Funcionamiento del Microprocesador: Ejecución de Instrucciones y Gestión de la Pila

Una vez cargado el programa en memoria, el microprocesador obtendrá de la memoria de programa una instrucción, la interpretará, la ejecutará y a continuación obtendrá la instrucción siguiente para repetir el proceso. En un principio, el orden de ejecución del programa se realiza de forma secuencial, es decir, obteniendo las instrucciones en el mismo orden en que están almacenadas.

Durante el proceso de ejecución se producen resultados intermedios como consecuencia de las operaciones. Según el resultado de estas operaciones intermedias, deben generarse unas u otras señales de salida o simplemente alterar la secuencia del programa. Estas informaciones generadas durante el proceso de ejecución tienen un carácter transitorio y se almacenan en un soporte físico (memoria de trabajo) para poder ser utilizadas más tarde si es requerido.

Una vez escrito el programa, el lenguaje de programación lo traduce a código máquina y es guardado en memoria o en una unidad de almacenamiento masivo, encontrándose listo para la ejecución de la misma forma que se describió en el apartado anterior.

Función del Microprocesador

Su función es leer y decodificar las órdenes contenidas en la memoria y devolver los resultados a una zona determinada de memoria o actuar sobre cierto dispositivo.

La generación de las direcciones la realiza la unidad de control. Para ello, dispone de un registro llamado contador de programa que controla la obtención de instrucciones desde la memoria, por lo que el número de bits de este registro debe ser igual al número de líneas de dirección que admite el microprocesador. La unidad de control actúa sobre el contenido de este registro de dos formas:

• Por incrementación: Si al decodificar el código de operación de la instrucción en curso no implica salto o ruptura de la secuencia del programa, la unidad de control incrementará en una unidad el contenido del contador de programa. De esta forma, el contador de programa apuntará hacia la próxima posición de memoria en la que se vaya a trabajar.
• Por carga: Si la decodificación del código de operación de la instrucción en curso comunica una orden de salto o ruptura de secuencia, el contenido del contador de programa será cargado con la dirección a la que debe saltar.

Funcionamiento de la Pila

Emplea un sistema de almacenamiento denominado pila de memoria o stack. Funciona como una memoria LIFO, es decir, la primera información que entra es la última en salir. En la pila, las informaciones pueden grabarse automáticamente o controladas por programas.

El proceso de almacenar un dato es:

1. Emitir por el bus de direcciones el contenido del stack pointer y por el bus de datos el dato a almacenar en la posición de memoria apuntada por el stack pointer.
2. El registro stack pointer se decrementa automáticamente en una unidad para posicionarse en la siguiente dirección libre de memoria.