Arquitectura Del Conjundo De Instrucciones

TEMA 3: ARQUITECTURA DEL CONJUNTO
DE INSTRUCCIONES
3.1.- Conceptos de arquitectura de computación.
3.1.- Conceptos de arquitectura de computación.
3.2.- Direccionamiento de operandos.
3.3.- Modos de direccionamiento.
3.4.- Arquitecturas de conjunto de instrucciones.
3.5.- Instrucciones de transferencia de datos.
3.6.- Instrucciones de manipulación de datos.
3.7.- Aritmética de punto flotante.3.8.- Instrucciones de control de programa.
3.9.- Interrupciones.

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3.1.- Conceptos de arquitectura de computación
Tal y como vimos en el tema anterior, a la colección de todas las instrucciones que puede
ejecutar un procesador se le denomina conjunto de instrucciones, y a la completa descripción
de dicho conjunto, arquitectura del conjunto deinstrucciones.
La arquitectura del conjunto de instrucciones determina cómo debe ser el hardware del
procesador y cómo debe estar organizado. Por ello, los manuales de usuario de los
procesadores se enfocan principalmente en la descripción del conjunto de instrucciones que el
procesador puede ejecutar, así como de los elementos del procesador que son accesibles al
programador.
Las instrucciones sedefinen y almacenan en la memoria del procesador en lenguaje binario, lo
cual constituye el llamado código máquina. El lenguaje que sustituye los códigos de operación
binarios y las direcciones por nombres simbólicos se denomina lenguaje ensamblador.
El formato de las instrucciones se representa mediante una caja rectangular simbolizando los
bits de la instrucción en binario. Estos bits se dividen engrupos llamados campos:
- Campo de código de operación (opcode), que especifica la operación a realizar.
- Campo de dirección(es), que proporciona direcciones de memoria o de registros.
- Campo de modo, que especifica la forma en que se interpreta el campo de direcciones.
- …
En el presente tema estudiaremos las instrucciones típicas que se pueden encontrar en
procesadores comerciales, así como losdiferentes formatos en que pueden presentarse,
haciendo especial énfasis en el direccionamiento de los operandos.

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3.1.- Conceptos de arquitectura de computación

CICLO DE OPERACIÓN BÁSICO DE UN PROCESADOR
La unidad de control de un procesador se diseña para ejecutar cada una de las
instrucciones de un programa efectuando la siguiente secuenciade pasos:
1.- Obtener la instrucción de memoria. Almacenarla en un registro de control.
2.- Decodificar la instrucción.
3.- Localizar los operandos empleados en la instrucción.
4.- Obtener de la memoria los operandos (si fuese necesario)
5.- Ejecutar la operación en la ruta de datos.
6.- Almacenar el resultado en un lugar adecuado.
7.- Volver al paso 1 y para procesar la siguiente instrucción.
Launidad de control del procesador consta de un registro especial, el contador de
programa PC (Program Counter). Su contenido apunta a la posición de memoria de la
instrucción que se va a ejecutar a continuación, y se incrementa cada vez que se lee una
instrucción del programa almacenado en la memoria.
La decodificación del paso 2 determina la operación a ejecutar y el modo de
direccionamiento de lainstrucción.
En el paso 3, los operandos se localizan según el modo de direccionamiento y el campo
de direcciones de la instrucción.
El procesador ejecuta la instrucción sobre los operandos, almacena el resultado y regresa
al paso 1 para obtener la siguiente instrucción del programa.

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3.1.- Conceptos de arquitectura de computación

CONJUNTO DEREGISTROS
El conjunto de registros está formado por todos los registros del procesador accesibles al
programador:
- El contador de programa PC.
- Banco de registros de la ruta de datos.
- El Puntero de pila SP (Stack Pointer). Permite definir estructuras LIFO en la memoria.
- El registro de estado del procesador PSR (Processor Status Register). Permite
almacenar los bits de estado C, N, V y Z de...