TEMA 2 Arquitectura de un Ordenador La Unidad de Control

Arquitectura de un Ordenador 3.1.- Introducción 3.2.- Unidades funcionales de un ordenador 3.3.- La memoria. Características de las memorias Jerarquía de memoria La Memoria Principal 3.4.- El lenguaje máquina Modos de direccionamiento Tipo de instrucciones Codificación de las instrucciones 3.5.- La unidad de control Registros de la unidad de control Fases de ejecución de las instrucciones Las señales de control El circuito de control

Instrucciones del Procesador Transferencia de Datos MOV destino, origen destino  origen Aritméticas y Lógicas ADD operando AX  AX + operando SUB operando AX  AX - operando MUL operando AX  AX · operando DIV operando AX  AX  operando Control de Flujo JMP dirección saltar JZ dirección saltar si bit de cero activo JNZ dirección saltar si bit de cero no activo JS dirección saltar si bit de signo activo JNS dirección saltar si bit de signo no activo JC dirección saltar si bit de acarreo activo JNC dirección saltar si bit de acarreo no activo Entrada Salida IN operando, [puerto] operando  [puerto] OUT [puerto], operando [puerto]  operando

5. La unidad de control Responsable de ejecutar las instrucciones Obtenerlas de la memoria Interpretarlas Dar las ordenes al resto de unidades funcionales Las ordenes se transmiten “Señales de control” Cargar un valor en un registro Volcar un registro a un bus Lectura / escritura en memoria Incrementar un registro

Los registros Registro Acumulador (AX) Reg. de proposito generales (BX, CX,.. FX) Reg. de Estado (bits: Z, S y C) Contador de Programa (PC) Reg. de Instrucción (RI) Reg. Auxiliar (RX) Contador de Fase

Fases de ejecución de las instrucciones Busqueda de la instrucción La memoria ha de leer en dirección de PC Guardar en RI el código de instrucción Lectura del operando Obtener el operando Almacenarlo en RX Ejecución y almacenamiento Depende de la instrucción en concreto

Diagrama de la unidad de control unidad aritmética unidad de control memoria principal CPU o procesador

Búsqueda de la instrucción - salida PC - lectura memoria - carga RI 1 1 1

Lectura del Operando (BX) - salida BX - carga RX 1 1 1 1

Ejecución y almacenamiento (MOV AX,BX) - salida RX - carga AX - increm. PC 1 1 1 1

Lectura del Operando (inmediato) - incremento PC - salida PC - lectura memoria - carga RX 1 1

Ejecución y almacenamiento (intrucción aritmética) - salida RX carga desde UA, AX - carga reg. estado - increm. PC 1 1

Ejecución y almacenamiento (instrucción JMP) - salida RX - carga PC 1 1 1 1

Señales de control para algunas instrucciones MOV DX,8 ADD BX JMP 130 JC 130 Búsqueda de la instrucción - salida PC - lectura memoria - carga IR Lectura del operando - incremento PC - carga RX - salida BX Ejecución y almacenamiento - salida RX - carga DX - carga de UA AX - carga R.Estado - carga PC (C=1) (C=0)

Decodificación de entradas en el Circuito de Control

Señal de Control “lectura en memoria”

Diagrama de la unidad de control (con modo direcc. absoluto)