Microprocesador Estructura interna Microprocesador Unidad de control Es

Microprocesador Estructura interna

Microprocesador Unidad de control § Es el centro nervioso del ordenador, ya que desde ella se controlan y gobiernan todas las operaciones. Cómo funciones básica tiene: § tomar las instrucciones de memoria § decodificar o interpretar las instrucciones § ejecutar las instrucciones (tratar las situaciones de tipo interno (inherentes a la propia CPU) y de tipo externo (inherentes a los periféricos)

La unidad por dentro Un contador ejecuta una determinada secuencia que puede ser diseñada según necesidad. Si tomamos las salidas del secuenciador y las utilizamos para controlar un dispositivo, vamos a obtener un sistema mas complejo

Puedo entonces armar distintas secuencias que controlen dispositivos digitales como por ejemplo: . - Memorias. - Sumadores - restadores. - Entrada y salidas de datos

Supongamos haber diseñado secuenciadores con distintas secuencias y Las colocamos a todas en un único dispositivo Cada secuencia o instrucción debe ser seleccionada o activada por una línea sec 1 sec 2 sec 3 sec 4 sec 5 sec 6 sec 7 sec 8 Líneas de activación deco Registro de instrucciones Para poder manejar las distintas líneas se nos hace necesario el uso de un decodificador Finalmente debemos tener un dispositivo con la capacidad de tomar la instrucción, retenerla para ser decodificada y ejecutada. La misma esta compuesta por unos y ceros expresados en hexadecimal

Podemos ver ahora la unidad de control completa: Para realizar su función, la unidad de control consta de los siguientes elementos: -. Contador de programa -. Registro de instrucciones -. Decodificador -. Reloj -. Secuenciador

Contador de programa. Contiene permanentemente la dirección de memoria de la siguiente instrucción a ejecutar. Al iniciar la ejecución de un programa toma la dirección de su primera instrucción. Incrementa su valor en uno, de forma automática, cada vez que se concluye una instrucción, salvo si la instrucción que se está ejecutando es de salto o de ruptura de secuencia, en cuyo caso el contador de programa tomará la dirección de la instrucción que se tenga que ejecutar a continuación; esta dirección está en la propia instrucción en curso. Registro de instrucción. Contiene la instrucción que se está ejecutando en cada momento. Esta instrucción llevará consigo el código de operación (un código que indica qué tipo de operación se va a realizar, por ejemplo una suma) y en su caso los operandos (datos sobre los que actúa la instrucción, por ejemplo los números a sumar) o las direcciones de memoria de estos operandos. Decodificador. Se encarga de extraer el código de operación de la instrucción en curso (que está en el registro de instrucción), lo analiza y emite las señales necesarias al resto de elementos para su ejecución a través del secuenciador. Reloj. Proporciona una sucesión de impulsos eléctricos o ciclos a intervalos constantes (frecuencia constante), que marcan los instantes en que han de comenzar los distintos pasos de que consta cada instrucción. Secuenciador. En este dispositivo se generan órdenes muy elementales (microórdenes) que, sincronizadas por los impulsos de reloj, hacen que se vaya ejecutando poco a poco la instrucción que está cargada en el registro de instrucción.

Unidad de aritmética y Lógica Es donde se realizan las operaciones matemáticas (suma, resta, multiplicación y división) y además las lógicas (AND, OR, NOT etc)

Vamos a darle forma: Registro temporal “A” Dato Registro temporal “B” Dato Banderas o flags que Indican distintas Situaciones de las Operaciones Acarreo, cero, negativo Registro principal ACUMULADOR Resultado

Sistema completo: Bus de datos El acumulador es el registro mas importante en el manejo de datos. Por el pasan casi todas las operaciones con datos.

Registro de direcciones de memoria Son los registros donde se guardan las direcciones a ser utilizadas durante la ejecución del programa. Es el lugar donde nace el bus de direcciones

Esquema general de un Microprocesador Registro de instrucciones Bus de datos MAR Unidad central de procesamiento Microordenes ALU Bus de datos Bus Direcciones

Esquema general de una microcomputadora Bus de datos ROM DIR Bus de datos Ent/Sal RAM DIR Microprocesador Bus de control Reloj Comunicación con el mundo exterior

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