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CPU “Microprocesador de datos”
Bus “ Transporte de los datos”
Material de Apoyo
La CPU está constituida por los siguientes elementos:
La CPU(Central Procesing Unit) es la parte
inteligente del sistema. Interpreta las
instrucciones del programa de usuario y
consulta el estado de las entradas.
Dependiendo de dichos estados y del
programa, ordena la activación de las salidas
deseadas.
La CPU está constituida por los siguientes elementos:
1 Procesador
2 Memoria monitor del sistema
3 Circuitos auxiliares
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:
1 Operaciones de tipo lógico.
2 Operaciones de tipo aritmético.
3 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 p.
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.
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.
Bus
El Transporte de los Datos
BUS
Hay tres clases de buses:
1. bus de datos,
2. bus de direcciones
3. bus de control.
Una placa base tipo ATX tiene tantas pistas eléctricas destinadas a buses, como anchos
sean los Canales de Buses del Microprocesador de la CPU: 64 para el Bus de datos y 32
para el Bus de Direcciones. El "ancho de canal" explica la cantidad de bits que pueden
ser transferidos simultáneamente.Así, el Bus de datos transfiere 8 bytes a la vez.
Así, el Canal de Direcciones del Microprocesador para una PC-ATX puede
"direccionar" más de 4 mil millones de combinaciones diferentes para el conjunto de
32 bits de su bus
Bus de datos
Mueve los datos entre los dispositivos del hardware de Entrada como el teclado, el
escáner, el ratón, etc.; de salida como la Impresora, el Monitor o la tarjeta de Sonido; y
de Almacenamiento como el Disco Duro, el Disquete o la Memoria-Flash. Estas
transferencias que se dan a través del Bus de Datos son gobernadas por varios
dispositivos y métodos, de los cuales el Controlador PCI, "Peripheral Component
Interconnect", Interconexión de componentes Periféricos, es uno de los principales. Su
trabajo equivale, simplificando mucho el asunto, a una central de semáforos para el
tráfico en las calles de una ciudad.
Bus de direcciones
El Bus de Direcciones, por otra parte, está vinculado al bloque de Control de la CPU
para tomar y colocar datos en el Sub-sistema de Memoria durante la ejecución de los
procesos de cómputo.
Para el Bus de Direcciones, el "ancho de canal" explica así mismo la cantidad de
ubicaciones o Direcciones diferentes que el microprocesador puede alcanzar. Esa
cantidad de ubicaciones resulta de elevar el 2 a la 32ª potencia. "2" porque son dos las
señales binarias, los bits 1 y 0; y "32ª potencia" porque las 32 pistas del Bus de
Direcciones son, en un instante dado, un conjunto de 32 bits. Nos sirve para calcular la
capacidad de memoria en el CPU.
Bus de control
Este bus transporta señales de estado de las operaciones efectuadas por la CPU. El
método utilizado por el ordenador para sincronizar las distintas operaciones es por
medio de un reloj interno que posee el ordenador y facilita la sincronización y evita las
colisiones de operaciones (unidad de control).Estas operaciones se transmiten en un
modo bidireccional.
Lista de buses
Tarjetas internas
PCI
AGP, exclusivo de tarjetas gráficas.
PCI-Express sustituye tanto a PCI como a AGP como nuevo estándar.
ISA.
VESA (Existencia efímera y sustituido por PCI).
bus MCA (propiedad de IBM y también de existencia efímera(al igual que VESA)).
Ranura AMR
Ranura CNR Usada para un módem.
Conexión exterior
USB.
Firewire (IEEE 1394).
Almacenamiento
PATA o IDE Es el más habitual en discos duros
SATA sustituirá al PATA.
SCSI Bastante más caro que ATA
SAS Sustituirá al SCSI paralelo
También se usan USB y Firewire para almacenamiento.