cpu computadora

Tema 7:
Esquema del Funcionamiento de una
Computadora
Escuela Politécnica Superior
Ingeniería Informática
Universidad Autónoma de Madrid

Esquema del Funcionamiento de una Computadora
O
B
J
E
T
I
V
O
S

Adquirir los conceptos básicos
sobre la CPU

Comprender las fases de
funcionamiento de la CPU

TEMA 7: ESQUEMA DEL
FUNCIONAMIENTO DE
UNA COMPUTADORA
7.1 La unidadaritméticológica.
7.2 La unidad de control.
7.3 Buses.
7.4 Formato de las
instrucciones.
7.5 Operación de la CPU.

Bibliografía Tema 7:

- Introduction to Computer Hardware and Data Communications.
P.-A. GOUPILLE. (Prentice Hall, 1993). Cap. 14 y Cap. 15.

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Estructura funcional de los ordenadores
• Unidad aritmético-lógica
• Unidad de control

•Unidad de entrada
• Unidad de salida
• Memoria

Memoria auxiliar

Memoria central
Entrada

Unidad
aritmético-lógica
(UAL)

Unidad de control
(UC)

Salida

CPU

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Estructura funcional de los ordenadores
• Unidad de entrada:
– Dispositivo por donde se introducen en el ordenador los
datos e instrucciones
– Ejemplos: Teclado, ratón, escáner,lectora de tarjetas de
crédito ...

• Unidad de salida:
– Dispositivo por donde se obtienen los resultados de los
programas ejecutados en la computadora
– Ejemplos: Pantalla, impresora, altavoz ...

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Estructura funcional de los ordenadores
• Memoria central o principal
– Unidad donde se almacenan tanto los datos como las
instrucciones durante la ejecuciónde los programas
– Actúa con gran velocidad y está ligada a las unidades más
rápidas del ordenador (UC y ALU)
– Para que un programa se ejecute debe estar almacenado
(cargado) en la memoria principal
– Formada por circuitos electrónicos integrados (chips)
– Está dividida en posiciones (palabras de memoria) de un
determinado número de bits, n, donde se almacena la
información
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Estructura funcional de los ordenadores
• Memoria central o principal
– Cada palabra sólo se puede referenciar por su dirección:
Siempre que se quiera escribir o leer un dato o
instrucción en memoria hay que especificar la dirección
– Normalmente hay una zona de la memoria que sólo se
puede leer (memoria ROM) y que es permanente, y otra en
la que se puede leer yescribir (memoria RAM) y que es
volátil

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Estructura funcional de los ordenadores
• Memoria auxiliar o masiva
– La memoria central es muy rápida pero no tiene gran
capacidad de almacenamiento
– Para guardar masivamente información se utilizan otros
tipos de dispositivos: discos magnéticos, discos ópticos ...
– Dispositivos lentos pero con gran capacidadde
almacenamiento (un millón de veces más lentos y del orden
de mis veces más capaces)

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Estructura funcional de los ordenadores
• La unidad aritmético-lógica (ALU)
– Contiene los circuitos electrónicos con los que se hacen
las operaciones de tipo aritmético y de tipo lógico
– Incluye otros elementos auxiliares por donde se
transmiten o almacenantemporalmente los datos
(registros) con objeto de operar con ellos
– El símbolo para representar la ALU:
A L U

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Estructura funcional de los ordenadores
• La unidad de control
– El papel de la unidad de control es gestionar la ejecución
de programas:
• Toma las instrucciones una después de otra, decodifica el código
de instrucción y envíamicroinstrucciones a las otras unidades del
sistema que participan en la ejecución
• Busca la siguiente instrucción y repite el proceso

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Estructura funcional de los ordenadores
• La unidad de control
– Para realizar esta tarea, la UC tiene un conjunto de
componentes internos:
• Registro de instrucción: Memoriza temporalmente la instrucción
del programa que la UC...