Funcionamiento de la CPU y Buses de Datos: Conceptos Fundamentales

La CPU: El Cerebro del Computador

La CPU (Unidad Central de Procesamiento), también conocida como microprocesador o micro, es el componente más importante del equipo y podemos definirlo como su cerebro. Esta unidad consta de dos partes fundamentales:

• Unidad de Control (U.C.): Su misión es supervisar y controlar el funcionamiento de los elementos del equipo.
• Unidad Aritmético-Lógica (UAL): Está constituida por un grupo de circuitos electrónicos que realizan operaciones matemáticas, de comparación, de negación, entre otras.

No se debe confundir la CPU con la placa base, ya que esta última es una superficie plana sobre la cual se conectan los diversos dispositivos. La CPU necesita disponer de datos y órdenes en una memoria, llamada memoria RAM, con la cual intercambia información constantemente. Sobre la CPU se sitúa un ventilador para desalojar el exceso de calor que se produce por el paso de la corriente eléctrica debido al efecto Joule.

Los Buses: Canales de Comunicación

Un bus se puede definir como un canal que interconecta elementos y transporta información. Está constituido por varios hilos conductores donde cada uno de ellos transporta un bit. El número de hilos o líneas que forman el bus recibe el nombre de ancho de bus; por ejemplo, si un bus está compuesto por 16 líneas, significa que puede enviar 16 bits a la vez (de forma paralela). El número de estas líneas depende de la arquitectura del equipo.

Tipos de buses

• Bus de datos: Conecta la RAM, el microprocesador y los periféricos. Por este canal circulan datos en ambos sentidos. El ancho de este bus es una medida directa de la potencia del microprocesador.
• Bus de direcciones: Es utilizado por el microprocesador para señalar la posición de memoria con la que se quiere operar. Por este bus circula la expresión binaria de la dirección de memoria a la que se quiere acceder. El flujo es unidireccional, desde la CPU hasta la memoria RAM. Una vez localizados los datos, su transmisión hacia el microprocesador se realiza a través del bus de datos. El ancho de este bus determina la cantidad de memoria a la que el sistema puede acceder (espacio direccionable).
• Bus de control: Sirve para transmitir señales que se encargan de dirigir el correcto funcionamiento del sistema, tales como señales de reloj o alimentación. Su flujo es bidireccional, desde los elementos del equipo hasta la alimentación y viceversa.