Introdução1.1
Nesta disciplina, você irá se dedicar a um dos pilares fundamentais da computação, que são os sistemas discretos responsáveis pela base dos computadores modernos. Ao longo do semestre, estudaremos como as quantidades são representadas nesses sistemas e aprenderemos a operar com esses valores, inserindo comportamentos lógicos em circuitos que você mesmo irá projetar. O objetivo é transformar abstrações matemáticas em estruturas físicas funcionais que permitem ao hardware processar informações.
O seu módulo inicial será dedicado principalmente à forma como representaremos os números nesses sistemas. Idealmente, essa parte servirá como uma revisão essencial, uma vez que trata de assuntos que você provavelmente já encontrou em outras etapas da sua formação. Na sequência, avançaremos para os conceitos básicos sobre álgebra booleana e circuitos lógicos, estabelecendo os fundamentos necessários para compreender o funcionamento íntimo das máquinas.
O que você irá implementar1.2
Nos próximos capítulos, entraremos em uma parte mais teórica, seguindo o padrão da maioria das disciplinas iniciais. Entretanto, o seu aprendizado será acompanhado pelo simulador logisim-evolution desde cedo, para que você possa testar e simular cada circuito estudado de maneira prática.
Grande parte do que faremos na disciplina pode ser executada dentro desse simulador, por isso recomendo fortemente que você o utilize como sua principal ferramenta de estudo. Devido ao cronograma, teremos poucos encontros em laboratórios físicos, portanto é fundamental que você acompanhe as datas publicadas no AVA. Durante as aulas, demonstrarei diversos circuitos lógicos com a indicação para que você os reproduza no simulador, pois esses projetos comporão uma parte essencial da sua nota e representarão o trabalho prático do semestre.
Se você seguir o ritmo das aulas e não deixar as tarefas acumularem, perceberá que executar esses trabalhos será um processo simples. Eles não foram criados para exigir um tempo excessivo ou para que você aprenda conceitos novos sozinho, mas sim para exercitar e testar o que você aprendeu em sala. Dessa forma, mantenha o foco e a atenção para evitar perdas de pontos por atrasos ou falta de cuidado.
Por que você deveria aprender isso?1.3
O estudo de sistemas digitais e microprocessados permitirá que você desenvolva uma compreensão sólida sobre o funcionamento interno dos computadores, partindo dos circuitos lógicos mais básicos até chegar à organização complexa de um microprocessador. Você trabalhará com conceitos como álgebra booleana, circuitos combinacionais e sequenciais, além de entender o papel de registradores, barramentos e unidades de controle.
Mesmo que o seu objetivo profissional não seja o projeto de hardware, esse conhecimento fará com que você entenda, em um nível profundo, como as instruções são executadas e como os recursos do sistema são gerenciados. Essa percepção é valiosa para qualquer desenvolvedor, pois permite compreender como decisões de baixo nível impactam diretamente o desempenho, a confiabilidade e a eficiência de qualquer software ou sistema computacional que você venha a criar.
Próximos passos1.4
No próximo capítulo, Sistemas Analógicos e Digitais, apresentarei uma ideia geral do que veremos na disciplina. Veremos esses conceitos em um nível mais abstrato para fornecer uma noção clara sobre quais problemas estaremos focados em resolver durante todo o seu semestre.