Fundamentos De Los Microcomputadores Resumen Unidad 4

Fundamentos de los microcomputadores

4.1 Introducción
Ante un Nuevo microprocesador el programador debe estudiar lo siguiente:
1. Arquitectura del microprocesador: Se refiere a la organización de los registros de la CPU, numero de bits de los buses de direcciones y datos, etc…
2. Repertorio de instrucciones: Es el conjunto de operaciones que puede realizar el microprocesador. Estasinstrucciones utilizan diversos modos de direccionamiento.
3. Mínimo sistema que utiliza el microprocesador: mostrara como se conectan al microprocesador otros dispositivos.
4. Señales de control: incluyen las salidas que controlan la operación de otros CI.
5. Funciones de las pastillas: un estudio de la función de cada patilla del CI dará más detalles sobre las entradas y salidas especiales delmicroprocesador.

4.2 Arquitectura simplificada de una microcomputadora
















En el centro de todas las operaciones esta la MPU (unidad microprocesadora). La MPU ocupa conexiones con la fuente de alimentación y el reloj (puede ser un circuito separado o integrado al microprocesador). Una MPU sencilla puede tener 16 lineas de dirección que forman el bus de direcciones de un sentido. También tiene las8 líneas típicas de datos, con buffers que se conectan al bus de datos de dos sentidos.
La arquitectura de la microcomputadora mostrada en el dibujo tiene dos tipos de memorias semiconductoras. La ROM tiene entradas de dirección junto a las líneas de selección de pastilla y de habilitación de lectura. También tiene 8 salidas, con buffers de tres estados, conectadas al bus de datos. Cada palabrade memoria tiene por tanto 8 bits.
La otra memoria, la RAM tiene las entradasde selección de pastilla y de habilitación de lectura/escritura. La RAM tiene 8 salidas, con buffers de tres estados, conectadas al bus de datos. Esta RAM, introduce, saca y almacena los datos como palabras de 8 bits.
El circuito de interfaz del teclado tiene entradas de dirección, selección, de pastilla y de control paraactivar la unidad. Una vez activada, la interfaz de teclado pondrá los datos del teclado en el bus de datos. La MPU acepta los nuevos datos de entrada, via de datos. Cuando las salidas de tres estados no están activas, vuelven a su estado de alta impedancia.
La microcomputadora de la figura utiliza como salida un grupo de visualizadores de 7 segmentos, un circuito especial de interfaz devisualizador o CI se utiliza para almacenar datos y excitar los visualizadores. Cuando son activados por las entradas de dirección, de selección de pastilla y de habilitación, la interfaz acepta los datos del bus de datos y los almacena. La interfaz excita entonces continuamente, los visualizadores, mostrando de forma visual los datos almacenados en la interfaz del visualizador.
Las 16 lineas del bus dedirecciones pueden contener 65.536) diferentes patrones de ceros y unos. Las lineas del bus de direcciones pueden estar conectados a varios dispositivos como, por ejemplo, RAM, ROM e interfaces. Para conectar o habilitar solamente el dispositivo como, por un decodificador de direcciones muestrea datos en el bus de direcciones. La lógica combinacional del decodificador de direcciones activa la líneaadecuada de selección de pastilla, habilitando el dispositivo correcto. Para simplificar la circuitería, no todas las 16 líneas del bus de direcciones van al decodificador de direcciones, memorias o interfaces.
4.3 Organización de la memoria
Escribir o leer en una posición de memoria se denomina acceder a la memoria. Generalmente, el acceso a los datos de una memoria puede realizarse de formasecuencial o aleatoria, los datos en la memoria de acceso secuencial se localizan buscándolos en forma serie a través de todas posiciones de memoria.
En una memoria de acceso aleatorio, cualquier posición de memoria puede ser escrita o leída en un tiempo determinado (llamado tiempo de acceso).
Es costumbre representar la dirección binaria en forma hexadecimal, como se muestra en la figura. La...