Arquitectura computadoras

ARQUITECTURA.
 Aunque inicialmente todos los microcontroladores adoptaron la arquitectura clásica de von Neumann, en el momento presente se impone la arquitectura Harvard. La arquitectura de von Neumann se caracteriza por disponer de una sola memoria principal donde se almacenan datos e instrucciones de forma indistinta. A dicha memoria se accede a través de un sistema de buses único(direcciones, datos y control).La arquitectura Harvard dispone de dos memorias independientes una, que contiene sólo instrucciones y otra, sólo datos. Ambas disponen de sus respectivos sistemas de buses de acceso y es posible realizar operaciones de acceso (lectura o escritura) simultáneamente en ambas memorias.

TERMINALES.
El microprocesador puede trabajar en dos modos diferentes: el modo mínimo y elmodo máximo. En el modo máximo el microprocesador puede trabajar en forma conjunta con un microprocesador de datos numérico 8087 y algunos otros circuitos periféricos. En el modo mínimo el microprocesador trabaja de forma más autónoma al no depender de circuitos auxiliares, pero esto a su vez le resta flexibilidad. En cualquiera de los dos modos, las terminales del microprocesador se pueden agruparde la siguiente forma:
- Alimentación
- Reloj
- Control y estado
- Direcciones
- Datos
Los Microprocesadores cuentan con tres terminales de alimentación: tierra (GND)en las terminales 1 y 20 y Vcc=5V en la terminal 40. En la terminal 19 se conecta la señal de reloj, la cual debe provenir de un generador de reloj externo al microprocesador. Para los datos comparten las 16 líneas más bajas desus líneas de direcciones, las cuales son llamadas AD0 a AD15. Esto se logra gracias a un canal de datos y direcciones multiplexado. En cuanto a las señales de control y estado tenemos las siguientes: La terminal MX/MN controla el cambio de modo del microprocesador. Las señales S0 a S7 son señales de estado, éstas indican diferentes situaciones acerca del estado del microprocesador. La señal RD enla terminal 32 indica una operación de lectura. En la terminal 22 se encuentra la señal READY. Esta señal es utilizada por los diferentes dispositivos de E/S para indicarle al microprocesador si se encuentran listos para una estado tenemos las siguientes: La terminal MX/MN controla el cambio de modo del microprocesador.

CPU.
Es el elemento más importante del microcontrolador y determina susprincipales características, tanto a nivel hardware como software. Se encarga de direccionar la memoria de instrucciones, recibir el código OP de la instrucción en curso, su decodificación y la ejecución de la operación que implica la instrucción, así como la búsqueda de los operandos y el almacenamiento del resultado. Existen tres orientaciones en cuanto a la arquitectura y funcionalidad de losprocesadores actuales. CISC: Un gran número de procesadores usados en los microcontroladores están basados en la filosofía CISC (Computadores de Juego de Instrucciones Complejo). Disponen de más de 80 instrucciones máquina en su repertorio, algunas de las cuales son muy sofisticadas y potentes, requiriendo muchos ciclos para su ejecución. Una ventaja de los procesadores CISC es que ofrecen alprogramador instrucciones complejas que actúan como macros. RISC: Tanto la industria de los computadores comerciales como la de los microcontroladores están decantándose hacia la filosofía RISC (Computadores de Juego de Instrucciones Reducido). En estos procesadores el repertorio de instrucciones máquina es muy reducido y las instrucciones son simples y, generalmente, se ejecutan en un ciclo.Lasencillez y rapidez de las instrucciones permiten optimizar el hardware y el software del procesador. SISC: En los microcontroladores destinados a aplicaciones muy concretas, el juego de instrucciones, además de ser reducido, es "específico", o sea, las instrucciones se adaptan a las necesidades de la aplicación prevista. Esta filosofía se ha bautizado con el nombre de SISC (Computadores de Juego de...