el microprocesador

Diseño Lógico de Procesadores




Nombre de la Materia: Circuitos lógicos
Docente: Tania Sánchez
Carrera: Ingeniería de Sistemas







Carrera:



Propósito del recurso u objeto de aprendizaje:

Interpretar eldiseño lógico de la Unidad Lógico Aritmética reconociendo su importancia en la arquitectura del procesador.
Al finalizar esta unidad el estudiante estará en capacidad de:
 Describir la estructura interna de un procesador.
 Representar la arquitectura de la unidad aritmética lógica.
 Reconocer conceptos como pila, acumulador y registros.

Palabras claves (UCP, UC, ALU, registros)Contenido

Elementos de un computador
Organización del procesador
Registros
ALU
Unidad de control
Interconexión de los elementos
La unidad de control







Componentes de un computador







Interconexión
















La placa base








Componentes del procesador
Banco de registros
 Unidad aritmético-lógicaUnidad de control
 Memoria caché
Registros
Pequeña memoria de alta velocidad integrada dentro de la CPU, que permite almacenar resultados intermedios, información de control y estado en dicho proceso. Dentro de los registros más emblemáticos presentes en prácticamente todas las organizaciones de procesadores se encuentran:
PC (Program Counter): contiene la dirección de memoria de la siguienteinstrucción 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 a otra instrucción, en cuyo caso el CP tomará la dirección de la instrucción que se tenga que ejecutar a continuación.
 IR (InstructionRegister): contiene la instrucción que se está ejecutando en cada momento. Esta instrucción llevará consigo el código de operación (CO) y en su caso los operandos o las direcciones de memoria de los mismos.
 STATUS: Este registro almacena las celdas de estados de la CPU (o flags) después de haber ejecutado cierta instrucción. Esta información es indispensable para implementar instrucciones decontrol de flujo (branch) al nivel de lenguaje de máquina.




ACUMULADORES: Registros temporales disponibles para programadores de nivel 2 (lenguaje de máquina) para almacenar variables intermedias en un proceso. Estos pueden ser de propósito general o exclusivamente de datos o direcciones, estos últimos para acceder a argumentos en memoria principal. El tamaño de estos registros (número debits) y el número de éstos depende del diseño arquitectónico de la CPU.
 SP: Almacena la dirección de memoria del comienzo de una pila (stack), para almacenar variables locales de los procedimientos. Este espacio memoria temporal se maneja con este registro.
Banco de registros
Agrupación de registros.
Clasificación de Registros
Los registros de la CPU se pueden clasificar en dos grupos:

Registros visibles para el programador nivel 2: Son los registros accesibles al programador de lenguaje de máquina, los cuales son utilizados con el objeto de minimizar los accesos a memoria principal, típicamente registros de entrada salida de la ALU. Estos registros pueden ser de uso general o específico. Por ejemplo hay registros que sólo son utilizados como registros de direcciones, otros quesólo son registros de datos (argumentos de entrada o salida de la ALU). También pueden existir registros de propósito general los cuales son utilizados tanto como datos como para el cálculo de direcciones. Dado que estos registros son visibles para el programador de nivel 2, estas restricciones están estipuladas en la sintaxis de dicho lenguaje2.






De aquí se ve que el lenguaje de...