animacion ucp
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Silvia Herzovich – Graciela Séneca
El Funcionamiento de la UCP
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
Arquitectura interna
Este esquema presenta la Memoria Principal (RAM), la UCP y los buses de Direcciones y de Datos. La UCP está constituida por...
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
La unidad Aritmético-Lógica integrada por:
La Unidad calculadora Realiza las operaciones aritmético-lógicas programadas, con 2 operandos
El Registro Temporal Contiene el otro operando
El Registro Acumulador Contiene uno de los operandos, y guarda el resultado de la operación
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
La unidad de Control integrada por:El Registro Contador de Programa (CP) Guarda la dirección de memoria de la siguiente instrucción a ejecutar
El Registro de Datos Conectado al bus de datos, contiene el dato que la UCP lee o escribe en memoria
El Registro de Direcciones Conectado al bus de direcciones, transmite la dirección de memoria en la que leer o escribir
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
La unidad de Control integrada por:El Registro de Instrucciones Recibe desde el Registro de Datos una instrucción que debe ser decodificada para su ejecución
La UCP está compuesta por la UAL y la UC
La Unidad Controladora Decodifica la instrucción y envía las señales de control necesarias para su ejecución
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
Ejemplo de ejecución de una secuencia de instrucciones que suma 2 números y almacena el resultado en una posición de memoria.
Recordemos que:
El programa está almacenado en la memoria principal (RAM)
La ejecución de una instrucción consta de varias microinstrucciones
Todas las operaciones que se realizan en un mismo ciclo de reloj, constituyen una microinstrucción
Al comenzar la ejecución del programa el contenido del Registro Acumulador es 0
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
El contenido del Registro Contador de Programa (CP) se transfiere al Registro de direcciones...
Seleccionando la dirección 0000 en la RAM
1ª instrucción – 1ª microinstrucción
El contenido del registro CP se
transfiere al Registro de direcciones
1ª instrucción 1ª microinstrucción
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
1ª instrucción 1ª microinstrucción
Seleccionando la dirección
0000 en la RAM
El contenido del registro CP se
transfiere al Registro de direcciones
REPETIR
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
La UCP lee el contenido de la memoria (1ª instrucción), y lo almacena en el Registro de datos de la UC
El Registro CP se incrementa en una unidad
1ª instrucción – 2ª microinstrucción
La UCP lee el contenido de la
memoria (1ª instrucción)
1ª instrucción 2ª microinstrucción
La UCP lee el contenido de la
memoria (1ª instrucción)
Y lo almacena en el Registro de datos
1ª instrucción 2ª microinstrucción
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
1ª instrucción 2ª microinstrucción
Y lo almacena en el Registro de datos
La UCP lee el contenido de la
memoria (1ª instrucción) El CP se
incrementa en una unidad
REPETIR
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
El código de operación (4 primeros bits) se transfiere desde el Registro de datos al Registro de Instrucción
(Aclaración: existen modelos actuales que transfieran toda la instrucción)
El código de operación se identifica
1ª instrucción – 3ª microinstrucción
El código de operación se transfiere desde el
Registro de Datos al Registro de Instrucción
1ª instrucción 3ª microinstrucción
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
El código de operación se transfiere desde el
Registro de Datos al Registro de Instrucción
1ª instrucción 3ª microinstrucción
El código de operación se
identifica
REPETIR
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
La UC transfiere los 4 bits del código de dirección al Registro de Direcciones...
Se direcciona la dirección 1100 de la RAM
1ª instrucción – 4ª microinstrucción
La UC transfiere los 4 bits del código de dirección al Registro de Direcciones...
1ª instrucción 4ª microinstrucción
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
Se direcciona la dirección 1100 de la RAM
1ª instrucción 4ª microinstrucciónREPETIR
La UC transfiere los 4 bits del código de dirección al Registro de Direcciones...
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
La UCP lee el dato direccionado y lo transfiere al Registro Temporal de la UAL
El contenido del Registro Temporal se suma al contenido del Registro Acumulador. El resultado se guarda en el Registro Acumulador
1ª instrucción – 5ª microinstrucción
La UCP lee el dato direccionado ...
1ª instrucción 5ª microinstrucción
La UCP lee el dato direccionado ... Lo transfiere al
Registro temporal de la UAL
1ª instrucción 5ª microinstrucción
El contenido del registro Temporal se suma al
contenido del Registro Acumulador.
1ª instrucción 5ª microinstrucción
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
1ª instrucción 5ª microinstrucción
El resultado se guarda en el Registro Acumulador
REPETIR
El contenido del registro Temporal se suma al
contenido del Registro Acumulador.
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
La 1ª instrucción
ha sido ejecutada
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
El contenido del Registro Contador de Programa (CP) se transfiere al Registro de direcciones...
Seleccionando la dirección 0001 en la RAM
2ª instrucción – 1ª microinstrucción
El contenido del registro CP se
transfiere al Registro de direcciones
2ª instrucción 1ª microinstrucción
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
2ª instrucción 1ª microinstrucción
Seleccionando la dirección
0001 en la RAM
El contenido del registro CP se
transfiere al Registro de direcciones
REPETIR
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
La UCP lee el contenido de la memoria (2ª instrucción), y lo almacena en el Registro de datos de la UC
El Registro CP se incrementa en una unidad
2ª instrucción – 2ª microinstrucción
2ª instrucción 2ª microinstrucción
La UCP lee el contenido de la
memoria (2ª instrucción)
2ª instrucción 2ª microinstrucción
La UCP lee el contenido de la
memoria (2ª instrucción)
Y lo almacena en el Registro de datos
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
2ª instrucción 2ª microinstrucción
Y lo almacena en el Registro de datos
La UCP lee el contenido de la
memoria (1ª instrucción) El CP se
incrementa en una unidad
REPETIR
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
El código de operación (4 primeros bits) se transfiere desde el Registro de datos al Registro de Instrucción
(Aclaración: existen modelos actuales que transfieran toda la instrucción)
El código de operación se identifica
2ª instrucción – 3ª microinstrucción
El código de operación se transfiere desde el
Registro de datos al Registro de Instrucción
2ª instrucción 3ª microinstrucción
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
El código de operación se transfiere desde el
Registro de Datos al Registro de Instrucción
2ª instrucción 3ª microinstrucción
El código de operación se
identifica
REPETIR
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
La UC transfiere los 4 bits del código de dirección al Registro de Direcciones...
Se direcciona la dirección 1101 de la RAM
2ª instrucción – 4ª microinstrucción
La UC transfiere los 4 bits del código de dirección al Registro de Direcciones...
2ª instrucción 4ª microinstrucción
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
Se direcciona la dirección 1101 de la RAM
2ª instrucción 4ª microinstrucciónREPETIR
La UC transfiere los 4 bits del código de dirección al Registro de Direcciones...
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
La UCP lee el dato direccionado y lo transfiere al Registro Temporal de la UAL
El contenido del Registro Temporal se suma al contenido del Registro Acumulador. El resultado se guarda en el Registro Acumulador
2ª instrucción – 5ª microinstrucción
2ª instrucción 5ª microinstrucción
La UCP lee el dato direccionado ...
2ª instrucción 5ª microinstrucción
La UCP lee el dato direccionado ... Lo transfiere al
Registro temporal de la UAL
2ª instrucción 5ª microinstrucción
El contenido del registro Temporal se suma al
contenido del Registro Acumulador.
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
2ª instrucción 5ª microinstrucción
El resultado se guarda en el Registro Acumulador
REPETIR
El contenido del registro Temporal se suma al
contenido del Registro Acumulador.
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
La 2ª instrucción
ha sido ejecutada
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
El contenido del Registro Contador de Programa (CP) se transfiere al Registro de direcciones...
Seleccionando la dirección 0010 en la RAM
3ª instrucción – 1ª microinstrucción
El contenido del registro CP se
transfiere al Registro de direcciones
3ª instrucción 1ª microinstrucción
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
3ª instrucción 1ª microinstrucción
Seleccionando la dirección
0010 en la RAM
El contenido del registro CP se
transfiere al Registro de direcciones
REPETIR
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
La UCP lee el contenido de la memoria (3ª instrucción), y lo almacena en el Registro de datos de la UC
El Registro CP se incrementa en una unidad
3ª instrucción – 2ª microinstrucción
La UCP lee el contenido de la
memoria (3ª instrucción)
3ª instrucción 2ª microinstrucción
La UCP lee el contenido de la
memoria (3ª instrucción)
Y lo almacena en el Registro de datos
3ª instrucción 2ª microinstrucción
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
3ª instrucción 2ª microinstrucción
Y lo almacena en el Registro de datos
La UCP lee el contenido de la
memoria (3ª instrucción) El CP se
incrementa en una unidad
REPETIR
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
El código de operación (4 primeros bits) se transfiere desde el Registro de datos al Registro de Instrucción
(Aclaración: existen modelos actuales que transfieran toda la instrucción)
El código de operación se identifica
3ª instrucción – 3ª microinstrucción
El código de operación se transfiere desde el
Registro de datos al Registro de Instrucción
3ª instrucción 3ª microinstrucción
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
El código de operación se transfiere desde el
Registro de Datos al Registro de Instrucción
3ª instrucción 3ª microinstrucción
El código de operación se
identifica
REPETIR
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
La UC transfiere los 4 bits del código de dirección al Registro de Direcciones...
Se direcciona la dirección 1100 de la RAM
3ª instrucción – 4ª microinstrucción
La UC transfiere los 4 bits del código de dirección al Registro de Direcciones...
3ª instrucción 4ª microinstrucción
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
Se direcciona la dirección 1100 de la RAM
3ª instrucción 4ª microinstrucciónREPETIR
La UC transfiere los 4 bits del código de dirección al Registro de Direcciones...
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
La UCP escribe el contenido del Registro Acumulador en la posición de memoria señalada en la instrucción (1100)
El resultado de la suma queda almacenado en la RAM...
3ª instrucción – 5ª microinstrucción
La UCP almacena el contenido del Registro
Acumulador
3ª instrucción 5ª microinstrucción
En la dirección indicada en la instrucción (1100)
3ª instrucción 5ª microinstrucción
La UCP almacena el contenido del Registro
Acumulador
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
3ª instrucción 5ª microinstrucciónREPETIR
El resultado de la suma queda almacenado en la RAM
En la dirección indicada en la instrucción (1100)
La UCP almacena el contenido del Registro
Acumulador
Silvia Herzovich – Graciela Séneca
La 3ª instrucción
ha sido ejecutada
Luego de este primer recorrido, le sugerimos que lea las actividades propuestas en la Guía
de observación de esta animación, y que vuelva a verla las veces que sea necesario
para realizar las mismas.
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