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CPU “Microprocesador de datos” Bus “ Transporte de los datos”
Material de Apoyo
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La CPU está constituida por los siguientes elementos:
La CPU(Central Procesing Unit) es la parte inteligente del sistema. Interpreta las instrucciones del programa de usuario y consulta el estado de las entradas. Dependiendo de dichos estados y del programa, ordena la activación de las salidas deseadas. La CPU está constituida por los siguientes elementos: 1 Procesador 2 Memoria monitor del sistema 3 Circuitos auxiliares
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1 2 3 Operaciones de tipo lógico. Operaciones de tipo aritmético.
Procesador Está constituido por el microprocesador, el reloj(generador de onda cuadrada) y algún chip auxiliar. El micropocesador es un circuito integrado (chip), que realiza una gran cantidad de operaciones, que podemos agrupar en: 1 Operaciones de tipo lógico. 2 Operaciones de tipo aritmético. 3 Operaciones de control de la transferencia de la información dentro del autómata.
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Para que el microprocesador pueda realizar todas estas operaciones está dotado de unos circuitos internos que son los siguientes: Circuitos de la unidad aritmética y lógica o ALU: Es la parte del µp donde se realizan los cálculos y las decisiones lógicas para controlar el autómata. Circuitos de la unidad de control (UC) o Decodificador de instrucciones: Decodifica las instrucciones leídas en memoria y se generan las señales de control. Acumulador: Es la encargada de almacenar el resultado de la última operación realizada por el ALU. Flags: Flags, o indicadores de resultado, que pueden ser consultados por el programa. Contador de programa: Encargada de la lectura de las instrucciones de usuario. Bus(interno): No son circuitos en si, sino zonas conductoras en paralelo que transmiten datos, direcciones, instrucciones y señales de control entre las diferentes partes del p.
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Memoria monitor del sistema
Es una memoria de tipo ROM, y además del sistema operativo del autómata contiene las siguientes rutinas, incluidas por el fabricante. Inicialización tras puesta en tensión o reset. Rutinas de test y de respuesta a error de funcionamiento. Intercambio de información con unidades exteriores. Lectura y escritura en las interfaces de E/S.
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Ejecutar el programa usuario.
Funciones básicas de la CPU En la memoria ROM del sistema, el fabricante ha grabado una serie de programas ejecutivos, software del sistema y es a estos programas a los que accederá el µp para realizar las funciones. El software del sistema de cualquier autómata consta de una serie de funciones básicas que realiza en determinados tiempos de cada ciclo. En general cada autómata contiene y realiza las siguientes funciones: Vigilar que el tiempo de ejecución del programa de usuario no exceda de un determinado tiempo máximo. A esta función se le denomina Watchdog. Ejecutar el programa usuario. Crear una imagen de las entradas, ya que el programa de usuario no debe acceder directamente a dichas entradas. Renovar el estado de las salidas en función de la imagen de las mismas, obtenida al final del ciclo de ejecución del programa usuario. Chequeo del sistema.
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Bus El Transporte de los Datos
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BUS Hay tres clases de buses: bus de datos, bus de direcciones
bus de control. Una placa base tipo ATX tiene tantas pistas eléctricas destinadas a buses, como anchos sean los Canales de Buses del Microprocesador de la CPU: 64 para el Bus de datos y 32 para el Bus de Direcciones. El "ancho de canal" explica la cantidad de bits que pueden ser transferidos simultáneamente. Así, el Bus de datos transfiere 8 bytes a la vez. Así, el Canal de Direcciones del Microprocesador para una PC-ATX puede "direccionar" más de 4 mil millones de combinaciones diferentes para el conjunto de 32 bits de su bus
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Bus de datos Mueve los datos entre los dispositivos del hardware de Entrada como el teclado, el escáner, el ratón, etc.; de salida como la Impresora, el Monitor o la tarjeta de Sonido; y de Almacenamiento como el Disco Duro, el Disquete o la Memoria-Flash. Estas transferencias que se dan a través del Bus de Datos son gobernadas por varios dispositivos y métodos, de los cuales el Controlador PCI, "Peripheral Component Interconnect", Interconexión de componentes Periféricos, es uno de los principales. Su trabajo equivale, simplificando mucho el asunto, a una central de semáforos para el tráfico en las calles de una ciudad.
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Bus de direcciones El Bus de Direcciones, por otra parte, está vinculado al bloque de Control de la CPU para tomar y colocar datos en el Sub-sistema de Memoria durante la ejecución de los procesos de cómputo. Para el Bus de Direcciones, el "ancho de canal" explica así mismo la cantidad de ubicaciones o Direcciones diferentes que el microprocesador puede alcanzar. Esa cantidad de ubicaciones resulta de elevar el 2 a la 32ª potencia. "2" porque son dos las señales binarias, los bits 1 y 0; y "32ª potencia" porque las 32 pistas del Bus de Direcciones son, en un instante dado, un conjunto de 32 bits. Nos sirve para calcular la capacidad de memoria en el CPU.
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Bus de control Este bus transporta señales de estado de las operaciones efectuadas por la CPU. El método utilizado por el ordenador para sincronizar las distintas operaciones es por medio de un reloj interno que posee el ordenador y facilita la sincronización y evita las colisiones de operaciones (unidad de control).Estas operaciones se transmiten en un modo bidireccional.
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Lista de buses Tarjetas internas PCI
AGP, exclusivo de tarjetas gráficas. PCI-Express sustituye tanto a PCI como a AGP como nuevo estándar. ISA. VESA (Existencia efímera y sustituido por PCI). bus MCA (propiedad de IBM y también de existencia efímera(al igual que VESA)). Ranura AMR Ranura CNR Usada para un módem. Conexión exterior USB. Firewire (IEEE 1394). Almacenamiento PATA o IDE Es el más habitual en discos duros SATA sustituirá al PATA. SCSI Bastante más caro que ATA SAS Sustituirá al SCSI paralelo También se usan USB y Firewire para almacenamiento.
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