Maquinas Digitales 2010-03.  La idea principal es dividir el procesamiento de cada una de las instrucciones en una serie de pasos totalmente independientes.

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1 Maquinas Digitales 2010-03

2  La idea principal es dividir el procesamiento de cada una de las instrucciones en una serie de pasos totalmente independientes con la tarea de almacenamiento al final  Esta técnica de mejora no siempre es útil en todos los casos.

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4  El tiempo por ciclo es reducido así se puede reducir la rata de instrucciones en la mayoría de los casos  Algunos de los circuitos combinacionales como sumadores o multiplicadores pueden ser mas rápidos aumentando los circuitos

5  Los procesadores que no emplean pipelined ejecutan solo una instrucción a la vez lo que hace de su construcción mas simple y menos costosa.  En la técnica de pipelined nace la necesidad de manejar mas registros dando la posibilidad de aumentar la latencia,  Un procesador sin pipelined es mas sencillo de predecir su comportamiento.

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7  Von Neuman  Harvard

8  Entradas y salidas de propósito general  Temporizadores y contadores  Conversor análogo a digital (ADC)  Puerto serial (UART-USART)  Puerto serie sincronico  Otros puertos de comunicación (USB, CAN,Ethernet, puerto paralelo)  Comparadores  Moduladores de pulso (PWM)  Memoria de datos no volatil (EEPROM)

9  CISC (complex instruction set computer) Computadoras con un conjunto de instrucciones complejo.  RISC (reduced instruction set computer) Computadoras con un conjunto de instrucciones reducido.

10  Características: ◦ Conjunto de instrucciones muy amplio ◦ Instrucciones que permiten realizar operaciones complejas situados en memoria o en registros ◦ Dificulta el paralelismo ◦ Ejemplos Z80 e INTEL 51 ◦ En algunos casos las instrucciones mas complejas se pasar a instrucciones del tipo RISC, a lo que se le llama microinstrucciones

11  Características: ◦ Integra características de VAX, Motorola 68020 y el National 16032 ◦ Procesador de 32 Bits ◦ Puede manejar instrucciones de 16 o 32 bits ◦ Maneja 24 bits para direccionar la memoria ◦ Instrucciones de formato fijo

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13 RGP  Registros de propósito general (RGP) ◦ RA, RB, RC, RD, RE, RF (C/U de 32 bits) AC  Registro Acumulador (AC) (32 Bits) IX  Registro índice (IX) (24 Bits) SP  Apuntador a la pila (SP) (24 Bits) PC  Contador de programa (PC) (24 Bits) IR  Registro de instrucción (IR) (32 Bits) MD  Registro de datos de la memoria (MD) (32 Bits)

14 MA  Registro para direccionamiento de memoria (MA) (24 Bits) SR  Registro de banderas (SR) (8 Bits) ◦ Z:(SR{0}) Indica si la operación dio cero ◦ C:(SR{1}) Indica si hubo carry ◦ O:(SR{2}) Indica si la operación dio overflow ◦ N:(SR{3}) Indica si la operación dio un numero negativo ◦ SH:(SR{4}) Indica si la ultima operación fue de 16 bits ◦ IE:(SR{5}) Indica si las interrupciones habilitadas

15 PR  Priority Registrer (PR) Empleado en el IM3 Indica la prioridad de la interrupción que el procesador esta atendiendo. (3 bits) SHC  Shift Counter (SHC) Empleado en las instrucciones de desplazamiento y rotación. (5 bits) MR  Mask register (MR) Contiene el modo de interrupción en el cual se encuentra operando el procesador (2 Bits)

16  Cuenta con dos entradas de 32 bits  Entrada de carry de 1 Bit (proviene del SR)  Salida de 32 bits  Una linea de carry out

17  Interconexión interna entre registros ◦ ABUS ◦ BBUS ◦ OBUS  Interconexión de la memoria y otros periféricos ◦ ADBUS (24 Bits) ◦ DBUS (32 Bits) – Bidireccional ◦ Líneas de interrupción

18  Directo  Indirecto  Indexado  Indexado indirecto  Inmediato

19  El procesador permite la selección del modo de interrupción: ◦ Modo 1 (IM1): Modo básico, solo existe una línea de interrupción y solo puede estar conectado un elemento de interrupción. ◦ Modo 2 (IM2): Existe una línea de interrupción y pueden ir varios elementos de interrupción. ◦ Modo 3 (IM3): Existen tres líneas de interrupción y pueden ir hasta 7 periféricos

20  Una unidad de control microprogramada consiste esencialmente en "microprocesador dentro del microprocesador", y consta de elementos análogos aunque mucho más simplificados:  Conjunto de microinstrucciones utilizadas para especificar el control de una máquina.

21  Sistemas de almacenamiento: ◦ RAM: que contiene las instrucciones y los datos. ◦ ROM: que se encuentra alojada en el controlador, que contiene las microinstrucciones para ejecutar las instrucciones y que se llama Memoria de Solo Lectura de Control CROM y consiguiente su registro de direcciones se llama Registro de Direcciones de la Memoria de Control CMAR.  Existe además un sumador para permitir el salto de una instrucción a otra.

22  Conjunto de valores de las señales de control en una etapa cualquiera de la ejecución de una instrucción.  Puede estar multiplexada.

23  Trabajo de grado para optar por el titulo de ingeniero electrónico «Sistema de apoyo para el aprendizaje de arquitectura de computadores »,Luisa Fernanda García Vargas, Francisco Viveros,2002  http://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php?t itle=El_microcontrolador http://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php?t itle=El_microcontrolador  http://es.wikipedia.org/wiki/Microcontrolado r http://es.wikipedia.org/wiki/Microcontrolado r  http://www.mcsebas.com.ar/apuntes/arquite ctura/microprogramacion.pdf http://www.mcsebas.com.ar/apuntes/arquite ctura/microprogramacion.pdf

24  http://academia.uaa.mx/files/buzones/Termi nos_en_Hardware,_Software_y_Firmware/serg io_duron_macias.pdf http://academia.uaa.mx/files/buzones/Termi nos_en_Hardware,_Software_y_Firmware/serg io_duron_macias.pdf