Como hago una unidad de control con integrdos y cuales son??

Instituto Tecnológico de Morelia

Práctica: Implementación de una unidad de control.

Integrantes:

Alfredo Alvarez Torres 08121013

Materia: Electrónica Digital II

Semestre: 6to

Fecha de entrega: 02 de junio de 2011

Objetivo:
Implementar y comprobar el funcionamiento de una unidad de control dados los bloques de elementos realizados en el laboratorio.
IntroducciónTeórica:
La unidad de control (UC) es uno de los tres bloques funcionales principales en los que se divide una unidad central de procesamiento (CPU). Los otros dos bloques son la Unidad de proceso y el bus de entrada/salida.
Su función es buscar las instrucciones en la memoria principal, decodificarlas (interpretación) y ejecutarlas, empleando para ello la unidad de proceso.
Existen dos tipos deunidades de control, las cableadas, usadas generalmente en máquinas sencillas, y las microprogramadas, propias de máquinas más complejas. En el primer caso, los componentes principales son el circuito de lógica secuencial, el de control de estado, el de lógica combinacional y el de emisión de reconocimiento de señales de control. En el segundo caso, la microprogramación de la unidad de control seencuentra almacenada en una micromemoria, a la cual se accede de manera secuencial para posteriormente ir ejecutando cada una de las microinstrucciones.
En computadoras, la unidad de control fue históricamente definida como una parte distinta del modelo de referencia de 1946 de la Arquitectura de von Neumann. En diseños modernos de computadores, la unidad de control es típicamente una parte interna delCPU.
Las funciones realizadas por la unidad de control varían grandemente por la arquitectura interna del CPU, pues la unidad de control realmente implementa esta arquitectura. En un procesador regular que ejecuta las instrucciones x86 nativamente, la unidad de control realiza las tareas de leer (fetch), decodificar, manejo de la ejecución y almacenamiento de los resultados. En un procesador x86con un núcleo RISC, la unidad de control tiene considerablemente más trabajo que hacer.
Ella maneja la traducción de las instrucciones x86 a las microinstrucciones del RISC, maneja la planificación de las microinstrucciones entre las varias unidades de ejecución, y maneja la salida de estas unidades para cerciorarse de que terminen donde supuestamente deben ir. En uno de estos procesadores launidad de control está dividida en otras unidades debido a la complejidad del trabajo que debe realizar (tales como una unidad de planificación para manejar la planificación y una unidad de retiro para ocuparse de los resultados que vienen de la tubería (pipe)).

Componentes
Registro de instrucción: Es el encargado de almacenar la instrucción que se está ejecutando.
Registro contador deprogramas: Contiene la dirección de memoria de la siguiente instrucción a ejecutar
Controlador y decodificador: Se encarga de interpretar la instrucción para su posterior proceso. Es el encargado de extraer el código de operación de la instrucción en curso.
Secuenciador: Genera microórdenes necesarias para ejecutar la instrucción.
Reloj: Proporciona una sucesión de impulsos eléctricos aintervalos constantes.

Proceso de funcionamiento:
1. Extraer de la memoria principal la instrucción a ejecutar.
2. Tras reconocer la instrucción, la unidad de control establece la configuración de las puertas lógicas (las interconexiones de los diferentes componentes del circuito lógico) que se van a ver involucradas en la operación de cálculo solicitada por la instrucción, estableciendo el circuitoque va a resolverla.
3. Busca y extrae de la memoria principal los datos necesarios para ejecutar la instrucción indicada en el paso número 1.
4. Ordena a la unidad involucrada en la resolución de la instrucción en proceso que realice las oportunas operaciones elementales.
5. Si la operación elemental realizada ha proporcionado nuevos datos, éstos se almacenan en la memoria principal....