Microprocesadores Componentes básicos.

Evolución del Microprocesador

Microprocesador 8 bits La siguiente figura corresponde a la arquitectura interna de un Microporcesador de 8 Bits, en la que se detallan algunos de sus Registros, los Buffers de Datos y de Direcciones, y el Bus de Comunicaciones Interno, que requieren tanto la Unidad de Control como la Unidad Artmética y Lógica (ALU), para cumplir sus funciones:

Registro(register): Es el elemento más pequeño que puede retener un dato. Usado para almacenar temporalmente información y accesible por la CPU. Los registros pueden ser de propósito general o especializados. REGISTRO DE PROPÓSITO GENERAL (general-purpose register): Son aquellos sobre los que no existe restricción en cuanto a su utilización. Pueden ser empleados como fuente o destino de datos, como contador, como puntero de localidades de memoria o de elementos de E/S. REGISTROS ESPECIALIZADOS (special-purpose register): Son los registros que están dedicados a realizar alguna función específica.

El desarrollo de los diferentes elementos electrónicos en cada época, constituyeron partes referentes en el ensamblaje de computadoras, es así como las primeras computadoras que se construyeron utilizaron releés leectromecánicos, y luego se las construyó utilizando tubos de vacío. Hasta que se desarrolló el transistor, lo que constituyó un punto decisivo en el diseño de muchos dispositivos electrónicos, incluyendo la computadora. Posteriormente muchos transistores fueron colocados en un solo dispositivo de estado sólido único al que se lo llamó circuito integrado. La capacidad de esta nueva tecnología de permitir cada vez integrar la mayor cantidad de elementos dentro de un solo dispositivo ha permitido la evolución de circuitos SSI, luego MSI y LSI y actualmente VLSI, que es la categoría en la que se ubica el microprocesador.

COMPUTADORA DIGITAL (digital computer): Dispositivo o máquina electrónica capaz de resolver problemas, mediante la ejecución de INSTRUCCIONES. Elemento que aceptando datos digitales, realiza operaciones aritméticas y lógicas sobre esos datos y suministra los resultados de esas operaciones, a muy altas velocidades. UNIDAD DE ARITMÉTICA Y LÓGICA (arithmetic logic unit ALU): Conjunto de circuitos digitales que realizan las operaciones tanto lógicas como aritméticas. UNIDAD DE CONTROL (control unit): Módulo encargado de buscar e interpretar las instrucciones de un PROGRAMA, con el fin de coordinar el funcionamiento de las demás unidades que conforman la computadora digital, por medio de las señales de control. Los circuitos de la Unidad de Control son secuenciales, razón por la cual necesitan para su funcionamiento de una señal de reloj, cuya frecuencia determina la velocidad de ejecución de las instrucciones. UNIDAD DE MEMORIA (memory unit): Es el recurso donde se almacenan las instrucciones de los programas (memoria solo de lectura), y los datos y resultados que se procesan (memoria de lectura y escritura).

PERIFÉRICO (peripheral): Es un dispositivo auxiliar que se encarga de acondicionar, entre las señales digitales de la computadora y el mundo exterior o viceversa. Así por ejemplo: los monitores o pantallas de video, los visualizadores o displays, las impresoras, los modems, los teclados, etc. BUS (bus): Es un grupo de conductores que permite llevar la información entre los distintos bloques de la computadora digital. UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (central processing unit CPU): Por la estrecha relación en su funcionamiento, la unidad de control y la ALU, siempre se las construyó una junto a la otra; llamándoles en su conjunto la CPU. MICROPROCESADOR (microprocessor): La construcción de la CPU en un solo circuito integrado VLSI, se conoce como microprocesador. MICROCONTROLADOR (sigle-chip microcomputer): El desarrollo en la tecnología de fabricación de circuitos integrados permite en la actualidad disponer de circuitos integrados VLSI, que contienen además de la CPU la unidad de memoria y un sistema de E/S elementales, a los que se les conoce como microcontroladores o microcomputadoras en un solo chip.

MICROCOMPUTADORA (microcomputer): Es una computadora digital que utiliza como elemento inteligente para su funcionamiento, un microprocesador o un microcontrolador. INSTRUCCIÓN (instruction): Es una orden o comando para que la CPU realice alguna operación. PROGRAMA (program): Secuencia de instrucciones que permiten a la CPU procesar datos y obtener resultados, con algún fin específico. SOFTWARE (software): Son las instrucciones, programas y demás información que se dispone para la utilización eficaz de una computadora digital. HARDWARE (hardware): Son los circuitos y dispositivos físicos que conforman la computadora digital y sus periféricos. FIRMWARE (firmware): Son los circuitos que contienen programas inalterables como las ROM, PROM, EPROM o EEPROM.

BUS DE DATOS (data bus): Son líneas bidireccionales para el envío de instrucciones o datos, entre el microprocesador y los demás elementos del sistema. Se lo conoce también como el BUS EXTERNO DE DATOS y el número de líneas que posee es generalmente igual al número de bits que procesa la ALU. BUS DE DIRECCIONES (address bus): Son líneas unidireccionales que parten del microprocesador hacia la memoria y el sistema de E/S. Sirven para enviar la dirección de la localidad o elemento seleccionado para la transferencia de datos con el microprocesador. El número de líneas o bits que posee este bus, determina la capacidad máxima de acceso a memoria que tiene el microprocesador. BUS DE CONTROL (control bus): Son también líneas unidireccionales, unas que terminan y otras que parten del microprocesador. Sirven para enviar señales que actúan sobre la Unidad de Control o para informar a los demás elementos que conforman la microcomputadora del estado en que se encuentra la Unidad de Control; permitiendo de esta manera coordinar el funcionamiento de todo el sistema.