INTRODUCCIÓN
OBJETIVOS
FUNCIONES DE LA CPU
*MEMORIA RAM
*MEMORIA ROM
OPERACIÓN DE LA CPU
PROCESADOR
BIBLIOGRAFIA
INTRODUCCIÓN
Central Processing Unit (CPU/Unidad Central de Procesamiento) también llamado microprocesador o simplemente procesador, es el componente principal del ordenador y otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones contenidas en los programas y procesa los datos. Las CPU proporcionan la característica fundamental del ordenador digital (la programabilidad) y son uno de los componentes necesarios encontrados en los ordenadores de cualquier tiempo, junto con la memoria principal y los dispositivos de entrada/salida. Se conoce como microprocesador el CPU que es manufacturado con circuitos integrados. http://www.youtube.com/watch?v=TWTxbCUWLd0
OBJETIVOS
- Reconoces de manera clara el funcionamiento adecuado de la cpu como el principal componente del computador
- Diferenciar todas y cada una de estas funciones para saber de que trata cada una.
- Establecer de manera directa todos los diferentes modos de funcionamiento del cpu.
FUNCIONES DE LA CPU
Funciones principales del procesador o CPU:
. Envía y recibe señales de control, direcciones de memoria y datos de un lugar a otro del ordenador a través de líneas llamadas BUS.
. En estos bus están las puertas de E/S, las cuales conectan a la memoria y a los chips de apoyo al bus.
. Los datos pasan a través de estas puertas de E/S mientras viajan desde y hasta la CPU.
Funciones básicas de la CPU
En la memoria ROM del sistema, el fabricante ha grabado una serie de programas ejecutivos, software del sistema y es a estos programas a los que accederá el µp para realizar las funciones.
El software del sistema de cualquier autómata consta de una serie de funciones básicas que realiza en determinados tiempos de cada ciclo.
En general cada autómata contiene y realiza las siguientes funciones:
Vigilar que el tiempo de ejecución del programa de usuario no exceda de un determinado tiempo máximo. A esta función se le denomina Watchdog.
Ejecutar el programa usuario.
Crear una imagen de las entradas, ya que el programa de usuario no debe acceder directamente a dichas entradas.
Renovar el estado de las salidas en función de la imagen de las mismas, obtenida al final del ciclo de ejecución del programa usuario.
Chequeo del sistema.
MEMORIA
Memoria RAM.-
Almacena programas y datos, empieza en las direcciones bajas y llega hasta el inicio de la ROM.
Memoria ROM.-
Situada en las posiciones altas de memoria, almacena las rutinas básicas del ordenador, como las rutinas de acceso a discos, pantalla, etc.
La memoria física
como la memoria virtual emplean direccionamiento de memoria para acceder a sus datos.
En la memoria física,
la dirección accede a la memoria RAM real (los chips RAM incorporados a la placa madre), y la dirección de memoria virtual hace referencia a un espacio del disco duro que simula memoria RAM (el archivo de paginación).
OPERACIÓN DEL CPU
La operación fundamental de la mayoría de los CPU, sin importar la forma física que tomen, es ejecutar una secuencia de instrucciones almacenadas llamadas "programa". Aquí se habla sobre los dispositivos conformes con la arquitectura Eckert-Mauchly común. El programa es representado por una serie de números que se mantentienen en una cierta clase de memoria de computador. Hay cuatro pasos que casi todos los CPU de Eckert-Mauchly usan en su operación: fetch, decode, execute, y writeback, (leer, decodificar, ejecutar, y escribir).
El primer paso, leer (fetch), implica el recuperar una instrucción, (que es representada por un número o una secuencia de números), de la memoria de programa. La localización en la memoria del programa es determinada por un contador de programa (PC), que almacena un número que identifica la posición actual en el programa. En otras palabras, el contador de programa indica al CPU, el lugar de la instrucción en el programa actual. Después de que se lee una instrucción, el PC es incrementado por la longitud de la palabra de instrucción en términos de unidades de memoria. Frecuentemente la instrucción a ser leída debe ser recuperada de memoria relativamente lenta, haciendo detener al CPU mientras espera que la instrucción sea retornada. Este problema es tratado en procesadores modernos en gran parte por los cachés y las arquitecturas pipeline (ver abajo).
La instrucción que el CPU lee desde la memoria es usada para determinar qué deberá hacer el CPU. En el paso de decodificación, la instrucción es dividida en partes que tienen significado para otras porciones del CPU. La manera en que el valor de la instrucción numérica es interpretado está definida por la arquitectura del conjunto de instrucciones (el ISA) del CPU. A menudo, un grupo de números en la instrucción, llamado opcode, indica qué operación realizar. Las partes restantes del número usualmente proporcionan información requerida para esa instrucción, como por ejemplo, operandos para una operación de adición. Tales operandos se pueden dar como un valor constante (llamado valor inmediato), o como un lugar para localizar un valor, que según lo determinado por algún modo de dirección, puede ser un registro o una dirección de memoria. http://www.youtube.com/watch?v=I89UcJvP3Yg
PROCESADOR
Está constituido por el microprocesador, el reloj(generador de onda cuadrada) y algún chip auxiliar.
El micropocesador es un circuito integrado (chip), que realiza una gran cantidad de operaciones, que podemos agrupar en:
Operaciones de tipo lógico.
Operaciones de tipo aritmético.
Operaciones de control de la transferencia de la información dentro del autómata.
Para que el microprocesador pueda realizar todas estas operaciones está dotado de unos circuitos internos que son los siguientes:
Circuitos de la unidad aritmética y lógica o ALU: Es la parte del µp donde se realizan los cálculos y las decisiones lógicas para controlar el autómata.
Circuitos de la unidad de control (UC) o Decodificador de instrucciones: Decodifica las instrucciones leídas en memoria y se generan las señales de control.
Acumulador: Es la encargada de almacenar el resultado de la última operación realizada por el ALU.
Flags: Flags, o indicadores de resultado, que pueden ser consultados por el programa.
Contador de programa: Encargada de la lectura de las instrucciones de usuario.
Bus(interno): No son circuitos en si, sino zonas conductoras en paralelo que transmiten datos, direcciones, instrucciones y señales de control entre las diferentes partes del mp.
Memoria monitor del sistema
Es una memoria de tipo ROM, y además del sistema operativo del autómata contiene las siguientes rutinas, incluidas por el fabricante.
Inicialización tras puesta en tensión o reset.
Rutinas de test y de respuesta a error de funcionamiento.
Intercambio de información con unidades exteriores.
Lectura y escritura en las interfaces de E/S.
CONCLUSIÓN
Para concluir es bueno tener en cuenta que un computador sin un base de datos o cpu no podría funcionar, esta es el cerebro del ordenador y por lo tanto maneja internamente todas las funciones de este de manera rápida eficaz y libre, es importante que se tenga en cuenta para todo lo referente al computador porque hace parte de él, y sin esta no podría tener un buen funcionamiento.
BIBLIOGRAFIA
No hay comentarios:
Publicar un comentario