece se o barramento na comunicação paralela não for curto?
Causa atrasos na propagação devido ao desalinhamento temporal entre os dados nas trilhas.
Qual é uma característica comum entre a comunicação serial e a comunicação sem fio?
Ambas transmitem dados bit a bit em sequência.
Durante o processo de comunicação via I2C, quando o dado é recebido?
Quando SDA está BAIXO e SCL fica ALTO.
Qual é a condição de parada da transferência de dados via I2C?
Transição de SDA de ALTO para BAIXO com SCL em nível ALTO.
Após a transmissão do oitavo bit de dado via I2C, qual a ação realizada pelo mestre?
Libera a linha SDA e gera um pulso adicional de clock em SCL.
O que acontece se o receptor não confirmar o recebimento do byte via I2C?
O mestre aborta a transmissão e toma medidas de tratamento de erro.
Qual é o papel do pulso adicional de clock em SCL após a transmissão do oitavo bit via I2C?
Acionar o receptor para confirmar o recebimento do byte.
Quando ocorre a transição de SDA para indicar um nível ALTO no processo de comunicação via I2C?
Enquanto SCL está em nível ALTO.
O que garante que as linhas do barramento I2C fiquem no nível lógico ALTO quando ociosas?
Resistor de pull-up
O que indica a todos os dispositivos receptores no barramento I2C que um pacote de transmissão está iniciando?
Transição de ALTO para BAIXO no sinal SDA com SCL ALTO
Quantos dispositivos podem assumir o papel de mestre do barramento I2C ao mesmo tempo?
Mais do que um
O que acontece quando os dispositivos conectados ao barramento I2C deixam a linha em seu nível normal?
Não afeta a comunicação
Qual a função do resistor de pull-up no barramento I2C?
Manter as linhas no nível lógico ALTO
O que caracteriza o processo de início de transferência via I2C?
Transição de ALTO para BAIXO em SDA com SCL em ALTO
Qual foi a data de lançamento do barramento PCI pela Intel?
22 de junho de 1992
O que tornou o barramento PCI obsoleto na evolução dos computadores?
Tornou-se o gargalo nos computadores.
Qual a abreviação utilizada para o barramento serial que surgiu em 2003, substituindo o PCI?
PCI Express (PCIe)
Por que o barramento PCIe é considerado superior ao PCI?
Permite operação em altas frequências e menor risco de interferência eletromagnética.
Quando o barramento PCI Express foi introduzido, em relação ao desenvolvimento do Pentium 3?
Durante o desenvolvimento do Pentium 3
O que caracteriza o barramento PCI-X (Peripheral Component Interconnect eXtended) em relação ao PCI?
Foi desenvolvido após o PCI e ofereceu maior desempenho.
Qual é a principal diferença entre comunicação half-duplex e full-duplex?
Half-duplex permite a comunicação bidirecional, mas nunca ao mesmo tempo, enquanto full-duplex permite a comunicação bidirecional simultaneamente.
O que é o espaço de endereçamento dos dispositivos I/O em relação ao espaço de endereçamento do sistema?
O espaço de endereçamento dos dispositivos I/O faz parte do espaço de endereçamento do sistema.
Como os microcontroladores movem dados entre os dispositivos e o microprocessador na I/O mapeada em memória?
Comandos como MOV e ADD são utilizados para mover dados entre os dispositivos e o microprocessador.
O que são protocolos de comunicação em sistemas embarcados?
Protocolos de comunicação em sistemas embarcados são um conjunto de regras que permitem a troca de informações entre diferentes dispositivos.
Quais são os métodos de comunicação mencionados para sistemas embarcados?
Simples, Half-duplex e Full-duplex.
O que significa o endereço 00000000 com bit de direção 0 (escrita) em uma comunicação via I2C?
Broadcast
Quais são alguns dos dispositivos que podem interfacear com o barramento I2C?
EEPROMS, flash, algumas memórias RAM, temporizadores watchdog, microcontroladores
O que caracteriza a I/O mapeada em portas em relação à I/O mapeada em memória?
Na I/O mapeada em portas, os dispositivos de entrada e saída são acessados por meio de instruções como IN e OUT, enquanto na I/O mapeada em memória, comandos como MOV e ADD são utilizados.
Qual é o padrão de interconexão mais utilizado atualmente?
USB (Universal Serial Bus)
O que é necessário utilizar quando mais de um dispositivo assume o papel de mestre em um barramento I2C?
Técnica de arbitragem
Quem criou o protocolo USB e em que ano?
Intel em 1994
Quais são as empresas que criaram o USB juntamente com a Intel?
Microsoft, HP, NEC, Apple
Explique a diferença entre comunicação síncrona e assíncrona.
Na comunicação síncrona, o sinal de clock é compartilhado entre transmissor e receptor, mantendo o sincronismo. Já na comunicação assíncrona, os dados são transmitidos sem um sinal de clock compartilhado, utilizando start bit e stop bit.
Quais são as características do protocolo SPI?
O SPI é um protocolo full-duplex, síncrono e utilizado para comunicação entre microcontroladores e chips periféricos. Todas as transmissões são referenciadas a um clock comum.
Por que a comunicação síncrona é frequentemente utilizada em sistemas onde a precisão temporal é crucial?
A comunicação síncrona é utilizada em sistemas onde a precisão temporal é crucial devido ao compartilhamento do sinal de clock entre transmissor e receptor, mantendo o sincronismo durante a recepção de longas mensagens.
Quais são os elementos de controle de tempo utilizados na comunicação assíncrona?
Na comunicação assíncrona, os elementos de controle de tempo incluem start bit e stop bit, que têm o nível de tensão oposto ao de descanso.
Por que o SPI é utilizado em dispositivos que necessitam de uma interface simples e de velocidade razoável?
O SPI é utilizado em dispositivos que necessitam de uma interface simples e de velocidade razoável devido à sua natureza full-duplex e síncrona, oferecendo uma comunicação eficiente entre microcontroladores e chips periféricos.
Qual é a principal vantagem da comunicação síncrona em relação à comunicação assíncrona?
A principal vantagem da comunicação síncrona em relação à assíncrona é a capacidade de manter o sincronismo durante a recepção de longas mensagens, devido ao compartilhamento do sinal de clock entre transmissor e receptor.
Quais são as taxas de transferência dos padrões USB 1.0, USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1, USB 3.2 e USB 4.0 (USB-C)?
Até 12 Mbit/s, Até 12 Mbit/s, Até 480 Mbit/s, Até 4.8 Gbit/s, Até 10 Gbit/s, Até 20 Gbit/s, Até 40 Gb/s
Quais são os tipos de comunicação serial USB mencionados e quais padrões cada um utiliza?
Comunicação assíncrona.Half-duplex (USB 1.x, 2.x, 3.0 e 3.1).Full-duplex (USB 3.2 e 4.0)
Quais são os pinos presentes na interface elétrica do USB 3.0 e qual é a função de cada um?
Dois pinos diferenciais de dados (D+, D-), Pino de alimentação (VBUS), Pino de terra (GND)
Quantos dispositivos podem estar conectados ao barramento USB simultaneamente?
Máximo de 127 dispositivos
O que significa a sigla USB e qual é o significado de 'Universal Serial Bus'?
USB significa Universal Serial Bus e 'Universal Serial Bus' é um barramento de comunicação serial que estabelece uma conexão entre dispositivos e computadores.
Quais são as principais diferenças entre os tipos de comunicação USB assíncrona e full-duplex?
A comunicação assíncrona é half-duplex, enquanto a full-duplex permite a transmissão simultânea em ambas as direções.
A comunicação síncrona é frequentemente utilizada em sistemas onde a precisão temporal é ______
crucial
A comunicação assíncrona transmite os dados sem um sinal de clock compartilhado, sendo necessário incluir informações de controle de tempo como start bit e stop bit para manter o sincronismo entre transmissor e ______
receptor
O protocolo SPI é um tipo de comunicação ______ desenvolvido pela Motorola
full-duplex
A comunicação assíncrona é utilizada em sistemas que não necessitam de uma precisão temporal ______
crucial
O SPI é utilizado em microcontroladores, chips de memória Flash e outros dispositivos que necessitam de uma interface simples e de velocidade ______
razoável
Na comunicação serial SPI, todas as transmissões são referenciadas a um ______ comum
clock
Se refere ao fluxo de informação do ponto de vista do ______.
processador
Entrada: Chegada de dados à CPU. O dado sai de um dispositivo e vai para a ______.
CPU
I/O mapeada em portas: Os dispositivos ocupam um espaço de endereçamento diferente da ______.
memória
Neste caso, algumas instruções especiais (IN e OUT) são usadas para transferir dados entre o dispositivo e o ______.
uP
Saída: Saída de dados da CPU. O dado sai da CPU e vai para um ______.
dispositivo
Cada porta de I/O tem um endereço de memória específico. O dispositivo é referenciado pelo número da porta quando especificado por essas instruções ______.
especiais
O barramento I2C permite que mais do que um dispositivo assuma o papel de ______
mestre
Cada dispositivo conectado ao barramento I2C possui um endereço ______
único
A transferência de dados via I2C começa com uma transição de ALTO para BAIXO do sinal SDA, indicando o início de um pacote de ______
transmissão
O resistor de pull-up no barramento I2C garante que as linhas fiquem no nível lógico ______ quando ociosas
ALTO
O processo de comunicação via I2C começa com SDA e SCL no nível ______
ALTO
Durante a comunicação I2C, os dispositivos conectados podem deixar a linha no nível normal ou forçar o nível lógico para ______
BAIXO
O canal D+ oscila entre as tensões de 2,5 V e ______
5 V
O canal D- oscila entre as tensões de 0 V e ______
2,5 V
Um bit de start é enviado antes da palavra a ser ______
enviada
Um bit de stop é enviado ao final da ______
palavra
É comum haver um bit de ______ para chegar erros de transmissão
paridade
O tamanho da palavra a ser recebida / transmitida, assim como a velocidade da transmissão, devem ser configurados e acordados entre receptor e ______
transmissor
O barramento I2C é um protocolo de comunicação serial ____________
bidirecional
A comunicação via USB é baseada no modelo mestre/__________
escravo
O padrão de interconexão mais utilizado atualmente é o ________
USB
A técnica de arbitragem utilizada quando mais de um dispositivo assume o papel de mestre em um barramento I2C pode ser via software ou ________
hardware
O barramento USB facilita a conexão de dispositivos periféricos ao PC de forma ________
Plug & Play
O modelo mestre/escravo do barramento USB também é chamado de ________
(host/device)
Study Notes
Entrada e Saída (I/O)
- Entrada: fluxo de dados do dispositivo para a CPU (ex: teclado, sensor, mouse, microfone)
- Saída: fluxo de dados da CPU para o dispositivo (ex: display, led, buzzer, monitor, atuador)
Métodos de Acesso a Dispositivos I/O
- I/O mapeada em portas (port-mapped I/O):
- Dispositivos ocupam espaço de endereçamento diferente da memória
- Cada porta de I/O tem endereço de memória específico
- Instruções especiais (IN e OUT) transferem dados entre dispositivo e uP
- I/O mapeada em memória (memory-mapped I/O):
- Espaço de endereçamento dos dispositivos I/O faz parte do espaço de endereçamento do sistema
- Não necessita de instruções especiais (e.g., IN e OUT) para mover dados entre dispositivos e uP
- Comandos como MOV e ADD funcionam para isso
Protocolos de Comunicação
I2C (Inter-Integrated Circuit)
- Comunicação serial síncrona
- Barramento bidirecional (half-duplex), de baixa velocidade
- Dispositivos podem ser acrescentados ou removidos do barramento I2C sem afetar os demais
- Mais de um dispositivo pode assumir o papel de mestre do barramento
- Cada dispositivo conectado ao barramento I2C tem um endereço único e pode operar como transmissor (mestre), receptor (escravo) ou ambos
- Resistor de pull-up garante que as linhas ficam no nível lógico ALTO quando ociosas
- Processo de comunicação via I2C:
- Condição de partida: transferência começa com uma transição de ALTO para BAIXO do sinal SDA enquanto SCL está ALTO
- Condição de parada: transferência termina com uma transição de SDA de nível BAIXO para ALTO enquanto SCL está ALTO
USB (Universal Serial Bus)
- Comunicação serial síncrona
- Interface fornece alimentação (5 V, até 500mA)
- Máximo de 127 dispositivos conectados
- Interface elétrica:
- Dois pinos diferenciais de dados (D+, D-)
- Pino de alimentação (VBUS)
- Pino de terra (GND)
UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)
- Comunicação serial assíncrona
- Um bit de start é enviado antes da palavra a ser enviada
- Um bit de stop é enviado ao final da palavra
- É comum haver um bit de paridade para checar erros de transmissão
- Tamanho da palavra a ser recebida/transmitida e velocidade da transmissão devem ser configurados e acordados entre receptor e transmissor
SPI (Serial Peripheral Interface)
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Comunicação Full-Duplex desenvolvida pela Motorola
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Utilizada em microcontroladores, chips de memória Flash, e outros dispositivos que necessitem de uma interface simples e de velocidade razoável
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Protocolo síncrono em que todas as transmissões são referenciadas a um clock comum, geralmente pelo mestre (processador)### Comunicação Serial
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O protocolo I2C (Inter-Integrated Circuit) é um processo de comunicação serial que utiliza endereços associados a chamadas especiais de um mestre.
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No I2C, o endereço é composto por 7 bits (A6-A0) e um bit de direção (R/W) que indica se é leitura (1) ou escrita (0).
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O bit de direção é importante para determinar se o mestre solicita informações de um escravo ou transmite informações para ele.
Características do I2C
- O I2C suporta comunicação multimestre, mas requer uma técnica de arbitragem para evitar conflitos entre os mestres.
- Vários dispositivos podem interfacear com o barramento I2C, como EEPROMS, flash, memória RAM, temporizadores watchdog, microcontroladores, etc.
- O I2C tem um endereco de broadcast que permite que o mestre transmita informações para todos os escravos conectados ao barramento.
Comunicação Serial USB
- O protocolo USB (Universal Serial Bus) foi criado em 1994 pela Intel em parceria com outras empresas (Microsoft, HP, NEC, Apple).
- O USB facilita a conexão de dispositivos periféricos ao PC e é baseado no modelo mestre/escravo (host/device).
- Hoje em dia, o USB é o padrão de interconexão mais utilizado.
- O USB é um protocolo Plug & Play, permitindo que os dispositivos sejam facilmente conectados e reconhecidos pelo computador.
This quiz covers the topics of Input/Output (I/O) and communication protocols in the context of microcontrollers and embedded systems. Taught by Prof. Dr. Harlei M.A. Leite from the Aeronautics Institute of Technology (ITA).
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