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Algoritmos e arquiteturas para o desenvolvimento de sistemas computacionais

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Algoritmos e arquiteturas para o desenvolvimento de sistemas computacionais

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Título Algoritmos e arquiteturas para o desenvolvimento de sistemas computacionais
Outro título Algorithms and architectures to the development of computational systems
Autor Carro, Luigi
Orientador Susin, Altamiro Amadeu
Data 1996
Nível Doutorado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Informática. Curso de Pós-Graduação em Ciência da Computação.
Assunto Arquitetura risc
Microcontroladores
Microeletronica
Microprocessadores
Projeto : Circuitos integrados
[en] ASIP like microprocessos
[en] HW-SW codesign
[en] Integrated circuit design
[en] Microcontrollers
[en] Risc architectures
Resumo Este trabalho trata de arquiteturas e algoritmos para o desenvolvimento de sistemas computacionais. Tais sistemas são constituídos de um microprocessador (específico ou comercialmente disponível), de seu conjunto de programas e de um HW dedicado que será utilizado para otimização do sistema. O objetivo principal desta tese é demonstrar que, presentemente, a linha divisória entre HW e SW e cada vez mais tênue, e a transição entre um e outro pode ser feita de maneira suave pelo projetista de sistemas, na busca de um ponto ótimo no balanço entre custo e desempenho. Apresenta-se em seqüência o ambiente de CAD, a classificação de rotinas e os métodos de otimização tendo em vista esta classificação para o aumento de desempenho de sistemas computacionais. A seguir são apresentadas técnicas para processadores dedicados de arquitetura Risc, visando a otimização de certos tipos de programas. Os resultados de aceleração são apresentados para um conjunto de exemplos. Tendo em vista o mercado nacional de eletrônica, fortemente baseado em microcontroladores, estudam-se e mostram-se possibilidades de otimização e integração de sistemas baseados em tais processadores, assim como a aplicabilidade das mesmas técnicas para processadores dedicados. A viabilidade técnica desta realização é discutida através de exemplos baseados em aplicações reais. Finalmente, a validação de sistemas computacionais, em especial aqueles trabalhados nesta tese, é discutida.
Abstract This work discusses architectures and algorithms for the development of computational systems, which are based on a microprocessor (custom or off-the-shelf), the set of application programs and a dedicated HW, used to increase the performance of the whole system. The goal of this work is to show that, nowadays, the division line between SW and HW is smooth, and the transition from one to the other can be achieved by the system designer using a specific CAD in order to obtain a trade-off between cost and performance. The CAD environment is presented, followed by routine classification and optimization methods based on the former classification to increase the performance of the system. Techniques devoted to systems based on dedicated Risc processors are showed next, to optimize certain type of programs. Positive results are shown for a set of examples. Since the Brazilian electronics market is strongly based on microcontrollers, the study and results of optimization techniques regarding this type of systems are also presented. The same techniques can be applied to dedicated processors as well. Results of this proposal are obtained for a set of real world examples. The last topic of this work regards the validation of computational systems, mainly those presented throughout this work.
Tipo Tese
URI http://hdl.handle.net/10183/17780
Arquivos Descrição Formato
000145364.pdf (3.748Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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