Responda às seguintes perguntas sobre o nível lógico digital
Compare o funcionamento de barramentos síncronos e assíncronos.

Passo 1

O enunciado pede para comparar o funcionamento de barramentos síncronos e assíncronos no contexto de lógica digital. Isso faz parte da matéria de arquiteturas de computador ou sistemas digitais.
Para resolver, a gente precisa entender:
  1. O que é um barramento (bus) e pra que ele serve;
  2. Como funciona um barramento síncrono (uso de clock, sinais de controle, sincronização);
  3. Como funciona um barramento assíncrono (handshake, sinais de prontidão, ausência de clock global).

Passo 2

Primeiro, o que é um barramento?
Um barramento é um conjunto de fios (linhas) que transporta dados, endereços e sinais de controle entre diferentes blocos de um computador (CPU, memória, I/O). É como uma rodovia: cada linha é uma pista.
Agora, barramento síncrono:
  • Num barramento síncrono existe um sinal de clock global compartilhado.
  • Todas as transações (envio de dados, de endereços) acontecem em ciclos de clock <t>[0], t[1], t[2]…</t>.
  • Por exemplo, na borda de subida do clock, o mestre coloca o endereço e o tipo de operação; algumas bordas depois o escravo entrega os dados.
  • Vantagem: o timing é previsível, você sabe exatamente quantos ciclos demora cada operação.
  • Desvantagem: se você tentar rodar mais rápido que o clock mais lento dos dispositivos, vai dar erro.

Passo 3

Barramento assíncrono:
  • Não há clock compartilhado. Cada transação usa um mecanismo de handshake (aperto de mão) entre mestre e escravo.
  • Normalmente são dois sinais extra:
    1. REQ (request) – mestre avisa “quero ler/escrever”;
    2. ACK (acknowledge) – escravo responde quando estiver pronto.
  • Fluxo típico: mestre coloca endereço/dados e levanta REQ; escravo, quando estiver pronto, levanta ACK; após isso os dados são transferidos; e ambos abaixam os sinais pra indicar fim.
  • Vantagem: flexibilidade de velocidade — cada dispositivo responde no seu ritmo;
  • Desvantagem: overhead maior em sinais de controle e latência imprevisível (depende do tempo de resposta do escravo).

Passo 4

Comparando lado a lado:
  1. Sincronização
    • Síncrono: usa clock global.
    • Assíncrono: usa handshake (REQ/ACK).
  2. Previsibilidade
    • Síncrono: timing fixo (ex.: 3 ciclos de clock por transferência).
    • Assíncrono: timing variável (depende do dispositivo “mais lento”).
  3. Complexidade de hardware
    • Síncrono: só precisa distribuir o clock e alguns sinais.
    • Assíncrono: precisa gerar e detectar REQ/ACK, controlar fluxos.
  4. Desempenho prático
    • Síncrono: alto throughput até o limite do clock mais lento.
    • Assíncrono: throughput adaptável, mas latência pode variar.
  5. Exemplos
    • Síncrono: barramento PCI, memórias SDRAM.
    • Assíncrono: barramentos antigos de micro (I²C, embora seja semi-síncrono com clock mais lento), ou link point-to-point que usa handshaking.

Resposta

Barramentos síncronos dependem de um clock global para coordenar todas as transferências em ciclos fixos, garantindo timing previsível, mas limitados pela velocidade do dispositivo mais lento. Já os assíncronos não têm clock comum: usam sinal de handshake (REQ/ACK) para cada transação, o que deixa a comunicação flexível e adaptável ao ritmo de cada elemento, porém com maior latência e complexidade de controle.

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