Diseño Logico Del Procesador

República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Defensa Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza F uerza Armada Nacional Bolivariana Núcleo Falcón, Extensión Punto Fijo

DISEÑOS LOGICOS DEL PROCESADOR Y DE CONTROL

Facilitador (a): Ing. Luisangel Sánchez. AUTORES: Br. ESCARRA, Fernando C.I 18.156.426 Br. RODRIGUEZ, David C.I 17.840.910 Br. MELENDEZ, Luis C.I 10.911.512 Br. MONASTERIOS, Oriana C.I 22.607.013

PUNTO FIJO, SEPTIEMBRE DEL 2014

DISEÑO LOGICO DEL PROCESADOR

Su función es ejecutar los programas almacenados en la memoria central, tomando sus instrucciones, examinándolas y ejecutándolas unas tras otra. El procesador, también conocido como CPU o micro, es el cerebro del PC. Sus funciones principales incluyen, la ejecución de las aplicaciones y la coordinación de los diferentes dispositivos que componen un equipo. No puede existir por tanto una máquina rápida que no tenga en su interior un micro potente. El procesador es uno de los elementos del PC que más ha evolucionado a lo largo del tiempo. Gracias a las mejoras en la tecnología de fabricación se ha reducido el tamaño de los transistores que se encuentran en su interior permitiendo integrar un mayor número de ellos. El funcionamiento de un procesador se puede dividir en las siguientes etapas: Todo el sistema está gobernado por un reloj que se encarga de sincronizar los diferentes bloques funcionales. La velocidad a la que este cambia de estado se denomina frecuencia de funcionamiento y está relacionada con la capacidad de cómputo del sistema. Se lee una instrucción de memoria. El conjunto de instrucciones de cualquier procesador actual incluye más de mil diferentes y va creciendo con el tiempo. Se añaden para mejorar la velocidad de procesamiento de ciertas aplicaciones. Se buscan los datos necesarios. Algunas instrucciones necesitaran de datos, los cuales normalmente estarán en la memoria RAM, para poder llevar a cabo su trabajo. Siempre habrá que esperar a tenerlos todos antes de llevar a cabo los cálculos. Es muy importante que el flujo de datos y de instrucciones sea lo más rápido posible para que no se produzcan bloqueos.

Se realiza la operación. Una vez que se tiene todo se ejecuta la operación, para esto puede ser necesario el trabajo de varios bloques dentro del propio procesador como la unidad aritmética lógica o la de punto flotante. Se pasa a la siguiente instrucción. Que no es siempre la que se encuentra a continuación en la memoria. Muchas instrucciones pueden cambiar el flujo del programa y permitir saltos o repetir ciertas acciones hasta que se cumpla una determinada condición.

Una de las técnicas más usadas para aumentar la velocidad incluye la realización de instrucciones fuera de orden intentando optimizar el uso de los bloques funcionales. En estos procesadores se ejecutan las operaciones cuando están sus datos y no en el orden en que fueron escritas. Esto por supuesto lleva a una arquitectura más compleja que debe de controlar que los resultados sean los mismos que se producirían aunque se realizaran una tras otra.

Toda la arquitectura se diseña por tanto con la intención de tener los bloques funcionales continuamente trabajando. Otro de los elementos que suelen tener, para conseguir su objetivo, es el predictor de saltos. Este elemento trata de acertar si en una determinada operación se va a producir una bifurcación en el código o no. De esta forma puede ejecutar las instrucciones de una determinada rama incluso antes de saber si se va a producir un salto a ella. Todas estas técnicas lo que tratan es de mejorar el IPC es decir la capacidad del procesador de ejecutar más instrucciones en la misma cantidad de tiempo.

MATRIZ FODA



Oriana Monasterios:



Fortalezas: Rapidez en el procesamiento y capacidad de respuesta.  Amplia capacidad de almacenamiento. Gran velocidad en la ejecución de instrucciones. Realiza muchas operaciones simultáneamente. Ejecuta más instrucciones en la misma cantidad de tiempo.



Oportunidades: Capacidad del procesador de ejecutar más instrucciones en la misma cantidad de tiempo. Toda la arquitectura se diseña por tanto con la intención de tener los bloques funcionales continuamente trabajando. Evolución de los procesadores.



Debilidades: Complejidad en sus componentes. Bloqueos de datos sino se lleva a cabo el procesamiento del mismo. Contiene gran cantidad de circuitos complejos.  Al realizar operaciones complejas en la ALU es muy lenta por toda la simulación que debe realizar.



Amenazas: Costo del procesador.

BIBLIOGRAFIA







Hayes, J. (1996). Introducción al Diseño Lógico Digital. México: Pearson  Addison Wesley. Hayes, J. Diseño de Sistemas Digitales y Microprocesadores. Mc Graw Hill. Hennessy, J. y Patterson, D. (1993). Arquitectura de Computadores. Un Enfoque Cuantitativo. México: Mc Graw Hill.

  Hennessy J. y Patterson D. (1995). Organización y Computadores. La Interfaz Hardware/Software. Mc Graw Hill.



Diseño

de