Analisis sobre el diseño del computador

República Bolivariana de Venezuela
Ministerio de la Defensa
Caracas

Octubre 2009.

DISEÑO DEL COMPUTADOR


En el diseño del computador encontramos algunos puntos muy importantes, los cuales se van a explicar brevemente, como lo son:

Configuración del Sistema:
Esta configuración supone que satisface la estructura del sistema final. Representa registros en bloques,excepto:
* Unidad de memoria, El generador del reloj maestro y La lógica de control.
En una situación practica, el diseñador comienza con una configuración tentativa de un sistema y la modifica constantemente durante el proceso de diseño. El nombre de cada registro se escribe dentro del bloque, conjuntamente con la designación simbólica en paréntesis.
A continuación se van a nombraralgunos registros para el computador:
* Registro Acumulador (A), Registro Separador de Memoria (B), Contador de programa (PC), Flip-Flop de Extensión (E), Registro de instrucción (I), Registro Dirección de Memoria (MAR), Flip-Flop de búsqueda (F), Flip-Flop de Comienzo- Parada (S), Registro de Secuencia (G), Registro de Entrada (N) y el Registro de Salida (U).

Instrucciones deReferencia de Memoria:
El número de instrucciones disponibles en un computador y su eficiencia en resolver el problema entre manos, es una buena indicación de lo bien que el diseñador del sistema previó la aplicación que se requería de la máquina.
Las instrucciones se deben escoger con cuidado para imprimir las características suficientes del sistema con el fin de resolver un amplio rango deproblemas de procesamiento de datos.
Estas instrucciones se clasifican en:
* And de “A”, Sumar a “A” (ADD), Almacenar en “A” (STORE), Incrementar y omitir en caso de cero (ISZ), Bifurcación Incondicional (BUN), Bifurcar a la Subrutina (BSB), Instrucciones de referencia de registro y Instrucciones de entrada-salida.

Sincronización de Tiempo y Control:
Todas las operacionesdel computador están sincronizadas por un generador de tiempo maestro cuyos pulsos de reloj se aplican a todos los Flip-Flop del sistema. Estos pulsos ocurren una vez cada microsegundo.
A su vez una operación de lectura o escritura de memoria puede iniciarse con una de las variables de tiempo cuando ésta se ponga de alta. La operación de memoria se completará en el momento en que llegue elpulso siguiente de reloj.

Ejecución de Instrucciones:
Una vez que se activa el interruptor de comienzo, la secuencia del computador sigue un patrón básico. Una instrucción que está en el PC se lee de la memoria.
Su parte de operación se transfiere al registro I, el PC incrementa en 1 para prepararla para la dirección de la siguiente instrucción. Si la instrucción es del tiporeferencia de memoria, podría ser necesario accesar de nuevo la memoria para leer el operando.
Aquí encontramos 2 Ciclos como lo son: Ciclo de búsqueda (FETCH) y el Ciclo de Ejecución. Y también 2 Instrucciones como lo son:
Instrucciones de Referencia entre Registros:
Estas instrucciones se reconocen en el terminal de salida del decodificador de operación y son ejecutadas durante el tiempodel ciclo de búsqueda. Por conveniencia se define una nueva variable y se usa en todas las funciones de control de referencia entre registros.
Instrucciones de entrada-salida:
Estas nuevas instrucciones son reconocidas en el terminal de salida del decodificador de operación y se ejecutan durante el ese mismo tiempo. A continuación se define una nueva variable y se usa en todas lasfunciones de control de entrada-salida.

Diseño del Registro del Computador:
El diseño de un sistema digital sincrónico sigue un procedimiento prescrito. A partir del conocimiento de las necesidades del sistema se formula una red de control y se obtiene una lista de operaciones de transferencia entre registros del sistema.
Algunas instalaciones utilizan técnicas de automatización...