Microprocesador Estructura interna

Microprocesador Unidad de control Es el centro nervioso del ordenador, ya que desde ella se controlan y gobiernan todas las operaciones. Cómo funciones básica tiene: tomar las instrucciones de memoria decodificar o interpretar las instrucciones ejecutar las instrucciones (tratar las situaciones de tipo interno (inherentes a la propia CPU) y de tipo externo (inherentes a los periféricos)

La unidad por dentro Un contador ejecuta una determinada secuencia que puede ser diseñada según necesidad. Si tomamos las salidas del secuenciador y las utilizamos para controlar un dispositivo, vamos a obtener un sistema mas complejo

Puedo entonces armar distintas secuencias que controlen dispositivos digitales como por ejemplo: .- Memorias .- Sumadores - restadores .- Entrada y salidas de datos

Registro de instrucciones Supongamos haber diseñado secuenciadores con distintas secuencias y Las colocamos a todas en un único dispositivo Cada secuencia o instrucción debe ser seleccionada o activada por una línea sec1 sec1 sec2 sec2 Líneas de activación deco sec3 sec3 sec4 sec4 Registro de instrucciones sec5 sec5 sec6 sec6 Para poder manejar las distintas líneas se nos hace necesario el uso de un decodificador sec7 sec7 sec8 sec8 Finalmente debemos tener un dispositivo con la capacidad de tomar la instrucción, retenerla para ser decodificada y ejecutada. La misma esta compuesta por unos y ceros expresados en hexadecimal

Podemos ver ahora la unidad de control completa: Para realizar su función, la unidad de control consta de los siguientes elementos: -.Contador de programa -.Registro de instrucciones -.Decodificador -.Reloj -.Secuenciador

Contador de programa. Contiene permanentemente la dirección de memoria de la siguiente instrucción a ejecutar. Al iniciar la ejecución de un programa toma la dirección de su primera instrucción. Incrementa su valor en uno, de forma automática, cada vez que se concluye una instrucción, salvo si la instrucción que se está ejecutando es de salto o de ruptura de secuencia, en cuyo caso el contador de programa tomará la dirección de la instrucción que se tenga que ejecutar a continuación; esta dirección está en la propia instrucción en curso. Registro de instrucción. Contiene la instrucción que se está ejecutando en cada momento. Esta instrucción llevará consigo el código de operación (un código que indica qué tipo de operación se va a realizar, por ejemplo una suma) y en su caso los operandos (datos sobre los que actúa la instrucción, por ejemplo los números a sumar) o las direcciones de memoria de estos operandos. Decodificador. Se encarga de extraer el código de operación de la instrucción en curso (que está en el registro de instrucción), lo analiza y emite las señales necesarias al resto de elementos para su ejecución a través del secuenciador. Reloj. Proporciona una sucesión de impulsos eléctricos o ciclos a intervalos constantes (frecuencia constante), que marcan los instantes en que han de comenzar los distintos pasos de que consta cada instrucción. Secuenciador. En este dispositivo se generan órdenes muy elementales (microórdenes) que, sincronizadas por los impulsos de reloj, hacen que se vaya ejecutando poco a poco la instrucción que está cargada en el registro de instrucción.

Unidad de aritmética y Lógica Es donde se realizan las operaciones matemáticas (suma, resta, multiplicación y división) y además las lógicas (AND, OR, NOT etc)

Vamos a darle forma: Registro temporal “A” Dato Registro temporal “B” Dato Banderas o flags que Indican distintas Situaciones de las Operaciones Acarreo, cero, negativo Registro principal ACUMULADOR Resultado

Sistema completo: Bus de datos El acumulador es el registro mas importante en el manejo de datos. Por el pasan casi todas las operaciones con datos.

Registro de direcciones de memoria Son los registros donde se guardan las direcciones a ser utilizadas durante la ejecución del programa. Es el lugar donde nace el bus de direcciones

Esquema general de un Microprocesador Bus de datos Registro de instrucciones Bus Direcciones MAR Unidad central de procesamiento Microordenes ALU Bus de datos

Esquema general de una microcomputadora Microprocesador ROM Bus de datos Bus de datos Ent/Sal RAM Bus de datos DIR DIR DIR Bus de control Reloj Comunicación con el mundo exterior

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