Alumno: Israel Espinosa Jiménez Matricula: 10030093 Licenciatura: TIC Asignatura: Arquitectura de Computadoras Cuatrimestre: 4 Página 1 de 9.

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1 Alumno: Israel Espinosa Jiménez Matricula: 10030093 Licenciatura: TIC Asignatura: Arquitectura de Computadoras Cuatrimestre: 4 Página 1 de 9

2 Circuitos Combinatorios Multiplexores Problemática: Los datos que se generan en una localidad se van a usar en otra, para esto se necesita un método para transmitirlos de una localidad a otra a través de algún canal de comunicaciones Un multiplexor digital es un circuito con 2 a la n líneas de entrada de datos, y una línea de salida. También debe de tener una manera de determinar la línea de entrada de datos específica que se selecciona en cualquier momento Esto se efectúa con otras n líneas de entrada, denominadas entradas de selección, cuya función es elegir una de las 2 a la n entradas de datos para la conexión con la salida Existen dos tipos básicos de multiplexores: De varias entradas a una salidaDe una entrada a varias salidas Demultiplexores Es lo inverso a un multiplexor Los demultiplexores o DEMUX tienen una entrada que es transferida a una de las m posibles líneas de salida La línea m vendrá direccionada por los n bits de selección donde lo normal es que 2 a la n sea igual a m Se podría decir que cada salida del demultiplexor corresponde con el término mínimo del número binario que se encuentra en las líneas de selección Un uso particular del DEMUX es como decodificador Por eso suele usarse el término demultiplexor / decodificador indistintamente Página 2 de 9

3 Circuitos Combinatorios Decodificadores Es un dispositivo que cuando está activando selecciona una de varias líneas de salida basándose en un código de entrada Las cantidades discretas de información se representan mediante sistemas digitales con códigos binarios Un código binario de n bits es capaz de representar 2 a la n elementos distintos de información codificada La mayoría de los decodificadores convierten información binaria de n líneas de entrada a un de 2 a la n líneas de salida o menos Estos decodificadores son denominados decodificadores n-a-m líneas Normalmente cuentan con una entrada habilitadora. Cuando esta vale cero, todas las salidas del codificador son cero Cuando la entrada habilitadora vale 1, la salida correspondiente al mintérmino tomará el valor 1 y las demás el valor cero Codificadores Es un circuito digital que ejecuta la operación inversa a un decodificador Tiene 2 a la n o menos líneas de entrada y n líneas de salida. Las líneas de salida generan un código binario correspondiente al valor de entrada binario Es útil cuando uno de varios dispositivos desea enviar señales a una computadora Es estos dispositivos solo una entrada puede estar activada Página 3 de 9

4 Circuitos SecuencialesIntroducción La diferencia principal entre un circuito combinacional y uno secuencial es que en el segundo hay una realimentación de una señal de salida hacia la entrada Circuitos síncronos Este sistema permite que las variables de entrada actúen sobre el sistema en el instante en que la señal del reloj toma un determinado nivel lógico (0 o 1) La acción de las variables de entrada sobre el sistema se produce cuando ocurre un flanco activo del reloj Este flanco activo puede ser de subida (cambio de 0 a 1) o de bajada (cambio de 1 a 0) Circuitos asíncronos No requieren de una señal de reloj Los cambios en las variables de estado interno y en los valores de salida se producen al variar los valores de las entradas Son capaces de almacenar la información en ellos Si no existe orden exterior de cambio Los contadores y registros de desplazamiento también son circuitos secuenciales formados por una cadena de flip-flops (biestables) Todos estos dispositivos son de aplicación general, y de gran importancia en el diseño y construcción de una computadora Página 4 de 9

5 Circuitos Secuenciales Flips-flops Son elementos de memoria utilizados en los circuitos secuenciales asíncronos Son celdas binarias capaces de almacenar un bit de información. Mantienen constante el estado de salida aun después de que las entradas pasen a un estado inactivo La salida queda determinada tanto por las entradas actuales como por su retroalimentación (historia) Un flip-flop esta construido por un conjunto de compuertas lógicas, por lo general NAND y NOR Se pueden utilizar para Diseñar y construir un circuito secuencial de una unidad de control de una computadora Construir bloques de memoria RAM (estática y/o dinámica) de una computadora Tipos RS.- Retienen o almacena un único bit de información JK.- Se propone como una mejora al RS pues presenta dos estados indefinidos T.- Alterna sus estados, como ocurre en el flip-flop JK, cuando sus entradas están ambas en 1 D.- Con los RS, la condición R = 1, S = 1 debe ser activada; Una manera de hacerlo es sí se permite una única entrada. El flip-flop tipo D lo cumple. Página 5 de 9

6 MemoriasTipos RAM Son aquellas por las que se accede de forma directa a cada una de las celdas individuales de almacenamiento Indicando la posición absoluta de la dirección de memoria mediante la codificación adecuada en el bus de direcciones Permiten realizar operaciones de lectura- escritura sobre una dirección determinada Pierden la información almacenada al desconectarse la alimentación Son rápidas, económicas y de fácil manejo Existen dos tecnologías constructivas: Bipolares y MOS ROMSon memorias no volátiles Mantienen la información almacenada al desconectar la alimentación Son de acceso aleatorio que permiten únicamente la realización de operaciones de lectura La escritura de la memoria la realiza el fabricante Existen dos tecnologías constructivas: Bipolares y MOS Ciclos Para asegurar la operación correcta de una memoria, existen restricciones de tiempo en la secuencia que deben seguir las direcciones, datos y señales de control Restricciones Están marcadas en las hojas de especificaciones del fabricante y en los diagramas de tiempo CiclosLectura Selección (CS), Tiempo de Acceso (TA), Entrada de selección (Chip select), estabilización del dato de salida (tCO) EscrituraRefrescamiento Página 6 de 9

7 MemoriasMapas Es la representación de los bloques en que se ha dividido el espacio de memoria direccionable por el microprocesador Memoria expandida y extendida Es una técnica de software utilizada para acceder a la memoria por encima de 1mb Memoria caché Su objetivo es lograr que la velocidad de la memoria sea lo más rápida posible Consiguiendo al mismo tiempo aumentar la memoria de manera considerable al precio de una memoria semiconductora menos costosa Memoria Virtual Permite aumentar el tamaño de los programas Permite aumentar el grado de multiprogramación Proporciona transparencia al usuario Reduce la E/S Página 7 de 9

8 Unidades Funcionales BIOS Conjunto de programas almacenados permanentemente en una memoria ROM de la computadora Cuando se enciende una computadora, BIOS carga el sistema operativo en RAM FuncionesProporciona comunicación de bajo nivelConfigurar el hardware Pone en funcionamiento un pequeño sistema operativo (programa monitor) Direcciones de Entrada / Salida Secuencia de funciones lógicas y aritméticas Se construye una configuración de uso general de funciones lógicas y aritméticas Interprete de instrucciones Este hardware realizará funciones diferentes, según las señales de control aplicadas Funciones lógicas y aritméticas de uso general En el caso de software específico, el sistema acepta datos y produce resultados Con el hardware de uso general, el sistema acepta datos y señales de control y produce resultados Página 8 de 9

9 Unidades Funcionales Niveles de interrupción (IRQ’s) Una interrupción es una señal recibida por el microprocesador de una computadora personal La petición de una interrupción es asíncrona Técnicas Atención de una interrupción utilizando un microprocesador Atención de una interrupción utilizando un controlador de interrupciones Canales DMA DMA son las letras de Direct memory access Las operaciones son realizadas por un dispositivo especializado que se encarga de transferir datos entre el dispositiva E/S y la memoria Sin necesidad de la CPU Sistemas de almacenamiento de información Dispositivos o periféricos del sistema que actúan como medio de transporte para la grabación de programas de usuario y datos Son manejados por las aplicaciones que se ejecutan en estos sistemas TiposPrimarios (o principales) Memoria de acceso aleatorio (RAM) Secundarios (o auxiliares) Incluye los dispositivos de acceso permanentes como unidades de disco y de cinta Página 9 de 9