ARQUITECTURA DE UN MICROPROCESADOR

ESTRUCTURA BÁSICA DE UN SISTEMA MICROPROGRAMABLE A. Hardware CPU (chip microprocesador): es un circuito integrado formado por una unidad de control, unidad aritmético-lógica, contador de programa, registros de almacenamiento, etc. Reloj: es un generador de impulsos digitales cuya frecuencia define la velocidad de trabajo. Memoria de acceso aleatorio (RAM): es una memoria de lectura y escritura. Contiene los programas y datos que el usuario puede variar. Memoria ROM Unidades I/O

B. Software: El software de los sistemas microprogramables está formado por: Instrucciones: órdenes o tareas que debe realizar el sistema. Datos: son empleados por las instrucciones en su ejecución. Programa: conjunto de instrucciones y datos que recibe el sistema para realizar una determinada función.

CICLOS DE TRABAJO DE UN MICROPROCESADOR El reloj genera una señal cuadrada de frecuencia constante que sincroniza el sistema y determina su velocidad. Ciclo de reloj: periodo de la señal de reloj. Ciclo máquina: ciclos de trabajo básicos del micro con dos fases: Fase de búsqueda (fetch cycle): búsqueda en memoria y transferencia al registro correspondiente de la instrucción o el dato. Fase de ejecución (Execute cycle): Interpretación y ejecución. Ciclo de instrucción: ciclos máquina necesarios para completar una instrucción. (entre 1 y 6)

Microprocesadores tipo Motorola: Ciclo máquina = ciclo de reloj Microprocesadores tipo Intel: Ciclo máquina = N · Ciclo de reloj N = Número entero entre 3 y 6

EL MICROPROCESADOR Su función consiste en leer y decodificar las órdenes contenidas en una memoria y devolver los resultados a una zona determinada de memoria o actuar sobre un determinado dispositivo.

CLASIFICACIÓN DE LOS MICROPROCESADORES Se clasifican en función de la longitud del bus de datos. Micros de 4 bits: electrodomésticos, juegos. Micros de 8 bits: videojuegos, robótica. Micros de 16 bits: primeros ordenadores Micros de 32 bits: informática moderna. Micros de 64 bits: Ordenadores actuales. Tratamiento de gráficos, comunicaciones.

CARACTERÍSTICAS DE UN MICROPROCESADOR Velocidad de proceso: Frecuencia de la señal de reloj. Por ejemplo 33MHz Longitud de palabra: Longitud de los datos con que opera el sistema. Memoria que puede direccionar: cantidad de memoria máxima que se puede instalar en un ordenador. Se relaciona con el bus de direcciones. Repertorio de instrucciones. Número de instrucciones distintas que tiene grabadas el micro; se relaciona con la anchura de palabra: 8 bits = 256 Número de registros internos que posee la CPU. Capacidad de tratamiento de interrupciones

ELEMENTOS DEL MICROPROCESADOR El microprocesador integra en una sola pastilla la Unidad de Control, la ALU y una pequeña memoria interna (registros y acumuladores), capaz de realizar de forma automática las funciones para las que se diseñó.

Unidad Aritmético Lógica (A.L.U):Realiza las operaciones aritméticas (suma, resta...) y lógicas (and, or,...) del micro.

Unidad de control: Está formada por el decodificador de instrucciones y el control propiamente dicho. Gobierna el funcionamiento del microprocesador. Interpreta y transforma la información y procesa los datos. Genera una serie de microórdenes secuenciales, a partir del código binario de la instrucción, que actúan sobre la CPU, registros, etc., y generan operaciones diversas como sumas, movimientos de datos, lecturas en periféricos, etc. Recibe información del registro de estado, cuyos datos pueden condicionar las acciones a realizar.

Los registros: Son memorias de almacenamiento temporal. Su número y características varía de unos micros a otros. Para el micro 6502 tenemos: Contador de programa. Acumulador Registro de estado Registros internos: de instrucciones,de direcciones,de datos.Registros auxiliares: X, YRegistro de pila SP (Stack Pointer).