Material de clase

MICROPROCESADORES
I. INTRODUCCIÓN

Tres compañías (Intel, Texas Instruments y Garrett Air Research) desarrollaron microprocesadores durante el mismo período. El microprocesador 4004 de Intel suele ser aceptado como el primero. El producto fue dado a conocer por la compañía en 1971. El microprocesador surgió en 1969 cuando una compañía de calculadoras japonesa, llamada Busicom, requirió eldesarrollo de un pequeño circuito para controlar las calculadoras fabricadas por ellos.

Los microprocesadores, también llamados unidades centrales de procesamiento (CPU por sus siglas en inglés de Central Processing Units) y con frecuencia son considerados como el "motor de la computadora." La CPU es el componente que procesa y realiza cálculos en los datos que se introducen en la computadora. Esgeneralmente la parte más costosa de un sistema informático y, a menudo cuadruplica el costo de la placa base en los sistemas más caros. Intel controla un porcentaje significativo del mercado de procesadores para computadoras personales. La CPU puede ser definida por dos parámetros básicos:

Velocidad
Ancho


Velocidad
La velocidad de los microprocesadores ha crecido enormemente en los últimos años.Desde Intel introdujo las CPU, la velocidad de procesamiento se ha cuadruplicado aproximadamente cada tres años. En general, la velocidad de los microprocesadores se puede aumentar agregando más circuitos a los chips e instalándolos más cerca juntos. La velocidad de la CPU se mide por megahercios (MHz) o millones de ciclos por segundo. La otra medición de la velocidad es gigahercios (GHz) o milesde millones de ciclos por segundo.
Ancho
Hay tres factores asociados con la anchura de los microprocesadores. En primer lugar, el bus de datos determina a qué datos de velocidad se mueve dentro y fuera de la CPU. La velocidad y el ancho del bus de datos están directamente relacionados con la cantidad de memoria en un chip. Una CPU de 32 bits lee y escribe en la memoria 32 bits a la vez. Losprocesadores con 64 bits lee y escribe datos de 64 bits a la vez. En segundo lugar, el bus de direcciones son los cables que se encargan de la función de direccionamiento en los procesadores. La dirección identifica la ubicación del chip donde se envían o transmiten los datos. Las dimensiones del bus de datos define la potencia de los procesadores. En tercer lugar, los registros internos o el bus dedatos interno, que es el factor determinante del volumen de información que una CPU puede manejar a la vez. También transfiere la información dentro del procesador. Este componente funciona como la celda de la información manejada por el microprocesador.
Los microprocesadores son pequeñas piezas de circuitos, fabricados en una matriz de silicio, que integran la lógica de control y la memoria. Losprocesadores son responsables de realizar todas las tareas dentro de un equipo -el control, la ejecución y monitoreo de las instrucciones en el lenguaje de la máquina. Los microprocesadores contienen muchas llaves de circuitos, incluyendo la unidad aritmética y lógica, la unidad de control y bus frontal.
Los microprocesadores son el hardware central que ejecutan a las computadoras. Hay varioscomponentes que hacen al procesador. El primero es el transistor. Después las puertas lógicas, donde pones más de un transistor a trabajar con otros. Los procesadores usan matemática binaria para realizar operaciones. Finalmente, los microprocesadores son desarrollados usando el proceso de litografía.

Transistores
El diseño y demostración del primer transistor fue hecho en los laboratorios Bell en NewJersey en el año 1947. Una demostración del efecto del transistor fue posible cuando diferentes materiales fueron unidos con un semiconductor que permite a la corriente eléctrica fluir. El transistor consiste de tres capas distintas: un conductor, una base y un emisor. El transistor es como un interruptor de luz. Cuando el interruptor está en (1) la electricidad fluye a través de éste y cuando...