El microprocesador


Introducción.

Los procesadores, o microprocesadores como hoy los conocemos, son el resultado del desarrollo de un proyecto realizado por el área de la Electrónica Digital, hacia la miniaturización, en principio, logrando crear una unidad de procesamiento completa en un solo chip integrado, y posteriormente, con el aumento de la velocidad de trabajo de esta.

La aparición del procesador,representa un salto en el ámbito de la electrónica, luego de la invención del transistor. Además ha evolucionado tan rápidamente, que en una corta cantidad de tiempo, ha facilitado el desarrollo de muchos campos de la ciencia, y ha entrado casi de forma natural a nuestra vida cotidiana.

Este informe se realiza con la finalidad de explicar el funcionamiento, constitución y desarrollo de losmicroprocesadores.

1. El Procesador.


Definición

El procesador o microprocesador es un circuito integrado que contiene todos los elementos de una “Unidad Central de Procesamiento (CPU). En la actualidad en el interior de este componente electrónico existen millones de transistores integrados.
Suelen tener forma de Prisma Chato, y se instalan sobre un elemento llamado zócalo o socket.También, en modelos antiguos solía soldarse directamente a la placa madre. Aparecieron algunos modelos donde se adoptó el formato de cartucho, sin embargo no tuvo mucho éxito. Actualmente se dispone de un zócalo especial para alojar el procesador y el sistema de enfriamiento, que comúnmente es un ventilador (cooler).
Un procesador también se divide internamente. La unidad aritmético-lógica (ALU)efectúa cálculos con números y toma decisiones lógicas; los registros son zonas de memoria especiales para almacenar información temporalmente; la unidad de control descodifica los programas; los buses transportan información digital a través del chip y del computador; la memoria local se emplea para los cómputos realizados en el mismo chip.
Los procesadores más complejos contienen a menudo otrassecciones, por ejemplo, secciones de memoria especializada denominadas memoria caché, que sirven para acelerar el acceso a los dispositivos externos de almacenamiento de datos.
Los procesadores modernos funcionan con una anchura de bus de 64 bits (un bit es un dígito binario, una unidad de información que puede ser un uno o un cero): esto significa que pueden transmitirse simultáneamente 64 bitsde datos. Un cristal oscilante situado en el ordenador proporciona una señal desincronización, o señal de reloj, para coordinar todas las actividades del procesador.


1.1 División Interna.
Como se mencionó anteriormente, los procesadores se pueden dividir internamente en:
Unidad Aritmético-lógica (ALU): es la encargada de realizar operaciones aritméticas y lógicas sobre números. En concretoestamos hablando de números enteros, es decir aquellos que no tienen decimales.

Registros: Cuando el procesador ejecuta instrucciones, la información almacena en forma temporal en pequeñas ubicaciones de memoria local de 8, 16, 32 o 64 bits. Los registros más importantes son:

Registro acumulador (ACC), que almacena los resultados de las operaciones aritméticas y lógicas.

Registro deestado (PSW, Processor Estado: Word o Palabra de Estado del Procesador), que contiene los indicadores de estado del sistema (lleva dígitos, desbordamientos, etc.).

Registro de instrucción (RI), que contiene la instrucción que está siendo procesada actualmente.

Contador ordinal (OC o PC por Program Counter, Contador de Programa), que contiene la dirección de la siguiente instrucción a procesar.Registro del búfer, que almacena información en forma temporal desde la memoria.

Unidad de control: se denomina a un conjunto de elementos que puedes encontrar en el interior de un núcleo encargado de cargar las instrucciones y datos según se van ejecutando los programas. Al leer una instrucción, la divide en micro instrucciones más pequeñas de tal forma que pueden encargar su ejecución a...