BLOQUES DEL PROCESADOR La Unidad Central de d e Proceso (CPU) Procesador Procesador o !icroprocesador" #u misi misión ón co cons nsis istte en co con ntrol trolar ar $ co coor ordi din nar todas odas las operaciones del sistema% Para ello e&trae una a una las instrucciones del pro'rama que est en la memoria central de la computadora (!E!*+A *A!) las anali,a $ emite las órdenes necesarias para su completa reali,ación%
MICROPROCESADOR: DIVIDIDO DIVIDIDO EN TRES GRANDES BLOQUES. •
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U-+DAD DE DECD+.+CAC+/-" se encar'a de decodicar la instrucción que se 0a a ejecutar% U-+DAD DE E1ECUC+/-" Una 0e, que la unidad de decodicación sa2e cual es el si'nicado de la instrucción le3da de memoria se lo comunica a la unidad de ejecución% U-+D U-+DAD AD A*+4 A*+4!E !E4+ 4+C C L/5+C /5+CA A (ULA) (ULA)"" La ULA (Ari (Aritm tmet et6i 6icc Lo'ic o'ic Unit Unit)) es el 2loq 2loque ue func funcio iona nall de micr microp oprroc oces esad ador or encar'ado de reali,ar todas aquellas operaciones matemticas%
E1ECUC+/-" +nstrucciones 7 almacenadas en memoria Búsqueda de la información
Decodicación de la instrucción
Búsqueda de operandos
Almacenamiento del resultado
Ejecución de la instrucción
PARTES FUNCIONALES: MICROPROCESADOR (UC, ALU) •
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4omar 4 omar las instrucciones de memoria% memoria% Decodicar o interpretar las instrucciones% Ejecutar las instrucciones tratar las situaciones de tipo +-4E*- (in6erentes a la propia CPU) $ de tipo E84E*- (in6erentes (in6erentes a los perif9ricos)%
ELEMENTOS DE LA UNIDAD DE CONTROL Contador d !ro"ra#a. R"$%tro d $n%tr&''$on%. D'od$'ador. Ro*. S'&n'$ador.
Contador d !ro"ra#a:
Contiene permanentemente la dirección de memoria de la si'uiente instrucción a ejecutar% ejecutar% Al iniciar la ejecución de un
pro' pro'ra rama ma toma toma la dir direc ecci ción ón de su prim primer era a inst instru rucc cció ión% n% +ncrementa +ncrementa su 0alor en uno de forma automtica cada 0e, que se conclu$e una instrucción sal0o si la instrucción que se est ejecutando es de salto o de ruptura de secuencia en cu$o caso el contador de pro'rama tomar la dirección de la instrucción que se ten'a que ejecutar a continuación: esta dirección est en la propia instrucción en curso%
R"$%tro d $n%tr&''$+n:
Contiene la instrucción que se est ejecutando en cada mome moment nto% o% Esta Esta inst instru rucc cció ión n lle0 lle0ar ar co cons nsi' i'o o el có códi di'o 'o de operación (un códi'o que indica qu9 tipo de operación se 0a a reali,ar por ejemplo una suma) $ en su caso los operandos (datos so2re los que actúa la instrucción por ejemplo los números a sumar) o las direcciones de memoria de estos operandos%
D'od$'ador:
#e encar'a de e&trae aerr el códi'o de oper peración de la instrucción en curso (que est en el re'istro de instrucción) lo anali,a $ emite las se;ales necesarias al resto de elementos para su ejecución a tra09s del secuenciador%
Ro*:
Proporciona una sucesión de impulsos el9ctricos o ciclos a inter0alos constantes (frecuencia constante) que marcan los instantes en que 6an de comen,ar los distintos pasos de que consta cada instrucción%
S'&n'$ador:
En este dispositi0o se 'eneran órdenes mu$ elementales (mic (micrroórde oórdene nes) s) que que si sinc ncrroni, oni,ad adas as por por lo loss impu impuls lsos os de reloj oj 6ace cen n que se 0a$a ejecut cutando poco a poc oco o la instrucción que est car'ada en el re'istro re'istro de instrucción%
Un$dad ar$t#t$'o-+"$'a (ALU)
Esta unidad se encar'a de reali,ar las operaciones elem el emen enta tale less de tipo tipo ar arit itm9 m9ti tico co (sumas (sumas res esta tas s prod produc ucto tos s di0isiones) $ de tipo ló'ico (comparaciones)% A tra09s de un 2us interno se comunica con la unidad de control la cual le en0ia los datos $ le indica la operación a reali,ar% La ALU ALU est formada a su 0e, por los si'uientes elementos"
C$r'&$to o!ra'$ona. R"$%tro% d ntrada (REN). R"$%tro a'&#&ador. R"$%tro d %tado (FLAGS). CIRCUITO OPERACIONAL:
Contiene los circuitos necesarios para la reali,ación de las operaciones con los datos procedentes de los re'istros de entrada (*E-)% Este circui cuito tiene una unas entradas de órdenes para seleccionar la clase de operación que de2e reali,ar en cada momento (suma resta etc)%
REGISTROS DE ENTRADA (REN):
En ellos se almacenan los datos u operandos que inter0ienen en una instrucción antes de la reali,ación de la operación por parte del circuito operacional% 4am2i9n se emplean para el almacenamiento de resultados intermedios o nales de las operaciones respecti0as%
REGISTRO ACUMULADOR:
Almacena los resultados de las operaciones lle0adas a ca2o por el circuito operacional% Est conectado con los re'istros de entrada para realimentación en el caso de operaciones encadenadas% Asimismo tiene una cone&ión directa al 2us de datos para el en03o de los resultados a la memoria central o a la unidad de d e control%
REGISTRO DE ESTADO ESTADO (FLAGS):
#e trata de unos re'istros de memoria en los que se deja constancia al'unas condiciones que se dieron en la última operación reali,ada $ que 6a2rn de ser tenidas en cuenta en oper operaci acion ones es post poster erio iore res% s% Por ej ejem empl plo o en el ca caso so de 6acer una resta tiene que quedar constancia si el resultado fue cero positi0o o ne'ati0o%
INSTRUCCIONES DATOS:
DE
TRANSFERENCIA
DE
Esta Estass inst instru rucc ccio ione ness mue0 mue0en en dato datoss (que (que se co cons nsid ider eran an elementos de entrada ?B$tes con una sola instrucción%
INSTRUCCIONES DE CLCULO:
#on instrucciones destinadas a ejecutar ciertas operaciones aritm9ticas como por ejemplo sumar restar multiplicar o di0idir o ciertas operaciones ló'icas como por ejemplo A- * as3 como despla,amiento $ rotación de 2its%
INSTRUCCIONES DE TRANSFERENCIA CONTROL DEL PROGRAMA:
DEL
Permiten Permiten romper la secuencia lineal del pro'rama $ saltar a otro punto del mismo% Pueden equi0aler a la instrucción GOTO que traen muc6os len'uajes de pro'ramación%
INSTRUCCIONES DE CONTROL:
#on instrucciones especiales o de control que actúan so2re el propi propio o micro micropr proce ocesado sadorr% Per ermit miten en accede accederr a di0ers di0ersas as func funciione ones co como mo por ej ejem empl plo o ac acti ti0a 0arr o desa desact cti0 i0ar ar las interrupciones pasar órdenes al coprocesador matemtico dete detene nerr la ac acti ti0i 0ida dad d del del micr microp oprroc oces esad ador or 6asta 6asta que que se produ,ca una interrupción etc%
SET DE INSTRUCCIONES: Al conjunto de instrucciones que es capa, de entender $ ejecutar un microprocesador% Las instrucciones se clasican se'ún su función en"
INSTRUCCIONES DE TRANSFERENCIA DE DATOS. INSTRUCCIONES DE CLCULO. CLCULO. INSTRUCCIONES DE TRANSFERENCIA DEL CONTROL DEL PROGRAMA. INSTRUCCIONES DE CONTROL.
INSTRUCCIONES DATOS:
DE
TRANSFERENCIA
DE
Esta Estass inst instru rucc ccio ione ness mue0 mue0en en dato datoss (que (que se co cons nsid ider eran an elementos de entrada
permiten mo0er no sólo un dato sino un conjunto de 6asta => ?B$tes con una sola instrucción%
INSTRUCCIONES DE CLCULO:
#on instrucciones destinadas a ejecutar ciertas operaciones aritm9ticas como por ejemplo sumar restar multiplicar o di0idir o ciertas operaciones ló'icas como por ejemplo A- * as3 como despla,amiento $ rotación de 2its%
INSTRUCCIONES DE TRANSFERENCIA CONTROL DEL PROGRAMA:
DEL
Permiten Permiten romper la secuencia lineal del pro'rama $ saltar a otro punto del mismo% Pueden equi0aler a la instrucción GOTO que traen muc6os len'uajes de pro'ramación%
INSTRUCCIONES DE CONTROL:
#on instrucciones especiales o de control que actúan so2re el propi propio o micro micropr proce ocesad sador or%% Per ermit miten en accede accederr a di0ers di0ersas as func funcio ion nes co como mo por por ej eje empl mplo ac actti0ar i0ar o desa desaccti0a ti0arr las interrupciones pasar órdenes al coprocesador matemtico dete detene nerr la ac acti ti0i 0ida dad d del del micr micropr oproc oces esad ador or 6ast 6asta a que que se produ,ca una interrupción etc%
ELEMENTOS DE LAS INSTRUCCIONES: •
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Códi'o de operación que indica el tipo de operación que se 0a a reali,ar% perandos que son los datos so2re los que actúa% a ctúa%
Por ejemplo una instrucción que sume dos números est formado por"
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Códi'o de operación que indique sumar% sumar% Primer número a sumar% #e'undo número a sumar%
E/ECUCI0N E/ECUCI0N DE LAS INSTRUCCIONES: Para que que un pro'r o'rama pueda se serr ejecutado ado por una computadora 6a de estar almacenado en LA !E!*+A (MEMOR ORIA IA RAM) RAM).. El micropro CE-4 CE-4* *AL (MEM microprocesad cesador or tomar tomar una a una las instrucciones que lo componen e ir reali,ando las tareas correspondientes% correspondientes%
CICLO
DE INSTRUCCI0N
#e denomina ciclo de instrucción al conjunto de acciones que se lle0an a ca2o en la reali,ación de una instrucción% #e compone de dos fases" • •
.ase de 2úsqueda .ase de ejecución esta fase se transere la instrucción que se 0a a ejecutar desde la memoria central a la unidad de control% Fase ase
de
bús bú squ que eda da.. En
Fase de ejecución. Consiste en la reali,ación de todas las
acciones que conlle0a la propia instrucción% Una Una for forma de clas clasiicar car los mic micropr oproc oces esad ador ore es es en función de las instrucciones que son capaces de ejecutar% Podemos encontrar dos tipos" !icroprocesadores" !icroprocesadores" con tecnolo'3a CISC 1 RISC.
CISC Comple& +nstructions #et Computer rdenador con un conjunto de instrucciones complejo% RISC *educed +nstructions #et Computer rdenador con un conjunto de d e instrucciones reducido%
