Tecnologo



INFORME MICROCRONTROLADORES
ARQUITECTURAS CISC Y RISC















Cristian Martin
ID 269283
Oscar Sánchez
ID265633

















Electrónica VI
SEDE TUNAL
Bogotá 2014






ARQUITECTURAS CISC
Los microprocesadores CISC tienen un conjunto de instrucciones que se caracteriza por ser muy amplio y permitir operaciones complejas entreoperandos situados en la memoria o en los registros internos, en contraposición a la arquitectura RISC.
La microprogramación es una característica importante y esencial de casi todas las arquítecturas CISC.
La microprogramación significa que cada instrucción de máquina es interpretada por un microprograma localizado en una memoria en el circuito integrado del procesador.
En la década de los sesentasla microprogramación, por sus características, era la técnica más apropiada para las tecnologías de memorias existentes en esa época y permitía desarrollar también procesadores con compatibilidad ascendente. En consecuencia, los procesadores se dotaron de poderosos conjuntos de instrucciones.
Las instrucciones compuestas son decodificadas internamente y ejecutadas con una serie demicroinstrucciones almacenadas en una ROM interna. Para esto se requieren de varios ciclos de reloj (al menos uno por microinstrucción).


Este tipo de arquitectura dificulta el paralelismo entre instrucciones, por lo que, en la actualidad, la mayoría de los sistemas CISC de alto rendimiento implementan un sistema que convierte dichas instrucciones complejas en varias instrucciones simples del tipo RISC,llamadas generalmente microinstrucciones.
Entre las ventajas de CISC destacan las siguientes:
Reduce la dificultad de crear compiladores.
Permite reducir el costo total del sistema.
Reduce los costos de creación de software.
Mejora la compactación de código.
Facilita la depuración de errores.




Ejemplo de microprocesadores basados en la tecnología CISC:
MIPS, Millions Instruction PerSecond.
PA-RISC, Hewlett Packard.
SPARC, Scalable Processor Architecture, Sun Microsystems.
POWER PC, Apple, Motorola e IBM

ARQUITECTURAS RISC

Buscando aumentar la velocidad del procesamiento se descubrió en base a experimentos que, con una determinada arquitectura de base, la ejecución de programas compilados directamente con microinstrucciones y residentes en memoria externa al circuitointegrado resultaban ser mas eficientes, gracias a que el tiempo de acceso de las memorias se fue decrementando conforme se mejoraba su tecnología de encapsulado.
Debido a que se tiene un conjunto de instrucciones simplificado, éstas se pueden implantar por hardware directamente en la CPU, lo cual elimina el microcódigo y la necesidad de decodificar instrucciones complejas.
En investigacioneshechas a mediados de la década de los setentas, con respecto a la frecuencia de utilización de una instrucción en un CISC y al tiempo para su ejecución, se observó lo siguiente:
- Alrededor del 20% de las instrucciones ocupa el 80% del tiempo total de ejecución de un programa.
- Existen secuencias de instrucciones simples que obtienen el mismo resultado que secuencias complejas predeterminadas,pero requieren tiempos de ejecución más cortos.
Las características esenciales de una arquitectura RISC pueden resumirse como sigue:
Estos microprocesadores siguen tomando como base el esquema moderno de Von Neumann.
Las instrucciones, aunque con otras características, siguen divididas en tres grupos:
a) Transferencia.
b) Operaciones.
c) Control de flujo.
Reducción del conjunto deinstrucciones a instrucciones básicas simples, con la que pueden implantarse todas las operaciones complejas.
Arquitectura del tipo load-store (carga y almacena). Las únicas instrucciones que tienen acceso a la memoria son 'load' y 'store'; registro a registro, con un menor número de acceso a memoria.
Casi todas las instrucciones pueden ejecutarse dentro de un ciclo de reloj. Con un control...