Sistemas Microprogramables: Conceptos Clave, Estructura y Clasificación

Definición de un Sistema Microprogramable

Un sistema microprogramable es aquel capaz de leer, interpretar y ejecutar, de forma secuencial, las instrucciones contenidas en un programa.

Componentes Fundamentales

• Hardware: Es el conjunto de circuitos electrónicos que forman el sistema microprogramable o, dicho de otra forma, es la parte física del sistema.
• Software: Es el conjunto de programas y aplicaciones, formado por instrucciones y rutinas, que se utilizan para programar y coordinar el sistema microprogramable.
• Firmware: Es un pequeño software grabado en la estructura electrónica del sistema que contiene un grupo de programas que sirven de intermedio entre el software y el hardware.

Bloques Funcionales de un Sistema Microprogramable

• Reloj: Es un generador de impulsos de ondas cuadradas periódicas, utilizado para que todo el sistema funcione en sincronía.
• Unidad Central de Proceso (CPU): Es la parte más importante del sistema microprogramable. Es donde se realiza la interpretación y ejecución de las instrucciones, y genera todas las órdenes de control para gobernar el sistema. Su estructura puede ser:
  • Complejos circuitos digitales cableados colocados en tarjetas de circuito impreso, que se instalan en un mismo chasis o armario.
  • Todo integrado en un único circuito integrado o chip, denominado microprocesador.
• Memoria Central o Interna: Es donde se encuentran los datos y los programas que debe utilizar el sistema microprogramable.
• Unidad de Entrada/Salida (Interfaz): Permite la comunicación del sistema microprogramable con el exterior. Su función es adaptar las diferentes velocidades y códigos utilizados por los elementos externos del sistema y el interior.
• Periféricos: Conjunto de dispositivos que realizan el trabajo en el exterior del sistema, y pueden ser de entrada o salida.

Clasificación de los Sistemas Microprogramables

Según el número de chips que los forman, su capacidad de trabajo y el tratamiento de datos, se clasifican en:

• Microprocesadores: Están divididos en diversos chips. Los microprocesadores incluyen únicamente en su interior la unidad central de proceso (CPU), de ahí que se los conozca como CPU.
• Microcontroladores: Es un chip que integra en la misma pastilla la CPU, algo de memoria central (RAM, ROM) y/o puertos paralelos. La desventaja es que su capacidad de trabajo es menor que la de los microprocesadores.
• Dispositivos PLD (Programmable Logic Device): Son chips que en su interior integran una matriz de puertas lógicas cuya funcionalidad puede ser programada por el usuario.

Esquema de Bloques de un Sistema Basado en Microprocesador

• Unidad Aritmético-Lógica (ALU)
• Acumuladores y Registros
• Unidad de Control
• Reloj
• Memoria Central
• Unidad de Entrada/Salida
• Periféricos

La CPU es la parte más importante del sistema por ser la encargada de controlar y dirigir las tareas, así como de realizar los cálculos que se requieren.

Unidad de Proceso

Es la zona donde se realizan las operaciones aritméticas y lógicas con los datos procedentes de la memoria central o contenidos en registros, ordenadas desde la unidad de control. También es la encargada de realizar todas las transferencias de datos hacia la memoria o desde esta.