2010 1M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

Componentes del ordenador

Bus del sistema

Unidad Central de Proceso (CPU)

8

Memoria Principal

Periférico1

Periféricon

Memoria Secundaria

El bus es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de un ordenador entre ordenadores

2010 2M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

Bus del sistema

Memoria Principal

???? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ????

000000010010001101000101011001111000100110101011

Memoria Secundaria

Periférico1

Periféricon

CP (Contador de Programa) Dirección de memoria de la siguiente instrucción que debe ser ejecutada.

Ac (Acumulador): registro que se encuentra en la ALU, donde se almacena el primer dato para el caso de operaciones binarias, y el resultado de la operación de la ALU.

DM: Dirección de memoria de la que se quiere leer, o donde se quiere escribir.

RI (Registro de Instrucción): guarda la instrucción que está siendo ejecutada

Unidad Central de Proceso (CPU)

Unidadde

Control

Señalesde

controlinternas

8

8

8

4

4

4

4

...

CP

DM

RI

Ac

ALU

2010 3M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

1. Cargar el programa

Bus del sistema

Memoria Principal Memoria Secundaria

Periférico1

Periféricon

???? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ????

000000010010001101000101011001111000100110101011

0001 01110001 10000100 01111000 10000101 10011100 10011111 0000

???? ???????? ???????? ???????? ???????? ????

Unidad Central de Proceso (CPU)

Unidadde

Control

Señalesde

controlinternas

8

8

8

4

4

4

4

...

CP

DM

RI

Ac

ALU

2010 4M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

¿Qué significa el programa? (i)

Diccionario código máquina-castellano

0001: leer1100: escribir (en pantalla)

1000: sumar1001: restar1010: multiplicar1011: dividir

0100: cargar (en el acumulador)0101: almacenar (en memoria principal)

0001 01110001 10000100 01111000 10000101 10011100 10011111 0000???? ???????? ???????? ???????? ????

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

1000

1001

1010

almacenar

leerleercargarsumar

escribirfin

2010 5M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

¿Qué significa el programa? (y ii)

0001 01110001 10000100 01111000 10000101 10011100 10011111 0000???? ???????? ???????? ???????? ????

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

1000

1001

1010

almacenar

leerleercargarsumar

escribirfin

El programa utiliza variables, que también se almacenan en la memoria principal

C

ABAB

C

C

AB

2010 6M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

2. Inicializar el Contador de Programa (CP)

Bus del sistema

Unidad Central de Proceso (CPU)

Ac

DM

RI

ALU

Unidadde

Control

Señalesde

controlinternas

8

8

8

4

4

4

4

Memoria Principal

...

leer Aleer Bcargar Asumar Balmacenar Cescribir Cfin 0000

???? ???????? ???????? ???????? ???????? ????

0000000100100011010001010110

ABC

10101011

Memoria Secundaria

Periférico1

Periféricon

CP 0000

2010 7M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

3. Leer de memoria la dirección indicada por CP

Bus del sistema

Unidad Central de Proceso (CPU)

Ac

DM

RI

ALU

Unidadde

Control

Señalesde

controlinternas

8

8

8

4

4

4

4

Memoria Principal

...

leer Aleer Bcargar Asumar Balmacenar Cescribir Cfin 0000

???? ???????? ???????? ???????? ???????? ????

0000000100100011010001010110

ABC

10101011

Memoria Secundaria

Periférico1

Periféricon

CP 0000

2010 8M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

4. Almacenar en RI y DM la instrucción leída

Bus del sistema

Unidad Central de Proceso (CPU)

Ac

ALU

Unidadde

Control

Señalesde

controlinternas

8

8

8

4

4

4

4

Memoria Principal

...

Memoria Secundaria

Periférico1

Periféricon

CP 0000

DM

RI

leer Aleer Bcargar Asumar Balmacenar Cescribir Cfin 0000

???? ???????? ???????? ???????? ???????? ????

0000000100100011010001010110

ABC

10101011

leer

A

2010 9M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

5. Incrementar en 1 el CP

Bus del sistema

Unidad Central de Proceso (CPU)

Ac

ALU

Unidadde

Control

Señalesde

controlinternas

8

8

8

4

4

4

4

Memoria Principal

...

Memoria Secundaria

Periférico1

Periféricon

CP 0000

DM

RI

leer Aleer Bcargar Asumar Balmacenar Cescribir Cfin 0000

???? ???????? ???????? ???????? ???????? ????

0000000100100011010001010110

ABC

10101011

leer

A

0001

2010 10M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

6. Ejecución de la instrucción leída

Bus del sistema

Unidad Central de Proceso (CPU)

Ac

ALU

Unidadde

Control

Señalesde

controlinternas

8

8

8

4

4

4

4

...

Memoria Secundaria

Periférico1

CP 0000

DM

RI leer

A

0001

Memoria Principal

leer Aleer Bcargar Asumar Balmacenar Cescribir Cfin 0000

???? ???????? ???????? ???????? ???????? ????

0000000100100011010001010110

ABC

10101011

Periféricon 10

2010 11M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

¿ y ahora?

Bus del sistema

Unidad Central de Proceso (CPU)

Ac

ALU

Unidadde

Control

Señalesde

controlinternas

8

8

8

4

4

4

4

...

Memoria Secundaria

Periférico1

CP 0000

DM

RI leer

A

0001

Memoria Principal

leer Aleer Bcargar Asumar Balmacenar Cescribir Cfin 0000

???? ???????? ???????? ???????? ???????? ????

0000000100100011010001010110

ABC

10101011

Periféricon 10

Ha terminado de ejecutarse la primera instrucción.Como no es instrucción de fin, se vuelve otra vez al paso 3 (leer de memoria la celda que indica CP)

2010 12M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

Ejecución de la segunda instrucción

Bus del sistema

Unidad Central de Proceso (CPU)

Ac

ALU

Unidadde

Control

Señalesde

controlinternas

8

8

8

4

4

4

4

...

Memoria Secundaria

Periférico1

CP 0000

DM

RI

0001 0010

10

Memoria Principal

leer Aleer Bcargar Asumar Balmacenar Cescribir Cfin 0000

???? ???????? ???????? ???????? ???????? ????

0000000100100011010001010110

ABC

10101011

10 15

Periféricon

leer

A leer

B

2010 13M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

Ejecución de la tercera instrucción

Bus del sistema

Unidad Central de Proceso (CPU)

Unidadde

Control

Señalesde

controlinternas

ALU

8

8

8

4

4

4

4

...

Memoria Secundaria

Periférico1

CP 0000

DM

RI

0010 0011

10

Memoria Principal

leer Aleer Bcargar Asumar Balmacenar Cescribir Cfin 0000

???? ???????? ???????? ???????? ???????? ????

0000000100100011010001010110

ABC

10101011

10 15

Periféricon

leer

B cargar

A

Ac10

2010 14M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

Ejecución de la cuarta instrucción

Bus del sistema

Unidad Central de Proceso (CPU)

Unidadde

Control

Señalesde

controlinternas

8

8

8

4

4

4

4

...

Memoria Secundaria

Periférico1

CP 0000

DM

RI

0011 0100

10

Memoria Principal

leer Aleer Bcargar Asumar Balmacenar Cescribir Cfin 0000

???? ???????? ???????? ???????? ???????? ????

0000000100100011010001010110

ABC

10101011

10 15

Periféricon

cargar

A sumar

B

Ac1025

ALU

2010 15M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

Ejecución de la quinta instrucción

Bus del sistema

Unidad Central de Proceso (CPU)

Unidadde

Control

Señalesde

controlinternas

8

8

8

4

4

4

4

...

Memoria Secundaria

Periférico1

CP 0000

DM

RI

0100 0101

10

Memoria Principal

leer Aleer Bcargar Asumar Balmacenar Cescribir Cfin 0000

???? ???????? ???????? ???????? ???????? ????

0000000100100011010001010110

ABC

10101011

10 15

Periféricon

sumar

Balmacenar

C

Ac10

ALU

25

25

2010 16M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

Ejecución de la sexta instrucción

Bus del sistema

Unidad Central de Proceso (CPU)

Unidadde

Control

Señalesde

controlinternas

8

8

8

4

4

4

4

...

Memoria Secundaria

CP 0000

DM

RI

0101 0110

10

Memoria Principal

leer Aleer Bcargar Asumar Balmacenar Cescribir Cfin 0000

???? ???????? ???????? ???????? ???????? ????

0000000100100011010001010110

ABC

10101011

10 15

Periféricon

almacenar

C escribir

C

Ac10

ALU

25

25

Periférico1

25

2010 17M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

Final del programa

Bus del sistema

Unidad Central de Proceso (CPU)

Unidadde

Control

Señalesde

controlinternas

8

8

8

4

4

4

4

...

Memoria Secundaria

CP 0000

DM

RI

0110 0111

10

Memoria Principal

leer Aleer Bcargar Asumar Balmacenar Cescribir Cfin 0000

???? ???????? ???????? ???????? ???????? ????

0000000100100011010001010110

ABC

10101011

10 15

Periféricon

escribir

C fin

0000

Ac10

ALU

25

25

Periférico1

25

2010 18M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

Fin del programa

2010 19M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

3. Leer de memoria la dirección indicada por CP

Bus del sistema

Unidad Central de Proceso (CPU)

Ac

DM

RI

ALU

Unidadde

Control

Señalesde

controlinternas

8

8

8

4

4

44

Memoria Principal

...

leer Aleer Bcargar Asumar Balmacenar Cescribir Cfin 0000

???? ???????? ???????? ???????? ???????? ????

0000000100100011010001010110

ABC

10101011

Memoria Secundaria

Periférico1

Periféricon

CP 0000

A

2010 20M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

0001

0001

0100

1000

0101

1100

1111

0111

1000

0111

1000

1001

1001

0000

????

????

????

????

????

????

0001 01110001 10000100 01111000 10000101 10011100 10011111 0000

???? ???????? ???????? ???????? ???????? ????

2010 21M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

Paso 1: cargar el programa en la RAM

25ALU

UC

Microprocesador

RAM

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

1000

1001

????

????

????

????

????

????

????

????

????

????

????

????

????

????

????

????

????

????

????

????

0001

0001

0100

1000

0101

1100

1111

0111

1000

0111

1000

1001

1001

0000

????

????

????

????

????

????

0001000101001000010111001111

0111100001111000100110010000

2010 22M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

???? ????

???? ????

0000

LeerLeer

Copiar

Sumar

Almacenar

Escribir

Fin

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

A

A:

A

B

B:

B

C

C:

C

10

Leer

???? ????

ALU

UC

2010 23M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

???? ????

0000

Leer

LeerCopiar

Sumar

Almacenar

Escribir

Fin

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

A

A:

AB

B:

B

C

C:

C

15

10

Leer

???? ????

ALU

UC

2010 24M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

???? ????

0000

Leer

Leer

CopiarSumar

Almacenar

Escribir

Fin

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

A

A:

AB

B:

B

C

C:

C

15

1010

CopiarALU

UC

2010 25M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

???? ????

0000

Leer

Leer

Copiar

SumarAlmacenar

Escribir

Fin

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

A

A:

A

B

B:

BC

C:

C

15

1010

10

15

25Sumar

ALU

UC

2010 26M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

0000

Leer

Leer

Copiar

SumarAlmacenarEscribir

Fin

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

A

A:

A

B

B:

BC

C:

C

15

1010

25

15

2525Almacenar

???? ????

ALU

UC

2010 27M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

0000

Leer

Leer

Copiar

SumarAlmacenar

EscribirFin

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

A

A:

A

B

B:

BC

C:

C

15

1010

25

15

2525

2525

EscribirALU

UC

2010 28M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

0000

Leer

Leer

Copiar

SumarAlmacenar

EscribirFin

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

A

A:

A

B

B:

BC

C:

C

15

1010

25

15

2525

25

25

ALU

UC

2010 29M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

El ordenador en acción

25

Microprocesador

RAMPeriféricos de entrada, salida

el bus es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de un ordenador entre ordenadores

2010 30M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

Unidad Central de Proceso (CPU)

PP CP

Ac

DM

RI

ALU

Unidadde

Control

Señalesde

controlinternas

Subbus de controlSubbus de datos

Subbus de direcciones

Bus del sistema

16

16

16

16

12

12

12

2

44

Memoria Principal

...Periférico

1Periférico

n

. . .

0000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 0000

000000010010001101000101011001111000100110101011

Memoria Secundaria

Leyenda

datos e instrucciones

señales de control

código de instrucciones

direcciones de celda o periférico

2010 31M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

Unidad Central de Proceso (CPU)

PP CP

Ac

DM

RI

ALU

Unidadde

Control

Señalesde

controlinternas

Subbus de controlSubbus de datos

Subbus de direcciones

Bus del sistema

16

16

16

16

12

12

12

2

44

Memoria Principal

16 bits0000

123

325

212-2

212-1

...Periférico

0Periférico

1Periférico

n

. . .

Leyenda

datos e instrucciones

señales de control

código de instrucciones

. . .

. . .+172

0000 0000

2010 32M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

0001 01110001 10000100 01111000 10000101 10011100 10011111 0000???? ???????? ???????? ???????? ????

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

1000

1001

1010

2010 33M.A. Zapata, A. Francés, J.C.Ciria

Variables

???? ????

???? ????

???? ????

0111

1000

0111

1000

1001

1001

0000

Leer

Leer

Copiar

Sumar

Almacenar

Escribir

Fin

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

1000

1001

A

A:

A

B

B:

B

C

C:

C

El programa utiliza variables, que también se almacenan en la memoria principal