microrocesador unidad uno

7/18/2019 Microrocesador Unidad Uno

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UNIDAD UNO

Introducción.

Hay una gran variedad de sistemasdiferentes susceptibles de recibir elnombre de computadoras: desde.

- Los microcontroladores ue pueden

gobernar los sem!foros en uncrucero.- Los enormes supercomputadoras

encargadas de reali"ar c!lculos ensimulaci#n aeron!uticas.

- Los sistemas detelecomunicaciones.

- $istemas de control.- %!lculos num&ricos.- Los sistemas o'm!ticos.

(sta variedad se mani'esta tanto en laaplicaci#n 'nal) como en el tama*o) en elcosto y en las prestaciones de estas

m!uinas en principio tal diferentes. A pesarde esta gran variedad de m!uinas llamadascomputadoras.

Cuando se describe un computador)frecuentemente se distingue entreAruitectura y organi"aci#n aunue esdif+cil dar una de'nici#n precisa para



estos t&rminos. La aruitectura decomputadora se re'ere a auellosatributos ue tiene un impacto directo

en la e,ecuci#n l#gico de un programaentre los atributos se encuentra.

• (l con,unto de instrucciones• (l nmero de bit usado para representar

varios tipos de datos.• ecanismo de entrada-salida.• /&cnicas para direccionamiento de

memoria.

1,-1 El microprocesador (CPU)

Funcionamiento de una

computadora.

/anto la escritura como elfuncionamiento de un computador sonen esencia sencillos. 0uede llevar acabo en t&rminos generales y solamente1ay cuatro pasos elementales 2ig. uno

• 0rocesamiento de datos.• Almacenamiento de datos.• /ransferencia de datos.• %ontrol

UNA 3I$I4N 2UN%IONAL D( UN

%O0U/ADO5



$istema de /ransferencia de Datos

ecanismo de control

5ecursos de procesamiento de datos

(ntorno operativo2uente6 destino de los datos

5ecursos de almacenamiento de datos

(l procesador tiene ue ser capa" deprocesar datos. Los datos puedenadaptar una gran variedad de formas)

alfabeticos)num&ricos)alfanum&ricoscaracteres especiales.

Una Visión funcional de un

computador. FIG. 1

/ambi&n es esencial ue un computador

almacene datos incluso si elcomputadorest& procesando datos al



vuelo 7es decir) los datos se introducen)se procesan y los resultados seobtienen inmediatamente8 el

computador tiene ue guardartemporalmente al menos auellosdatos. As+ 1ay al menos una funci#n dealmacenamiento de datos a corto pla"o.%on igual importancia al %omputadorlleva a cabo una funci#n de

almacenamiento de datos a largo pla"oel computador almacena arc1ivos dedatos ue se recuperan y se actuali"anen un futuro.

(l computador tiene ue ser capa" detransferir datos entre el mismo y el

mundo e9terior. (l entorno de operaci#ndel computador se compone dedispositivos ue sirven bien comofuente o bien como destino de datos.

%uando se reciben o se llevan datos aun dispositivo ue est! directamenteconectado con el computador el procesose llama o se conoce comoentradasalida o ($ y entre dispositivorecibe el nombre de perif&rico) elproceso de transferencia de datos alarga distancia dentro o 1acia un



dispositivo remoto) recibe el nombre de%omunicaci#n de Datos.

2inalmente debe 1aber un control de&stas tres funciones) este control ese,ercido por el ue proporciona alcomputador instrucciones delcomputador. Una unidad de controlgestiona los recursos del computador ydirige las prestaciones de sus partes enrespuestas a &stas instrucciones.

I.; /ipos de aruitectura en la evoluci#ndel %0U.

Intel a sido el n!mero uno de los

fa"ricantes de microprocesadores

durante d#cada, una posición $ue

no parece pro"a"le $ue a"andone.

%a e&olución de su microprocesador

m's representati&o es un "uen

indicador de la e&olición de la

tecnoloa de computadoras.

*+*+.- Es el primer

microporcesador de propósito

enera del mundo. Era una

m'$uina de oco "its, con de

memoria de oco "its. El *+*+ se



uso en el primer computador

personal, el ltair.

*+*.-un circuito de 1 "its mucom's potente. dem's de un camino

de datos m's anco reistros m's

randes, el *+* tena una cace

de instrucción, o cola, $ue

precapta"a alunas instrucciones

antes de ser e/ecutado.

*+0*.-esta ampliación del *+*

permita direccionar una memoria

de 1 2 en luar de solo 12.

*+3*.- fue la primera m'$uina de

Intel con 30 "its, una ran

re&isión del modelo anterior, Conuna ar$uitectura de 30 "its, el

*+3* ri&ali4a"a en comple/idad

potencia con las minicomputadoras

randes computadoras

introducidos en el mercado pocos

a5os antes. Este fue el primerprocesador de Intel $ue admitió

multitarea, sini6cando esto $ue

podra e/ecutar &arios proramas a

la &e4.

*+7*.- introduce el uso de la

tecnoloa cac# muco m's



so6sticadas. El *+7* tam"i#n

tena un coprocesador matem'tico,

descarando a la CPU principal de

las operaciones matem'ticascomple/as.

Pentum.- es introduce el uso de

t#cnicas superescalares $ue

permiten $ue &arias instrucciones

se e/ecuten en paralelo.

Pentum Pro.- continuó la tendencia

iniciada con el pentum la

orani4ación superescalar, con el

uso aresi&o de renom"rado de

reistro, predicción de

rami6caciones, an'lisis del 8u/o dedatos, e/ecución especulati&as.

Pentum II .- se incorporó la

tecnoloa Intel 9, $ue se

dise5o espec6camente para

procesar en forma e6cientes datos

de &deos, audio ra6cos.

Pentum 7.- se inclue coma

8otante adicional otras otras

me/oras multimedias.

Itanium.- esta nue&a eneración de

procesadores Intel usan una



emoria0rincipal

Unidad aritm&tica L#gica

Unidad de %ontrol de 0rograma

(uipoDe

($

orani4ación de 7 "its con

ar$uitectura I-7.

Itanium 0 inclue una serie deme/oras en el ard:are para

aumentar la &elocidad.

1.-3 r$uitectura multin!cleo.

% ;UI< =E V><

<EU<

(n <=>? 3on Neuman y suscolegas empe"aron el dise*o de unnuevo computador de programasalmacenados ue llamaron IA$ y laterminaron en <=@; es el prototipo detoda una serie de computadoras b!sicaso de prop#sito genera ue consta de2ig. dos.

U<I== CE<?@% =EP@>CEAIE<?> (CPU)



2ig. ; Unidad central de

procesamiento de la m!uina de 3ONN(UAN 7IA$8.

• Unidad Aritm&tica L#gica capa" dereali"ar operaciones con datos inarios.

• Unidad de %ontrol ue interpreta lasInstrucciones en emoria y provoca su

e,ecuci#n.• Unidad de emoria 0rincipal ue

almacena tanto datos comoinstrucciones.

• Un euipo de entrada-salida 7($8dirigido por la unidad de control.

% E>@I =E% IA

%ontiene de <)BBB posiciones delalmacenamiento llamadas palabras.

%ada palabra tiene una longitud de >Bd+gitos binarios 7it8 cada uno) tanto los

datos como las instrucciones sealmacenan en la memoria.

%ada nmero se representa por un I/de signo y C= it de valor.

Una palabra puede contener tambi&ndos instrucciones de ;B bits dondecada instrucci#n consiste en un c#digo



de operaci#n de bits ue especi'ca laoperaci#n ue sea reali"ar y unadirecci#n de <; bits ue indica una

palabra..

Pala"ra <um#rica

Pala"ra de Instrucción



@EGIA?@> ?EP>@% =E E>@I

(2@)

%ontiene una palabra ue debe ser

almacenada en la memoria o es usadopara recibir una palabra procedente dela memoria.

• 5(EI$/5F D( DI5(%%ION D( (O5IA7A58

2ig.C (structura

ampliada delcomputador de 3onNeuman 7IA$8



(speci'ca la direcci#n en memoria de lapalabra ue va a ser escrita o le+da en758.

• 5(EI$/5O D( IN$/5U%%IFN 7I58

%ontiene los bits del c#digo deoperaci#n de las instrucciones ue se vaa e,ecutar.

• 5(EI$/5O /(0O5AL D( IN$/5U%ION

(mpleado para almacenartemporalmente la instrucci#n contenidaen la parte derec1a de una palabra enmemoria.

• %ON/ADO5 D( 05OE5AA 70%8

%ontiene la direcci#n de la pr#9imapare,a de instrucciones ue van a sercaptadas en la memoria.

•A%UULADO5 7A%8) ultiplicadorcociente 7G8

$e emplean para almacenar operando >resultados de operaciones de la ALUtemporalmente.

(l IA$ opera e,ecutando repetidamenteun ciclo de instrucci#n.



%ada ciclo de instrucci#n consta de dosciclos..

•

%iclo de captaci#n•%iclo de (,ecuci#n.

(l computador tiene un total de ;<instrucciones estas se pueden agruparde la siguiente manera.

?@<AFE@E<CI =E =?>A.

/ransferir datos entre la memoria y losregistros de la ALU o entre dos registrosde la ALU.

A%?> I<C><=ICI><% Normalmentela unidad de control e,ecuta

instrucciones secuencialmente en lamemoria) las instrucciones de saltopueden cambiar secuencialidad. (stofacilita las operaciones repetitivas.

A%?> C><=ICI><%. (l saltodepende de una condici#n lo ue

permite punto de decisi#n.@I?E?ICA. Operaciones reali"adaspor la ALU.

GENERACION DE COMPUTADORAS

DIGITALES.



Según la tecnología con que operan

la! t"cn#ca! $e organ#%ac#&n ' !u

e(plotac#&n !e e!ta)lece la !#gu#ente

cla!#*cac#&n $e la! co+puta$ora!$#g#tale!.

Co+puta$ora $e la pr#+era generac#&n.

E!ta! co+puta$ora! e!ta)an

con!t#tu#$a! por ,-l,ula! $e ,acío que

$#!#pa)an gran cant#$a$ $e calor 'ocupa)a+ una !uper*c#a +u' a+pl#a.

La! tarea! !e eecuta)an en /or+a

!ecuenc#al lo que #+pl#ca)a que.

0.1 El progra+a al+acena$o en tareta!

o c#nta! per/ora$a! era carga$a en

+e+or#a pr#nc#pal por un progra+alla+a$o carga$or pertenec#ente al

!#!te+a operat#,o.

2.1Se eecuta)a el progra+a #n!trucc#&n

por #n!trucc#&n.

3.1Se #+pr#+ían lo! re!ulta$o!.La! operac#one! $e entra$a

proce!a+#ento ' !al#$a $e lo! $ato! !e

encontra)an enca$ena$a! en el t#e+po

por lo que la $urac#&n $el proce!o era

#gual a la !u+a $e to$a! la!

operac#one!.



La! co+puta$ora! $e la pr#+era

generac#&n !e ut#l#%aron $urante el

perío$o co+pren$#$o entre 0456 '

0454.

Co+puta$ora! $e la Segunta

Generac#&n.

La! co+puta$ora $e la !egun$a

generac#&n e!ta)an con!t#tu#$a! por

tran!#!tore! ' ut#l#%aron c#rcu#to!#+pre!o! lo que per+#t#& re$uc#r el

ta+a7o con re!pecto a lo! anter#ore!.

Po!#)#l#taron la !#+ultane#$a$ entre un

c-lculo ' una operac#&n $e E8S. E!te

concepto en la pr-ct#ca $#o poco

re!ulta$o! $e)#$o en gran +e$#$a a la$e!proporc#&n entre la ,el#c#$a$ $e

c-lculo #nterno ' la! ,eloc#$a$e! $e E8S

que 9acían que la CPU no !e ut#l#%ara

+-! que en un peque7o porcentae $e

t#e+po. El pal#at#,o para e!te pro)le+a

/ue que la! operac#one! $e E8S !e

real#%aran ut#l#%an$o co+o !oporte $e

al+acena+#ento un#$a$e! $e c#nta

+agn"t#ca. Muc9o +-! r-p#$a! que la!

lectora! $e tareta! ' la! #npre!ora!.

Para lograrlo !e cop#a)a la #n/or+ac#&n

conten#$a en el !oporte tareta a



!oporte c#nta +agn"t#ca ' $e "!ta a

#+pre!ora con un proce!a!a$or au(#l#ar.

I.-3 Multiprocesamiento enmultinúcleo.

Co+puta$ora $e la Tercera Generac#&n.

A part#r $e 04:6 co+en%& la tercera

generac#&n $e co+puta$ora! con

tecnología $e c#rcu#to! #ntegra$o!

; ,ar#o! co+ponente! electr&n#co!#nclu#$o! en un !olo )loque $e !#l#c#o<.

E!to! c#rcu#to! eran $el t#po SSI o

;peque7a e!cala $e #ntegrac#&n< ' SMI o

; +e$#ana e!cala $e #ntegrac#&n '

per+#t#eron el #ncre+ento $e la

,eloc#$a$ #nterna $e la co+puta$ora 'la re$ucc#&n $e la energía que

ut#l#%a)a+.

En e!ta etapa !e pu$o e(plotar la

+ult#progra+ac#&n +"to$o que

con!#!te en que ,ar#o! progra+a!

re!#$an en /or+a !#+ult-nea en la

+e+or#a en e!ta$o $e eecuc#&n. En un

#n!tante $a$o !ol& uno $e ello! ut#l#%a la

CPU pero lo! otro! pue$en e/ectuar

operac#one! $e entra$a8!al#$a en /or+a

!#+ult-nea. Cuan$o el progra+a que

eecuta la CPU !e $et#ene en e!pera $e



0rocesamiento de programas del usuario Discoagn&tico

%omversiones de soporte

una operac#&n $e entra$a8!al#$a otro

progra+a to+a !u lugar $ea al pr#+ero

!u!pen$#$o ' e,#ta a!í que !e

pro$u%can t#e+po #nact#,o en la CPU.

La! co+puta$ora! $e la tercera

generac#&n $#,#$en !u +e+or#a

l&g#ca+ente en $o! %ona! una

re!er,a$a a lo! tra)ao! $el u!uar#o ' la

otra a la con,er!#&n $e !oporte! '

carga. A !#+ple ,#!ta po$ría a*r+ar!e

que la! part#c#one! corre!pon$en a la

co+puta$ora pr#nc#pal ' a la au(#l#ar $e

la !egun$a generac#&n

re!pect#,a+ente. S#n e+)argo 9a' una

$#/erenc#a #+portante= la carga por lote

!e !u!t#tu'o por la cargo cont#nua. Lo!tra)ao! !e ponen en cola $e e!pera en

un $#!co +agn"t#co ' el !#!te+a

operat#,o e! el que !e encarga $e

eecutarlo! !egún un n#,el $e

pr#or#$a$.Lo! re!ulta$o! que !on

tran!/er#$o! al $#!co luego !one(traí$o! por la #+pre!ora. En la >#g.

cuatro !e repre!enta el e!que+a.

CPU +a! Me+or#a

Impresora

/ar,etas



11111111

111111111111111111111111111111111111111 AR?UITECTURA DE UNA COMPUTADORA

>IG. 6 Proce!a+#ento por lote!

en la tercera generac#&n

Se 9ace nece!ar#o e!ta)lecer la

$#/erenc#a entre la +ult#progra+ac#&n 'el +ult#proce!a+#ento. El t"r+#no

+ult#proce!a+#ento !e ut#l#%a cuan$o !e

proce!an ,ar#o! progra+a! en /or+a!

!#+ult-nea en CPU $#/erente! que !e

relac#onan entre !í A part#r $e la tercera

generac#&n e! po!#)le la ge!t#&n

$eno+#na$a teleproce!o o

proce!a+#ento a $#!tanc#a. El

teleproce!o e! un !#!te+a $e carga

$#recta con la ,entaa $e que lo! $ato!

pue$en #ngre!ar ' egre!ar por

ter+#nale! re+ota !egún una pr#or#$a$

$a$a. Durante e!te per#o$o !e

$e!arrollan lo! pr#+ero! !#!te+a!

#nterat#,o! que per+#ten que el u!uar#o

#nter,enga en la act#,#$a$ $el

proce!a+#ento. El $#-logo !e ge!t#ona

ut#l#%an$o un ter+#nal con +enú! o



cue!t#onar#o! que el !#!te+a /or+ula '

el u!uar#o re!pon$e.

A *n $e aten$er gran nú+ero $e proce!o una co+puta$ora pue$e

a!#gnar en /or+a alterna$a una parte

$el t#e+po $e CPU a ca$a uno e!to

pro$uce un e/ecto $e aparente

!#+ultane#$a$ $e eecuc#&n. E!ta /or+a

$e organ#%ar el proce!a+#ento !e

$eno+#na t#e+po co+part#$o o t#+e

!9ar#ng.

Cuan$o un !#!te+a a$+#te la atenc#&n

$e +ult#ple! u!uar#o! !e $eno+#na

+ult#u!uar#o. To$o !#!te+a +ult#u!uar#o

e! +ult#tarea ' a$e+-! !e ocupa $e laa$+#n#!trac#&n $e lo! recur!o!

a!#gna$o! a lo! u!uar#o!. E!ta

generac#&n !e e(ten$#& 9a!ta 04@0.

Co+puta$ora! $e la cuarta generac#&n.

Se con!#$era que el per#o$o $e la cuarta

generac#&n $e co+puta$ora! e!t-

co+pren$#$o entre 04@0 ' 04@. La

tecnología apl#ca$a en la /a)r#cac#&n $e

c#rcu#to! pertenece a la cla!#*cac#&n LSI

; e!cala $e #ntegrac#&n gran$e< que

per+#t#& #nclu#r una CPU co+pleta en

una pa!t#lla que !e $eno+#na



+#croproce!a$or.En e!ta etapa el

proce!a+#ento !e real#%a en +a'or

+e$#$a en t#e+po real. Con!#$era$o lo!

!#!te+a! #nterat#,o! !e 9ace po!#)le lacon!ulta ' la actual#%ac#&n $e $ato! a!í

co+o el acce!o a gran$e! )anco! $e

$ato! que ut#l#%an #nclu!o un#$a$e!

#ntel#gente! $#!tr#)u#$a! en re$e! co+o

lo! !#!te+a! $e caero! auto+-t#co!

)ancar#o!. Se $e!arrollan nue,a!ut#l#$a$e! a part#r a part#r $e la !enc#lla

co+un#cac#&n u!uar#o1 +-qu#na

en!e7an%a a!#!t#$a por co+puta$ora

conu!ulta! tele/&n#ca! que entregan

una re!pueta oral al u!uar#o regulac#&n

auto+-t#ca $e !e+-/oro! controlauto+-t#co $e proce!o! relat#,o! a una

línea $e pro$ucc#&n +anu/acturera

$#!e7o $e pro'ecto a!#!t#$o por

co+puta$ora 9oa! $e calculo '

po$ero!o! proce!a$ore! $e te(to que

auto+at#%an pr-ct#+ente el total $e la!tarea! $e o*c#na.

Ba!ta e!ta etapa lo! a,ance!

tecnol&g#co! e!tu,#eron concentra$o!

en lograr +eorar el 9ar$are $e la

co+puta$ora ' a!í o)tener equ#po! +-!

peque7o! +eno! co!to!o! ' +-!



r-p#$o!. A part#r $e entonce! ta+)#"n

!e pu!o atenc#&n en la nece!#$a$ $e

+eorar el !o/tare para que per+#t#era

una +a'or ,eloc#$a$ $e proce!a+#ento 'a que lo! a,ance! en el 9ar$are

parecían agota$o!.

Co+puta$ora $e la ?u#nta

Generac#&n.

En la $"ca$a $e 04 !e lle,& a ca)ouna re,oluc#&n en la concepc#&n $e

$#!e7o $e una co+puta$ora ' !e

$e!arrollaron lo! pr#+ero! a,ance!

con!#$era$o! co+o el #ngre!o en una

nue,a etapa la qu#nta generac#&n $e

co+puta$ora!. En ella la!!uperco+puta$ora! $e!arrollaron

/unc#one! #ntel#gente! )a!a$a! en

e(per#enc#a! !o)re #ntel#genc#a art#*c#al.



UNIDAD D( %ON/5OLInterpreta y e,ecuta instrucciones y genera las se*ales de control para 1abilitar las operaciones.

UNIDAD A5I /(/I%A LOEI%A 5eali"ar operaciones airtmticas y l#gicas sobre l

I/I3O$ D( (N/5ADA$ALIDAmplo disco ue permite el almacenamiento de datos instrucciones y resultados con la computadora an

DI$0O$I/I3O D($ALIDA

0ermiten el egreso de los resultados desde la mem

5(EI$/5O$ D( LA UNIDAD %(N/5AL D( 05O%($AI(N/OAlmacena el conte9to de la instrucci#n ue se est! e,ecutando tanto laInstrucci#n en e,ecuci#n como los datos con los ue va a operar.

>#g. 5

co+ponente! $e una co+puta$ora.

0.1 Reg#!tro $e la Un#$a$ Central $e

Proce!a+#ento.

2.1 Un#$a$ $e Control.

3.1 un#$a$ Ar#t+et#ca Log#ca.

COMPONENTES DE UNA COMPUTADORA

El e!que+a anter#or no! +ue!tra lo!

6.1 Me+or#a Pr#nc#pal.

(O5IA05IN%I0AL

Almacena datosde entradaAlmacena tadaslas instruccionesdel programaAlmacenaresuldatos

U$($ D( IN/(5%ON(JIKN : /5AN$2I(5(N DA/O$)IN$/5U%%ION($

DI$0O$I/I3O$D( (N/5ADA.

0ermiten elingreso de losprogramas amemoria

principal y delos datos deentrada.



Un )u! $e Intercone(#&n que co+un#ca

la!.

a.1 D#!po!#t#,o $e Entra$a.).1 D#!po!#t#,o $e Entra$a 8Sal#$a.

c.1 D#!po!#t#,o $e Sal#$a.

REGISTRO DE LA UNIDAD CENTRAL DE

PROCESAMIENTO.

Reg#!tro! $e or$en general que !on lo!ún#co! que t#ene! parte )aa ' parte alta

Reg.$e 32 )#t!

Reg. $e 0: )#t!

Reg. $e )#t! )aa ' alta

EA A AB AL Reg#!tro Acu+ula

EF F FB FL Reg#!tro )a!e.

EC C CB CL Reg#!tro conta$or.

ED D DB DL Reg#!tro $e $ato!.

Reg#!tro! que !on $e 32 )#t! ' $e 0:)#t! pero que no t#enen parte )aa '

parte alta que !on e(clu!#,o! $e lo!

reg#!tro! $e or$en general.

ESP SP Reg#!tro Apunta$or $e la p#la.

EFP FP Reg#!tro Apunta$or $e la)a!e



(DI D I 5egistro Indice Destino.

($I $I 5egistro Indice 2uentes.

(I0 I0 5egistro Apuntador deIsntrucciones.

un 5egistro de andera o 5egistrpMas1.

por ltimo los registros de segmentos

estos registros tienen un espacio en lamemoria principal de ?> .

5egistro segmento de c#digo %$.

5egistro segmento de datos D$.

5egistro de segmento e9tra ($.

5egistro de segmento de pila $$.

LA UNIDAD A5I/(/I%A LFEI%A.

La Unidad Aritm&tica L#gica. ALU es laparte del computador ue reali"!

realmente las operaciones aritm&ticas yl#gicas con los datos. (l resto de loselementos del computador 7unidad decontrol) registros ) memoria) ($8 est!nprincipalmente para suministrar datos ala ALU) a 'n de ue esta los procese y

para recuperar los resultados. La 'g.



seis nos muetra en t&rminos generales)c#mo se interconecta la ALU con el restodel procesador. Los datos se presentan

a la ALU en registro y en registro sealmacenan los resultados de lasoperaciones producidos por la ALU.(stosregistros son posiciones de memoriastemporal interna al procesador ueest!n conectados a la ALU .'g. seis

Unidad de controlIndicadores

5egistros5egistros

2ig ? (ntrada y $alidas de la ALU

UNIAD D( %ON/5OL.

La 'g. siete es un modelo general de launidad de control) ue muestra todassus entradas y salidas. Las entradas sonlas siguientes :

5elo,: es el encargado de mantener la1ora e9acta. La unidad de control 1ace

ue se e,ecute una microoperacion 7 o

UNIDADA5I/A/I%A

LOEI%A



5egistro de interrupci#n

UNIDAD D( %ON/5OL

$e*ales de control

$e*ales de control desde el bus de control

$e*ales de control desde el bus de control

un con,unto de microoperacionessimult!neas8 en cada pulso de relo,.(ste a menudo es referenciado como

tiempo de ciclo del procesador) operiodo de relo,.

us de control

IndicadoresInterna del procesador

5elo,

DIAE5AA A LOGU( D( LA UNIDADD( %ON/5OL

5egistro de Instrucci#n: el c#digo deoperaci#n de la instrucci#n en curso seusa para determinar ue



microoperaciones 1ay ue reali"ardurante el ciclo de e,ecuci#n.

Indicadores: los necesita la unidad decontrol para determinar el estado delprocesador y el resultado de anterioresoperaciones de la ALU.

$e*ales de control del bus de control: laparte de control del bus del sistema

suministra se*ales a la unidad decontrol) tales como se*ales deinterrupci#n y de reconocimient

$e*ales de control internas alprocesador: son de dos tipos :

A8.- las ue 1acen ue los datos setrans'eran de un registro a otroregistro.

8.- las ue activan funcionesespeci'cas de la ALU.

$e*al de control : se usan tres tipos de

se*ales de control.

A8.- las ue activan una funci#n de laALU.

8.- las ue activan un camino de datos.

%8.- las ue son se*ales del bus del

sistema e9terno u otra interfa" e9terna.



unto con el procesador y el con,unto dem#dulos de memoria ) el tercerelemento clave de un computador es un

con,unto de m#dulos de ($. %adam#dulo se conecta al bus del sistema oa un computador central y controla unam!s dispositivo perif&rico.

Un bus del sistema de alta velocidadra"ones siguiente:

a8.- Hay una amplia variedad deperif&ricos con forma de funcionamientodiferente. 0odr+a ser imposibleincorporar la l#gica necesaria dentro delprocesador para controlar tal diversidad

de dispositivo.b8.- A menudo la velocidad detransferencia de datos de los perif&ricoses muc1o menor ue la de la memoria oel procesador. Asi no es pr!ctico utili"arun bus de sistema de alta velocidad

para comunicarse directamente con unperif&rico.

c8.- con frecuencia) los perif&ricosutili"an datos con formatos y tama*osde palabra diferente de los delcomputador.



ODULO D( ($

(n consecuencia) se necesita unm#dulo de ($: (ste m#dulo tiene dosfunciones principales 'g. oc1o.

a8.- 5eali"ar la interfa" entre elprocesador y la memoria a trav&s delbus de sistema o un conmutadorcentral.

b8.- 5eali"ar la interfa" entre uno o m!s

dispositivos perif&ricos medianteenlaces de datos espec+'cos.

LIN(A$ D( DI5(%ION

LIN(A$ D( DA/O$us

de LIN(A$



D( %ON/5OL control

(nlace con

dispositivos

perif&ricos

2if) ODULO E(N(5I%O D( UNODULO D( ($

ODULO$ E(N(5I%O D( UN D( UN

ODULO D( ($UNIDAD D( ((%U%ION UNIDAD D(IN/(52AP D(L U$.

(l procesador se divide en dos unidadesl#gica: una unidad de e,ecuci#n 7(U8 yuna unidad de interfa" del bus7IU8como se ilustra en la 'g. nueve.

(l papel de la (U es e,ecutarinstrucciones) mientras ue la IU env+ainstrucciones y datos a la (U. La (Ucontiene una unidad aritm&tica l#gica

7ALU8) una unidad de control



AH AL

H L

%H %L

DH DL

$0

0

$I

DI

7 ALU8 UnidadAritm&tica L#gica

7%U8 UnidadDe %ontrol5egistro debandera

Apuntador deInstrucciones

%$

D$

$$

$(

< ; C >

n

Unidad decontroldel bus

7%U8 y varios registros. (stos elementose,ecutan instrucciones y operacionesaritm&tica y l#gica.

(U Unidad de (,ecuci#n IUUnidad de Interfa"



%on elbus

us

%ola deinstrucci#n

UNIDAD D( ((%U%IFN UNIDAD D(IN/(52AP %ON (L U$ 2IE. =.

La funci#n m!s importante de la IU esmene,ar la unidad de control del bus) los

registros de segmentos y la cola deinstrucciones. La IU controla los buses



ue trans'eren los datos a la (U) a lamemoria y a los dispositivos deentrada salidad e9terno) mientras ue

los registros de segmentos controlan eldireccionamiento de memoria.

instrucciones. a ue las instruccionesde un programa en e,ecuci#n seencuentra en la memoria) la IU debeaccesar instrucciones desde la memoriay colocarlas en la cola de instrucciones.0uesto ue el tama*o de esta cola es de> a C; bytes) dependiendo delprocesador) la IU es capa" deadelantarse y buscar con anticipaci#nOtra funci#n de la IU es permitir el

acceso a instrucciones de manera uesiempre 1aya una cola de instruccioneslista para ser e,ecutada.

La (U y la IU traba,an en paralelo) sibien la IU se mantiene un pasoadelante. La (U noti'ca a la IU cu!ndonecesita acceso a los datos en memoriao a un dispositiva de ($. /ambien) la (Usolicita instrucciones de la m!uina dela cola de instrucci#n de la IU.

microrocesador unidad uno

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