Grado Medio De Informatica

1. La Unidad de control (UC).

Es la que gobierna al resto de las unidades, es la encargada de interpretar y ejecutar las instrucciones controlando su secuencia. Recibe la información la interpreta y envía las ordenes precisas a los elementos necesarios para el procesamiento correcto de los datos.

Consta de los siguientes elementos:

• Contador de programa (CP). Se trata de un registro de control de secuencia que siempre contiene la dirección de memoria donde esta ubicada la siguiente instrucción a ejecutar. Con él se garantiza que las instrucciones se ejecutan en la secuencia adecuada.

Al iniciar la ejecución de un programa toma la dirección de su primera instrucción., e incrementa su valor en uno, de forma automática cada vez que se concluye una instrucción, salvo que la instrucción que se ejecuta sea de salto o de ruptura de secuencia, en cuyo caso CP toma la dirección a la que habrá que saltar.

• Registro de Instrucción (RI). Contiene la instrucción que se esta ejecutando en cada momento. Esta instrucción llevará consigo el código de operación y en su caso los operandos o las direcciones de memoria de dichos operandos.

• Decodificador (D). Se encarga de extraer el código de operación de la instrucciónen curso(la que esta en el RI), lo analiza y emite las señales necesarias al resto de elementos para su ejecución a través del secuenciador.

• Secuenciador (S) También llamado controlador. En este dispositivo se generan ordenes muy elementales (microordenes) que, sincronizadas, por los impulsos del reloj, hacen que se vaya ejecutando poco a poco la instrucción que esta cargada en el RI.

• Reloj (R) Proporciona una sucesión de impulsos eléctricos o ciclos a intervalos constantes, que marcan los instantes en que han de comenzar los distintos pasos de que consta cada instrucción

2. LA Unidad Aritmético Lógica ( ALU) .

Es la encargada de procesar todas las operaciones elementales ya sean de tipo aritmético ( + - * / ) o lógicas (AND, OR, NOT, etc. ( mas conocidas como operaciones del álgebra de Boole).

Para realizar su función necesita de los siguientes elementos:

• Registros de entrada (REN) En ellos se almacenan los datos u operandos que van a intervenir en una instrucción.

• Circuito Operacional (COP) Contiene los circuitos necesarios para realizar las operaciones con los datos procedentes de los registros de entrada (REN). También contiene entradas de ordenes en las que se introduce el tipo de operación que debe realizar en cada momento (suma, resta, and, or, etc.).

• Registro acumulador (RA) Almacena los resultados de las operaciones llevadas a cabo por el circuito operacional. Esta conectado con los registros de entrada para realimentación en el caso de operaciones encadenadas. Asimismo tiene una conexión directa al bus de datos para el envío de los resultados a la memoria central o a la unidad de control.

• Registro de estado (RES) Se trata de un conjunto de biestables en los que se deja constancia de algunas condiciones que se dieron en la última operación realizada y que habrán de ser tenidas en cuenta en operaciones posteriores por el secuenciador, son por ejemplo el bit de overflow, de signo, etc.

• La Memoria Central (principal o interna).

Es la encargada de almacenar los programas (las instrucciones) y los datos necesarios para poder realizar un determinado proceso. Para que un programa se ejecute tiene que estar cargado en la memoria junto con los datos necesarios.

Aunque algunos autores no la consideran como parte de la cpu por no estar integrada físicamente dentro del chip, otros si lo hacen, debido a la fuerte interrelación que existe entre ellas. La que si forma parte de los procesadores actuales es la llamada memoria cache. No se trata de memoria RAM, sino de un conjunto de registros, de acceso muy rápido, que almacenan la información que se utiliza con mas frecuencia.

La memoria central, es un soporte de información de acceso directo, está formada por multitud de celdas contiguas o posiciones de memoria, numeradas de forma consecutiva, que son capaces de retener la información que en ellas se deposite mientras el ordenador está conectado.

A la numeración de las celdas se le denomina dirección de memoria y por medio de su dirección se puede acceder a cualquiera de ellas de forma directa, independientemente de su posición, ya sea para leer o para escribir.

La memoria central tiene asociados los siguientes elementos:

• Registro de Dirección de memoria (RDM) Cuando se va a realizar una operación de lectura o de escritura se tiene que colocar en este registro la dirección de la celda que se va a utilizar en la operación, bien para grabarle algún dato o bien para extraer de ella su contenido.

• Registro de intercambio de Memoria (RIM) Es una zona de paso intermedio entre la memoria y el resto de unidades. Al hacer una operación de lectura de memoria, la información almacenada en la posición señalada por el RDM debe grabarse en él antes de ser enviado por el bus del sistema a la unidad que lo requiere. Si es una operación de escritura, la información que hay que grabar, procedente de cualquier unidad funcional, es depositada por medio del bus en el RIM para que desde él se transfiera a la posición de memoria indicada por el RDM.

• Selector de Memoria (SM) Este dispositivo selecciona la operación a realizar, bien para lectura, bien para escritura. Se activa cada vez que se produce una orden de lectura o escritura, conectando la celda de memoria, cuya dirección figura en el RDM, con el RIM y posibilitando la transferencia de los datos en un sentido o en otro. La unidad de información mínima manejable por un ordenador es el conjunto de 8 bits o Byte

A la memoria central se le suele llamar RAM (Random Access Memory) y su tamaño o cantidad máxima de información que es capaz de almacenar se mide en Bytes. (en megabytes).

• Buses del sistema.

Se denomina así al conjunto de circuitos encargados de la interconexión y comunicación entre la CPU y el resto de unidades. Se trata de un conjunto de líneas eléctricas que permiten la transmisión, en paralelo, entre los diferentes componentes del ordenador.

El bus se caracteriza por:

• El número de líneas que lo forman (cada una de ellas transmite un bit, cantidad mínima de tratamiento de información) , los primeros PCs tenían 8 bits y en la actualidad se esta trabajando con 32 o 64 bits.

El numero de bits que circulan define el numero de líneas de que se dispone para transmitir información de un componente a otro.

• La velocidad a la que los bits circulan por el bus. Velocidad que como la del procesador se mide en megahercios (mil ciclos de reloj por segundo). Los buses actuales pueden ir desde los 66Mz a los 800Mz.

Hay tres clases de buses distintos:

• El bus de instrucciones y datos (bidireccional) utilizado para trasladar tanto instrucciones como datos desde la memoria RAM al resto de componentes del ordenador y viceversa. Un bus de 32 bits transfiere simultáneamente 4 palabras de ordenador entre dos unidades cualesquiera.

• El bus de control (unidireccional) por él transmite las ordenes la unidad de control al resto de unidades.

• El bus de direcciones (unidireccional) por él se transmiten las direcciones de destino a las que se dirigen los datos que se transmite por el bus de datos

Por ejemplo: Cuando la CPU tiene que obtener la información contenida en una posición de memoria, debe indicar su dirección mediante el bus de direcciones, pero también debe mandar una señal de lectura por el bus de control. Para recibir, a continuación, dicha información por el bus de datos.