Components Clau i Funcionament de la CPU

Principals Elements de la CPU

• Registre d'Instruccions: Conté la instrucció que s'està executant.
• Registre Comptador de Programa: Conté l'adreça de la instrucció que s'està executant.
• Registre d'Adreces (MBR o RA): Garanteix l'estabilitat de l'adreça de memòria on s'accedeix durant el cicle d'accés a la memòria.
• Registre de Dades (MBR o RD): Rep la informació llegida d'una posició de memòria destinada a la CPU o que s'ha d'escriure en una posició de memòria procedent de la CPU.
• Unitat de Control: Conté la lògica de comandament de la CPU. Rep informació de l'estat dels elements de la màquina i pren decisions per executar cada instrucció del programa.
• Unitat Aritmètica i Lògica (UAL): Conté la funcionalitat operativa per realitzar totes les operacions derivades de l'execució de la instrucció en curs (és la calculadora).
• Status Register: Conté informació de l'estat de la CPU com a resultat de l'execució de l'última instrucció realitzada.

Descripció de RAM, ROM, Memòria Volàtil, Adreça i Contingut

• RAM (Random Access Memory): Memòria d'accés aleatori. Es triga el mateix temps a accedir a qualsevol posició de memòria, independentment de la ubicació. És la memòria principal d'un ordinador.
• ROM (Read Only Memory): Memòria el contingut de la qual ve determinat pel procés de fabricació i no pot ser modificat posteriorment. S'utilitza per tenir informació o programes en el moment de l'engegada de l'ordinador.
• Memòria Volàtil: Només manté la informació mentre hi ha aportació d'energia. En apagar-se, el contingut desapareix.
• Adreça: Valor numèric que identifica de manera inequívoca una posició de memòria i el seu contingut.
• Contingut: Informació emmagatzemada en una posició de memòria, introduïda amb una operació d'escriptura a la posició indicada per la seva adreça.

Repertori d'Instruccions

És el catàleg d'instruccions. Aquest catàleg és fix, limitat i propi de cada fabricant. Hi ha diferents tipus d'instruccions: de transferència d'informació, operatives i de control de flux.

Cicle d'Instrucció de la Màquina

1. Cerca/Captació de la instrucció:
   • MAR <- [PC] // Lectura de la Memòria
   • MBR <- Instrucció que ve de la memòria
   • RI <- [MBR]
2. Descodificació
3. Cerca de l'operand/s:
   • MAR <- [Reg. Instr.](nom adreça) // Lectura de la Memòria
   • MBR <- Operand que ve de la memòria
   • Registre <- [MBR]
4. Execució i preparació de la següent instrucció: Per exemple, invertir-lo. PC <- [PC] + 1