Programa da Disciplina


Nome:	Arquiteturas Não-convencionais
Código:	14710
Departamento:	Departamento de Computação (DC)
Área:	Arquitetura e Redes de Computadores
Carga-horária total:	60 horas
Créditos:	4
Pré-requisitos:	Arquitetura e Organização de Computadores

Ementa

Introdução ao processamento digital de sinais. Arquiteturas superescalares, arquiteturas VLIW, arquiteturas DSP, arquiteturas de propósito específico (ASIP – Application-Specific Instruction-set Processor), hierarquia de memória em DSP. Programação e otimização de código para DSP.

Conteúdos

1. Processamento digital de sinais:
1.1. Teoria de processamento digital de sinais e fundamentos;
1.2. ADC e modelagem de tamanho finito;
1.3. Filtros digitais;
1.4. Transformadas;
1.5. Conceito de tempo real;
1.6. Sistemas de processamento de sinais multimídia;
2. Representação numérica e DSP de tamanho finito:
2.1. Representação de ponto fixo;
2.2. Qualidade dos dados: ruídos, distorção, alcance e precisão;
2.3. Representação de ponto flutuante;
2.4. DSP baseado em precisão finita;
3. Arquitetura DSP:
3.1. Arquitetura do processador;
3.2. Arquitetura do MAC, ALU, barramento, memória;
3.3. Processadores ILP DSP;
3.4. Arquitetura VLIW e superescalar;
3.5. On-chip multicore DSP;
3.6. Arquiteturas DSP programáveis;
3.7. Hierarquia de memória;
4. Interface hardware/software no DSP:
4.1. Implementação de DSP com FPGAs;
4.2. ASIP – Application-Specific Instruction-set Processor;
4.3. ASIP vs FPGA; 4.4. DSP programável por software;
5. Algoritmos DSP: 5.1. Sinais e sistemas;
5.2. Filtros; 5.3. Convolução e correlação;
5.4. Projeto de filtros FIR;
6. Otimização de software para DSP:
6.1. Elaboração de testes de carga;
6.2. Isolamento do kernel DSP;
6.3. Efeitos do sistema operacional de tempo real;
6.4. Execução em ambiente multicore/multidevice;
6.5. Simulação e profile de aplicações;

Prática Como Componente Curricular

Bibliografia Básica

1. Sen. M. Kuo, Woon-Seng Gan, Digital Signal Processors: Architectures Implementations and Applications, Prentice Hall, 2005
2. Liu D., “Embedded DSP Processor Design: Application Specific Instruction Set Processors (Systems on Silicon)”, Morgan Kaufmann, 2008.
3. Oshana, R., “DSP for Embedded and Real-Time Systems”, Newnes, 2012.

Bibliografia Complementar

1. Pasricha, S., Dutt, N., “On-Chip Communication Architectures: System on Chip Interconnect (Systems on Silicon)”, 2008.
2. Hennessy, J., Patterson, D., "Computer Architecture: A Quantitative Approach", 5th edition, Morgan KaufmannElsevier, 2011.
3. Stallings, W., “Computer Organization and Architecture”, 9th Edition, 2012.
4. Shen, J. P., Lipasti, M. H., “Modern Processor Design: Fundamentals of Superscalar Processors”, Waveland Press, 2013.
5. Culler, D., Singh, J. P., Gupta A., “Parallel Computer Architecture: A Hardware/Software Approach”, 1st edtion, Morgan Kaufmann, 1998.