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TALLER DE ARTICULACIÓN
Arquitectura de Computadoras






Práctica teórica





Alumno: Facundo M. González

Carrera: Lic. En Sistemas De Información









Universidad Nacional De Misiones
2014



PRACTICA TEÓRICA


Desarrollar los conceptos de:
Máquinas Algorítmicas.
Procesadores de alta prestación.
Arquitecturas multiprocesadores.
Conceptosde arquitectura Grid.
Conceptos de arquitectura reconfigurable.
Conceptos de arquitecturas basadas en servicios.




























Máquinas Algorítmicas.


Las máquinas de estado algorítmicas (ASM) son una herramienta de diseño digital que mejora algunas propiedades de los diagramas de estado, gracias a que describen con detalle no sólo las transicionesentre estados, sino también las operaciones que se realizan en ellos. Este artículo muestra la estrecha relación que existe entre los diagramas ASM y los modernos lenguajes de descripción de circuitos, y propone sustanciales mejoras sobre la notación actual para especificar completamente los diseños. Gracias a los cambios introducidos hemos desarrollado un compilador que procesa uno o variosdiagramas y genera automáticamente el código VHDL o Verilog correspondiente, lo que permite simular y sintetizar sobre una FPGA los circuitos descritos de forma sencilla, cómoda y robusta. Consideramos que el uso de los diagramas propuestos, denominados ASM++, facilita el aprendizaje de la electrónica digital.
Las máquinas de estado algorítmicas, también conocidas como diagramas ASM, fuerondocumentadas hace 40 años por Clare, quien trabajaba en Electronics Research Laboratory de Hewlett Packard Labs. Su libro se basó en los desarrollos previos de Osborne en la Universidad de California en Berkeley .Desde entonces, los diagramas ASM se han aplicado con frecuencia para diseñar circuitos digitales que requieren la realización de tareas complejas. Muchos textos de electrónica digital quedescriben el diseño a nivel de registro (RTL) dedican una atención especial a los diagramas ASM junto a otros métodos, en particular las máquinas de estados finitas (FSM), los diagramas de estado y las tablas de estado. Sin embargo, después de un análisis más detallado, nos encontramos con que estos recursos de diseño prácticamente sólo se utilizan de forma marginal, y únicamente para definir las partesde control de los circuitos algorítmicos. Realmente pocos autores emplean los diagramas ASM para desarrollar circuitos completos, excepto, que incrementan las posibilidades de estos diagramas con recursos más propios de lenguajes de alto nivel, pero finalmente codifican el circuito empleando texto.
Los diagramas ASM son una buena alternativa a los diagramas de estado porque, manteniendo suinterfaz gráfico e intuitivo, permiten definir de forma más cómoda y consistente las transiciones entre estados y también las operaciones que se han de realizar durante y al final de cada estado. Sin embargo, muchos autores consideran que su interfaz gráfico es poco práctico; posiblemente por ese motivo, en el diseño RTL se han impuesto los lenguajes de descripción de circuitos (HDL), pues su ediciónes en principio mucho más fácil y cómoda.
En el proceso de formación universitaria en Electrónica Digital, nuestros estudiantes comienzan usando herramientas de captura de esquemas para simular circuitos combinacionales y secuenciales, luego aprenden a diseñar circuitos algorítmicos y más tarde se enfrentan a situaciones más complejas empleando lenguajes VHDL y Verilog. En nuestra opinión,pensamos que las FSM son útiles para comprender de forma genérica el comportamiento de un circuito, pero tienen muchas limitaciones para realizar descripciones detalladas. En cambio, hemos experimentado cómo los diagramas ASM tienen muchas ventajas durante el proceso de formación en electrónica digital, y también en el desarrollo y producción de circuitos digitales complejos, porque representan de...