Cap8 - Microcontroladores e Sistemas Embarcados

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Questions and Answers

Quando um processador deseja ler ou escrever um bloco de dados, qual informações ele envia ao módulo de DMA?

O local inicial na memória e o número de palavras a serem lidas ou gravadas.

O endereço do dispositivo de E/S e o número de palavras a serem lidas ou gravadas.

A indicação de uma operação de leitura ou escrita, o endereço do dispositivo de E/S e o local inicial na memória. (correct)

A indicação de uma operação de leitura ou escrita e o local inicial na memória.

Qual é a finalidade do módulo de DMA?

Finalizar a operação de leitura ou escrita do processador.

Controlar a operação de leitura ou escrita do processador.

Realizar a transferência de dados entre o processador e o dispositivo de E/S.

Realizar a transferência de dados entre a memória e o dispositivo de E/S. (correct)

Quando o módulo de DMA termina a transferência de dados, o que ele envia ao processador?

Um sinal de conclusão da operação.

Um sinal de erro.

Um sinal de interrupção. (correct)

Um sinal de confirmação de operação.

Quais são as vantagens do uso do módulo de DMA?

Reduz a carga de trabalho do processador. Signup and view all the answers

O que o processador faz enquanto o módulo de DMA realiza a transferência de dados?

Continua com outro trabalho. Signup and view all the answers

Qual é o papel do registrador de endereço do módulo de DMA?

Armazenar o local inicial na memória. Signup and view all the answers

Qual é a função do módulo de E/S em relação ao controle de tráfego?

Coordenar o fluxo de tráfego entre os recursos internos e dispositivos externos Signup and view all the answers

Quais são as etapas envolvidas no controle da transferência de dados de um dispositivo externo ao processador?

i. O processador interroga o módulo de E/S, ii. O módulo de E/S retorna o estado do dispositivo, iii. O processador solicita a transferência de dados, iv. O módulo de E/S obtém uma unidade de dados, v. Os dados são transferidos do módulo de E/S ao processador Signup and view all the answers

Qual é a função do módulo de E/S em relação à comunicação com o processador?

Envolver a decodificação de comandos, troca de dados e informação de estado Signup and view all the answers

O que é necessário para que o módulo de E/S reconheça um dispositivo externo?

Um endereço exclusivo Signup and view all the answers

Como são trocados os dados entre o processador e o módulo de E/S?

Pelo barramento de dados Signup and view all the answers

Qual é a função do módulo de E/S em relação à temporização?

Coordenar o fluxo de tráfego entre os recursos internos e dispositivos externos Signup and view all the answers

O que é o módulo de E/S?

Um módulo que coordena o fluxo de tráfego entre os recursos internos e dispositivos externos Signup and view all the answers

Qual é o propósito do módulo de E/S em relação ao controle de dispositivos?

Reconhecer o estado do dispositivo Signup and view all the answers

O que não é uma característica da E/S controlada por interrupção?

A E/S controlada por interrupção é mais lenta que a E/S programada. Signup and view all the answers

Qual é o nome da técnica usada pelo módulo de DMA para transferir dados de e para a memória?

Roubo de ciclo Signup and view all the answers

O que é necessário para a transferência de dados entre a memória e um módulo de E/S em sistemas que usam E/S controlada por interrupção?

A intervenção ativa do processador Signup and view all the answers

Qual é a função do módulo de DMA em sistemas embarcados?

Imitar o processador e controlar o sistema Signup and view all the answers

Por que o processador fica ocupado no gerenciamento de uma transferência de E/S em sistemas que usam E/S controlada por interrupção?

Devido à nécessidade de executar diversas instruções Signup and view all the answers

O que é uma desvantagem inerente da E/S programada e da E/S controlada por interrupção?

O processador fica ocupado no gerenciamento de uma transferência de E/S. Signup and view all the answers

Em termos de eficiência, qual é o objetivo do acesso direto à memória (DMA)?

Alternativa de melhor eficiência da E/S controlada por interrupção Signup and view all the answers

Quais são as duas desvantagens inerentes da E/S programada e da E/S controlada por interrupção?

A taxa de transferência de E/S é limitada pela velocidade com a qual o processador pode testar e atender a um dispositivo e o processador fica ocupado no gerenciamento de uma transferência de E/S. Signup and view all the answers

O que o módulo de E/S faz após receber um comando READ do processador?

O módulo de E/S lê os dados de um periférico associado. Signup and view all the answers

Qual é a principal desvantagem da E/S programada?

O processador precisa permanecer em um ciclo de verificação de estado até determinar que a palavra está disponível no registrador de dados do módulo de E/S. Signup and view all the answers

Como a E/S controlada por interrupção melhora o desempenho do sistema?

O processador pode executar outros trabalhos enquanto aguarda a liberação do módulo de E/S. Signup and view all the answers

Por que é necessário o armazenamento temporário de dados no módulo de E/S?

Devido à diferença nas taxas de transferência entre a memória principal e os dispositivos periféricos. Signup and view all the answers

Quais são os exemplos de erros que o módulo de E/S pode detectar?

Mecânicos e elétricos (atolamento de papel em impressora) e mudanças nos padrões de bits. Signup and view all the answers

Quais são as técnicas de operações de E/S?

E/S programada, E/S controlada por interrupção e acesso direto à memória (DMA). Signup and view all the answers

Qual é o papel do módulo de E/S em relação ao controle de erro?

Responsável por relatar erros ao processador. Signup and view all the answers

O que é feito pelo módulo de E/S durante a transferência de dados?

Armazenamento temporário de dados e detecção de erro. Signup and view all the answers

Quais são as categorias de dispositivos externos?

Legíveis ao ser humano, Legíveis à máquina e Comunicação Signup and view all the answers

O que é um periférico?

Um dispositivo externo conectado a um módulo de E/S Signup and view all the answers

Quais são os tipos de sinais trocados entre o módulo de E/S e o dispositivo externo?

Sinais de controle, dados e estado Signup and view all the answers

O que indicam os sinais de estado

O estado do dispositivo (Ready/Not-ready, para indicar se o dispositivo está pronto para uma transferência de dados) Signup and view all the answers

Qual é a função dos sinais de controle?

Determinam a função que o dispositivo realizará (leitura, escrita, informar estado, posicionar uma cabeça de disco, etc) Signup and view all the answers

O que são os dados em um dispositivo externo?

Um conjunto de bits a serem enviados ou recebidos do módulo de E/S Signup and view all the answers

O que o módulo de DMA faz com as informações recebidas do processador?

Armazena as informações nos registradores de endereço e contador de dados. Signup and view all the answers

Qual é o sinal que o módulo de DMA envia ao processador quando a transferência de dados termina?

Sinal de interrupção. Signup and view all the answers

Qual é o papel do módulo de DMA em relação ao processador?

O módulo de DMA é capaz de imitar o processador e assumir o controle do sistema do processador para transferir dados de e para a memória. Signup and view all the answers

Por que a E/S controlada por interrupção é mais eficiente que a E/S programada?

A E/S controlada por interrupção é mais eficiente que a E/S programada porque não requer que o processador execute instruções para cada transferência de E/S. Signup and view all the answers

Qual é o objetivo principal da técnica de acesso direto à memória (DMA)?

O objetivo principal da técnica de acesso direto à memória (DMA) é superar as limitações de velocidade e ocupação do processador nas transferências de E/S. Signup and view all the answers

Como o módulo de DMA é capaz de transferir dados de e para a memória?

O módulo de DMA é capaz de transferir dados de e para a memória pelo barramento do sistema, imitando o processador e assumindo o controle do sistema do processador. Signup and view all the answers

Study Notes

Acesso Direto à Memória (DMA)

O DMA é um módulo que permite ao processador delegar operações de E/S a outro módulo, liberando o processador para realizar outras tarefas.
O processador envia um comando ao módulo de DMA com as informações necessárias para a operação de E/S, como o tipo de operação (leitura ou escrita), o endereço do dispositivo de E/S, o local inicial na memória e o número de palavras a serem lidas ou gravadas.
O módulo de DMA transfere o bloco de dados inteiro, uma palavra de cada vez, diretamente de ou para a memória, sem passar pelo processador.
Quando a transferência termina, o módulo de DMA envia um sinal de interrupção ao processador.

Função do Módulo de E/S

O módulo de E/S controla e temporiza o fluxo de tráfego entre os recursos internos e dispositivos externos.
O módulo de E/S coordena a transferência de dados entre o dispositivo externo e o processador, verificando o estado do dispositivo e transferindo os dados entre os dois.

Comunicação com o Processador

O módulo de E/S envolve a decodificação de comandos do processador, a troca de dados entre o processador e o módulo de E/S e a indicação de estado do periférico.
Cada dispositivo de E/S tem um endereço exclusivo, que o módulo de E/S precisa reconhecer.

Visão Geral do DMA

A E/S controlada por interrupção e a E/S programada têm desvantagens, como a limitação da taxa de transferência de E/S pela velocidade do processador e a ocupação do processador no gerenciamento de transferências de E/S.
O DMA é uma técnica mais eficiente para transferir grandes volumes de dados, pois permite ao módulo de DMA transferir dados diretamente entre a memória e o módulo de E/S, sem passar pelo processador.

Funcionamento do DMA

O módulo de DMA é capaz de imitar o processador e assume o controle do sistema do processador para transferir dados de e para a memória.
O módulo de DMA precisa usar o barramento apenas quando o processador não precisa dele, ou forçar o processador a suspender a operação temporariamente, conhecido como roubo de ciclo (cycle stealing).

Módulo de Entrada/Saída (E/S)

Funções do módulo de E/S:
- Comunicação com o dispositivo: envolve comandos, informações de estado e dados
- Armazenamento temporário de dados (buffering): para evitar perda de dados durante a transferência
- Detecção de erro: responsável por relatar erros ao processador, como erros mecânicos e elétricos

Estrutura do Módulo de E/S

Diagrama de blocos do módulo de E/S

Técnicas de Operações de E/S

E/S programada
E/S controlada por interrupção
Acesso direto à memória (DMA)

E/S Programada

Os dados são trocados entre o processador e o módulo de E/S
O processador precisa permanecer em um ciclo de verificação de estado até determinar que a palavra está disponível no registrador de dados do módulo de E/S

E/S Controlada por Interrupção

O processador emite um comando de E/S para um módulo e continua realizando outro trabalho útil
O módulo de E/S interrompe o processador para solicitar atendimento quando estiver pronto para trocar dados com o processador

Acesso Direto à Memória (DMA)

Função do DMA: transferir dados de e para a memória pelo barramento do sistema
O módulo de DMA é capaz de imitar o processador e assumir o controle do sistema do processador
Para transferir dados, o processador envia um comando ao módulo de DMA com informações sobre a operação de leitura ou escrita, dispositivo de E/S, local na memória e número de palavras a serem lidas ou gravadas

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Description

Questões sobre o acesso direto à memória (DMA) em microcontroladores e sistemas embarcados, incluindo a função do DMA e como ele funciona.

Cap8 - Microcontroladores e Sistemas Embarcados - DMA

Podcast Beta

Questions and Answers

Quando um processador deseja ler ou escrever um bloco de dados, qual informações ele envia ao módulo de DMA?

Qual é a finalidade do módulo de DMA?

Quando o módulo de DMA termina a transferência de dados, o que ele envia ao processador?

Quais são as vantagens do uso do módulo de DMA?

O que o processador faz enquanto o módulo de DMA realiza a transferência de dados?

Qual é o papel do registrador de endereço do módulo de DMA?

Qual é a função do módulo de E/S em relação ao controle de tráfego?

Quais são as etapas envolvidas no controle da transferência de dados de um dispositivo externo ao processador?

Qual é a função do módulo de E/S em relação à comunicação com o processador?

O que é necessário para que o módulo de E/S reconheça um dispositivo externo?

Como são trocados os dados entre o processador e o módulo de E/S?

Qual é a função do módulo de E/S em relação à temporização?

O que é o módulo de E/S?

Qual é o propósito do módulo de E/S em relação ao controle de dispositivos?

O que não é uma característica da E/S controlada por interrupção?

Qual é o nome da técnica usada pelo módulo de DMA para transferir dados de e para a memória?

O que é necessário para a transferência de dados entre a memória e um módulo de E/S em sistemas que usam E/S controlada por interrupção?

Qual é a função do módulo de DMA em sistemas embarcados?

Por que o processador fica ocupado no gerenciamento de uma transferência de E/S em sistemas que usam E/S controlada por interrupção?

O que é uma desvantagem inerente da E/S programada e da E/S controlada por interrupção?

Em termos de eficiência, qual é o objetivo do acesso direto à memória (DMA)?

Quais são as duas desvantagens inerentes da E/S programada e da E/S controlada por interrupção?

O que o módulo de E/S faz após receber um comando READ do processador?

Qual é a principal desvantagem da E/S programada?

Como a E/S controlada por interrupção melhora o desempenho do sistema?

Por que é necessário o armazenamento temporário de dados no módulo de E/S?

Quais são os exemplos de erros que o módulo de E/S pode detectar?

Quais são as técnicas de operações de E/S?

Qual é o papel do módulo de E/S em relação ao controle de erro?

O que é feito pelo módulo de E/S durante a transferência de dados?

Quais são as categorias de dispositivos externos?

O que é um periférico?

Quais são os tipos de sinais trocados entre o módulo de E/S e o dispositivo externo?

O que indicam os sinais de estado

Qual é a função dos sinais de controle?

O que são os dados em um dispositivo externo?

O que o módulo de DMA faz com as informações recebidas do processador?

Qual é o sinal que o módulo de DMA envia ao processador quando a transferência de dados termina?

Qual é o papel do módulo de DMA em relação ao processador?

Por que a E/S controlada por interrupção é mais eficiente que a E/S programada?

Qual é o objetivo principal da técnica de acesso direto à memória (DMA)?

Como o módulo de DMA é capaz de transferir dados de e para a memória?

Study Notes

Acesso Direto à Memória (DMA)

Função do Módulo de E/S

Comunicação com o Processador

Visão Geral do DMA

Funcionamento do DMA

Módulo de Entrada/Saída (E/S)

Estrutura do Módulo de E/S

Técnicas de Operações de E/S

E/S Programada

E/S Controlada por Interrupção

Acesso Direto à Memória (DMA)

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