El microprocesador

El microprocesador

2.1. UNIDADES FUNCIONALES
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Un elemento importante del hardware de la PC es la unidad del sistema, que contiene una tarjeta de sistema, fuente de poder y ranuras de expansión para tarjetas opcionales. Los elementos de la tarjeta de sistema son un microprocesador, memoria de solo lectura (ROM) y memoria de acceso aleatorio (RAM).
El cerebro de la PC y compatibles es unmicroprocesador basado en la familia 8086 de Intel, que realiza todo el procesamiento de datos e instrucciones. Los procesadores varían en velocidad y capacidad de memoria, registros y bus de datos. Un bus de datos transfiere datos entre el procesador, la memoria y los dispositivos externos.
Aunque existen muchos tipos de computadoras digitales según se tenga en cuenta su tamaño, velocidad deproceso, complejidad de diseño físico, etc., los principios fundamentales básicos de funcionamiento son esencialmente los mismos en todos ellos.
  Se puede decir que una computadora está formada por tres partes fundamentales, aunque una de ellas es subdividida en dos partes no menos importantes. En la figura 2.1 se muestran dichas partes, llamadas genéricamente unidades funcionales debido a que,desde el punto de vista del funcionamiento, son independientes.
 
 
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Figura 2.1. Unidades funcionales de una computadora.
El nombre de cada parte nos indica la función que realiza. Así, la Unidad Central de Proceso (CPU) es la que coordina el funcionamiento conjunto de las demás unidades y realiza los cálculos necesarios; por eso la podemos subdividir en una Unidad de Control (UC) y en unaunidad de cálculo o Unidad Aritmético-Lógica (UAL).
La unidad de Memoria Principal (MP) se encarga de almacenar las instrucciones que realizará la Unidad de Control al ejecutar un programa y los datos que serán procesados. La Unidad de Entradas y Salidas será la encargada de la comunicación con el exterior a través de los periféricos. Estos periféricos pueden ser: de entrada, como los teclados;de salida, como los tubos de rayos catódicos, y de entrada y salida, como los discos magnéticos.
  2.1.1. UNIDAD CENTRAL DE PROCESO.
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La CPU constituye el cerebro de una computadora digital, pues realiza todas las operaciones aritméticas y lógicas sobre los datos y además controla todos los procesos que se desarrollan en la computadora. Por ejemplo, para que se ejecute un ainstrucción, ésta debe estar en el interior de la CPU, concretamente en la UC y si hay que realizar cálculos, interviene la UAL. Veamos como funciona cada una de ellas.
 
• Unidad de Control.

Para realizar su tarea la UC necesita conocer, por un lado, la instrucción y, por otro, una serie de informaciones adicionales que deberá tener en cuenta para coordinar, de forma correcta, la ejecución de lainstrucción. El resultado de la interpretación de dichas informaciones son una serie de órdenes a los diferentes elementos de la computadora.
 La UC no emite todas las órdenes a la vez, sino siguiendo una determinada secuencia. Para ello utiliza un elemento que le va indicando el instante en que debe ejecutar una determinada fase de la instrucción. A este elemento se le denomina Reloj, y se dice quesincroniza las acciones de la UC; cuanto más rápido marque el tiempo, más rápida será la ejecución de la instrucción. Sin embargo, hay un limite, ya que, si marca excesivamente rápido, es posible que no puedan cumplir adecuadamente las órdenes de los diferentes elementos, por lo que se producirán errores.
 En la figura 2.2 se esquematiza el conjunto de señales que utiliza la UC y las que genera.Como informaciones adicionales a las instrucciones podemos ver los impulsos de reloj y los indicadores de estado. Los indicadores de estado son una serie de bits que se modifican según resultados de las operaciones  anteriores guardando una memoria histórica de los acontecimientos precedentes  para que, en función de dichos acontecimientos, pueda la UC tomar decisiones.
 
 
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Figura...