La lógica detrás de un microprocesador

La lógica detrás de un microprocesador
Para entender como funciona un microprocesador, es muy útil mirar en su interior y aprender de la lógica utilizada al crear uno. Para saber todo el proceso habría que incluso aprender lenguaje ensamblador - oficialmente el lenguaje de las máquinas y la lengua nativa de los microprocesadores, pero intentaremos simplificarlo un poco para un mayorentendimiento de su funcionamiento.
Un microprocesador ejecuta una serie de instrucciones en el lenguaje anteriormente mencionado para decirle al procesador que es lo que tiene que hacer. Basándose en estas instrucciones, un microprocesador hace tres cosas básicas:
Usando su unidad lógico aritmética (ALU), un microprocesador puede realizar operaciones matemáticas como sumar, restar multiplicar y dividir. Losmicroprocesadores modernos contienen procesadores flotantes que puede hacer operaciones muy sofisticadas.
Un microprocesador puede mover datos de una localización de memoria a otra.
Un microprocesador puede tomar decisiones y saltar a un nuevo grupo de instrucciones basadas en esas decisiones.
Un microprocesador puede hacer cosas muy complejas, pero las anteriores funciones descritas, son lasbásicas a tener en cuenta. Internamente en un microprocesador, podemos encontrar los siguientes elementos:
Un bus de direccionamiento, que puede ser de 8, 16 o 32 bits, y que lleva este direccionamiento a la memoria.
Un bus de datos, que puede ser de los mismos bits anteriormente mencionados, que puede enviar datos a la memoria y recibir datos de la memoria.
Una línea de lectura (RD) y otra deescritura (WR) para decirle a la memoria si quiere configurar o localizar el direccionamiento.
Una línea para el reloj que envía pulsos en secuencia al procesador.
Una línea para resetear el contador del programa a cero y reiniciar la ejecución.
Memoria en los microprocesadores
Hasta ahora se ha hablado sobre el direccionamiento de las instrucciones y los buses de datos, y las líneas de escritura ylectura. Estos buses y líneas deben ir conectados a memorias ROM y RAM, generalmente a ambos.
Memoria ROM – Es una memoria de solo lectura (Read Only Memory). Un chip ROM es configurado por una serie de bytes predefinidos. El bus le dice al chip ROM que byte coger y emplazar en el bus de datos. Cuando la línea lectura cambia su estado, este chip presenta el byte seleccionado en el bus de datos antesmencionado.
Memoria RAM – Es una memoria de acceso aleatorio (Random Access Memory). Contiene bytes de información, y el microprocesador puede leer o escribir en esos bytes dependiendo de si las líneas de lectura y escritura son señalizadas. Este tipo de memoria olvida toda la información que contiene una vez que la energía se apaga. Por esto el ordenador necesita la memoria ROM.
¿Cómo funcionan losCircuitos Integrados?
El circuito integrado SN74LS00N funciona principalmente gracias a unas compuertas lógicas denominadas NAND. Las cuales tienen como finalidad multiplicar negadamente, Por medio de este circuito integrado se pueden realizar todo tipo de osciladores.

¿Qué es una compuerta Lógica?

Es un dispositivo electrónico que consiste en una red de dispositivos interruptores que cumple lascondiciones booleanas para el operador particular. Son esencialmente circuitos de conmutación integrados en un chip.
Las compuertas lógicas presentan diferentes tipos, pero en el circuito integrado SN74LS00N se maneja la compuerta NO-Y o más conocida como NAND, Estas puertas manejan dos entradas, y operan exactamente contraria a una compuerta AND, entregando una salida baja cuando todas susentradas son altas y una salida alta mientras exista por lo menos un bajo en cualquiera de ellas.
La fórmula general de la compuerta NAND es:
Q = A*B  ó  Q = A y B Negado
Una compuerta NAND es equivalente a una compuerta AND seguida de un inversor.
LA compuerta NAND es uno de los dispositivos más versátiles y útiles, es posible implementar cualquier circuito lógico utilizando únicamente compuertas...