Um Simulador Didático para o Ensino de Arquitetura de Computadores e Internet das Coisas

Abstract

O ensino de Arquitetura de Computadores e de Internet das Coisas apresentam convergências em diversos pontos. Contudo, existe ainda uma carência no desenvolvimento de ferramentas de ensino que possibilitem a apresentação de ambos os conteúdos de forma integrada para o aluno. Neste artigo, descrevemos as características e o desenvolvimento de uma ferramenta de simulação de processador que tem como objetivo integrar estas duas áreas de ensino. A ferramenta consiste, basicamente, de um simulador para o processador didático Sapiens. O simulador é executado no NodeMCU, uma plataforma de desenvolvimento para IoT de baixo custo baseada no SoC ESP8266, que possui WiFi. Os programas, previamente compilados e codificados no formato Intel HEX, podem ser carregados remotamente a partir de qualquer computador com uso de um navegador. Uma interface gráfica para o simulador foi desenvolvida em HTML e JavaScript, permitindo que o estudante acompanhe o estado dos registradores e memória do processador simulado. Foram feitas adições às instruções do Sapiens, para permitir o controle e leitura do valor dos pinos do NodeMCU diretamente pelo programa em execução no simulador. Com isso, é possível desenvolver programas em linguagem de montagem do Sapiens para interagir com dispositivos físicos, atuadores e sensores, que estejam conectados ao NodeMCU. Espera-se, assim, despertar um maior interesse dos alunos e facilitar a compreensão dos conceitos básicos de funcionamento de um processador e da Internet das Coisas.