Fundamentos de la Arquitectura de Sistemas Microprogramables y Microprocesadores

Fundamentos de la Arquitectura de Sistemas Microprogramables

Un 1 bit es la unidad más pequeña de información. 1 byte equivale a 8 bits, 1 KB son 1024 bytes y 1 GB equivale a 10⁹ bytes.

Estructura de un Sistema Microprogramable

1. Reloj: Generador de impulsos de onda cuadrada periódicas. Sirve para que el sistema funcione sincronizado. La frecuencia del mismo define la velocidad del sistema.
2. Unidad Central de Proceso (CPU): Es la parte más importante; interpreta y ejecuta las instrucciones, y genera todas las funciones de control para supervisar el sistema.
3. Memoria central o interna: En ella se encuentran los datos y programas que se van a utilizar.
4. Unidad de entrada/salida (interfaz): Permite la comunicación del sistema con el exterior.
5. Periféricos: Conjunto de dispositivos que realizan un trabajo en el exterior del sistema. Pueden ser de entrada o de salida.

Elementos Esenciales de un Sistema Basado en Microprocesador

• Unidad de Control (UC): Recibe la información, la transforma y la interpreta. Dentro de ella se encuentra el Contador de Programa (CP), que indica la próxima instrucción a ejecutar, y también el Decodificador de Instrucciones (DI), que traduce las instrucciones. Una vez decodificadas, el secuenciador las envía a ejecutar.
• Unidad Aritmética-Lógica (UAL): Es la parte operativa donde se realizan las operaciones aritméticas y lógicas. Se apoya en tres elementos:
  • Registro Acumulador: De almacenamiento temporal, donde se depositan los datos obtenidos de las operaciones.
  • Registro de Estado: Informa sobre el resultado que se obtuvo al ejecutar la última instrucción.
  • Registro de Entrada: Almacena los datos que intervienen en la realización de la operación.
• Acumuladores y Registros.
• Reloj: Necesario para que el microprocesador controle los restantes bloques del sistema y que el sistema vaya en sincronía. El microprocesador realiza ciclos de trabajo que se dividen en: 1. Fase de búsqueda y 2. Fase de ejecución.
• Memoria Central (MC): Es la encargada del almacenamiento de los programas y de la información necesaria para el funcionamiento del sistema. Se divide en:
  • 1. Memoria RAM: Permite tanto lectura como escritura.
  • 2. Memoria ROM: Solo permite lectura.
• Unidad de Entrada/Salida (Interface).
• Periféricos.

Sistemas de Interconexión: Los Buses

Un bus se puede definir como una línea de interconexión portadora de información, constituida por varios hilos conductores. Se clasifican en:

• Bus de datos: Transporta instrucciones, datos, etc. Es de carácter bidireccional.
• Bus de control: Transporta información para la correcta coordinación. Es de carácter unidireccional.

Según el método de envío, la comunicación puede realizarse en paralelo o en serie.