Arquitectura de Von Newman

Páginas: 9 (2186 palabras) Publicado: 3 de febrero de 2014
Arquitectura de von Neumann
La arquitectura de von Neumann es una familia de arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos.
Diagrama de la arquitectura Von Neumann

Características en la arquitectura de Von Neumann
En un sistema con arquitectura Von Neumann el tamaño de la unidad de datos o instruccionesestá fijado por el ancho del bus que comunica la memoria con la CPU. Así un microprocesador de 8 bits con un bus de 8 bits, tendrá que manejar datos e instrucciones de una o más unidades de 8 bits (bytes) de longitud. Si tiene que acceder a una instrucción o dato de más de un byte de longitud, tendrá que realizar más de un acceso a la memoria.
El tener un único bus hace que el microprocesador seamás lento en su respuesta, ya que no puede buscar en memoria una nueva instrucción mientras no finalicen las transferencias de datos de la instrucción anterior.
Las principales limitaciones que nos encontramos con la arquitectura Von Neumann son:
La limitación de la longitud de las instrucciones por el bus de datos, que hace que el microprocesador tenga que realizar varios accesos a memoriapara buscar instrucciones complejas.
La limitación de la velocidad de operación a causa del bus único para datos e instrucciones que no deja acceder simultáneamente a unos y otras, lo cual impide superponer ambos tiempos de acceso.
Funcionamiento
1) Obtiene la siguiente instrucción desde la memoria en la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en el registro de instrucción.
2)Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar a la siguiente.
3) Descodifica la instrucción mediante la unidad de control. Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes del ordenador para realizar una función determinada.
4) Se ejecuta la instrucción. Ésta puede cambiar el valor del contador del programa, permitiendo así operaciones repetitivas.
5)Regresa al paso N° 1.
Unidad central de proceso CPU
La Unidad Central de Procesamiento (del inglés: Central Processing Unit, CPU) o procesador, es el componente principal del ordenador y otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones contenidas en los programas y procesa los datos.
Diagrama del CPU


Características del CPU
Las CPU proporcionan la característica fundamentaldel ordenador digital (la programabilidad) y son uno de los componentes necesarios encontrados en los ordenadores de cualquier tiempo, junto con la memoria principal y los dispositivos de entrada/salida. Se conoce como microprocesador el CPU que es manufacturado con circuitos integrados. La expresión "unidad central de proceso" es, en términos generales, un dispositivo lógico que pueden ejecutarcomplejos programas de ordenador. Esta amplia definición puede fácilmente ser aplicada a muchos de los primeros ordenadores que existieron mucho antes que el término "CPU" estuviera en amplio uso. La forma, el diseño y la implementación de las CPU ha cambiado drásticamente desde los primeros ejemplos, pero su operación fundamental ha permanecido bastante similar. Las primeras CPU fueron diseñados ala medida como parte de un ordenador más grande, generalmente un ordenador único en su especie. Sin embargo, este costoso método de diseñar las CPU a la medida, para una aplicación particular, ha desaparecido en gran parte y se ha sustituido por el desarrollo de clases de procesadores baratos y estandarizados adaptados para uno o muchos propósitos.


Funcionamiento del CPU
La operaciónfundamental de la mayoría de las CPU es ejecutar una secuencia de instrucciones almacenadas llamadas "programa". El programa es representado por una serie de números que se mantienen en una cierta clase de memoria de ordenador. Hay cuatro pasos que casi todos las CPU de arquitectura de von Neumann usan en su operación: fetch, decode, execute, y writeback, (leer, decodificar, ejecutar y escribir).
El...
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