Microprocesadores

Definición
Un microprocesador es el componente sobre el que reside gran parte del rendimiento que se podrá obtener de la máquina y que definirá las especificaciones en cuanto a frecuencia y tasas de transferencia del resto de los componentes periféricos. Internamente y sin entrar aun en grandes detalles. Se divide en dos apartados: UC (unidad de control) y la ALU (Unidad Aritmético Lógica). LaUC gobierna todos los procesos, mientras que la ALU se encarga de todas las operaciones y cálculos. La CPU (Unidad de Control de Proceso) cuenta también con una serie de registros así como, a partir de un determinado nivel de micro, con memoria caché propia.

Unidad de administración de entrada/salida

La unidad de interfaz del bus o unidad E/S, es la parte del procesador que se une con elresto de la PC. Debe su nombre al hecho de que realiza los movimientos de datos hacia el bus de datos del procesador, el primer conducto en la transferencia de información hacia y desde el CPU. La BIU es la responsable de responder a todas las señales que van al procesador, y de generar todas las señales que van del procesador a las demás partes del sistema. También sirve de paso a las instruccionesde programa y los datos para que éstos puedan alcanzar los registros de la unidad de control y de la ALU. La BIU sincroniza los niveles de las señales de la circuitería interna del microprocesador con los de los otros componentes dentro de la PC. Los circuitos internos de un microprocesador, por ejemplo, se diseñan para consumir poca electricidad de modo que puedan funcionar más rápidamente yevitar el calentamiento excesivo. Estos circuitos internos delicados no pueden manejar los voltajes más altos necesarios para los componentes externos. Por lo tanto, cada señal que sale del microprocesador pasa a través de un buffer de señal intermedio en la BIU que incrementa su voltaje.
Los microprocesadores usados en las PCs tienen dos clases de conexiones externas a sus unidades BIU: aquellasconexiones que indican las localidades de memoria “a o desde” las cuales, el microprocesador enviará o recibirá los datos o las instrucciones, y aquellas conexiones que transportan el significado de los datos o instrucciones. Lo primero es llamado el bus de direcciones del microprocesador; el último, el bus de datos.

Unidad aritmética/lógica

Esta unidad constituye el corazón de cada CPU. LaALU es la que ejecuta realmente cada instrucción –busca los datos en la memoria y los introduce en un registro, almacena los datos de un registro en memoria, realiza funciones aritméticas o lógicas con los datos de un registro o produce una determinada acción del programa en función de los datos contenidos en un registro.
Se encarga dentro de la unidad central de realizar dos tipos de operaciones: Operaciones aritméticas (sumas, restas…). Debe tenerse en cuenta que el microprocesador es capaz de realizar un número muy limitado de operaciones por lo que precisa “fabricarse” otras. Éste puede ser el calo de la multiplicación o división que, salvo que se opere con el valor dos (shifts aritméticos a derecha o izquierda), debe implementarlas como sumas o restas sucesivas.

 Operacioneslógicas (comparación, complementos…). Estos operadores le permitirán establecer comparativas y condicionales (simples, alternativos o alternativos múltiples).

Unidad de control
Su función es dirigir y coordinar todas las operaciones que tienen lugar entre las distintas unidades del sistema.
Para llevarlo a cabo, realiza las siguientes operaciones:
 Interpreta el contenido de las posicionesde memoria, ya sean memoria RAM o ROM, almacenando en disco para dar el posterior tratamiento. Esto lleva una seria de acciones asociadas como es el direccionamiento de memoria o puertos, lectura o escritura en los mismos destinos que antes podían ser origen y determinación de las instrucciones leídas.

 Ordena a cada elemento del sistema la ejecución individual de las instrucciones surgidas...