Download Microprocesador unidades+ tipo de Bus

Microprocesador
Unidad Decodificación
Unidad de Ejecución
Unidad Aritmética Lógica
Unidad de Decodificación: Se encarga de Interpretar el código para averiguar el tipo de
instrucción a realizar por Ej: Instrucciones de suma, resta, almacenamiento de datos en
memoria. Etc
Unidad de Ejecución: Es la encargada de dar las ordenes necesarias a las diversas
partes del microprocesador para poder ejecutar c/u de las instrucciones.
ALU: Las operaciones que realiza son: Suma, Resta, Multiplicación,
División y trabajan con dígitos binarios
CPU
• En la suma saber como funciona en microprocesador implica saber
como se va ejecutando c/u de las instrucciones del programa que se
almacena en la memoria
Los pasos globales que se siguen a la hora de
consumar una instrucción son
Búsqueda de la
instrucción
Decodificación del
la instrucción
Búsqueda de
Operandos
Ejecución de la
Instrucción
Almacenamiento
del Resultado
Microprocesador
 Unidad Decodificación
Unidad de Ejecución
Unidad Aritmética Lógica
EL microprocesador esta compuesto por 2 unidades
BUS DE DATOS
REGISTRO
A
UNIDAD DE CONTROL
B
RAM
C
ALU
BUS DE DIRECCIONES
Unidad de Control
Es el centro nervioso del ordenador ya que desde ella se
controlan y gobiernan todas las operaciones como funciones
básicas tiene:
 Tomar las instrucciones de memoria
 Decodificar e interpretar las instrucciones
 Ejecutar las instrucciones
Elementos de la
Unidad de control
Elementos de la Unidad de Control
CONTADOR DE
PROGRAMA
Reloj
SECUENCIADOR
DECODIFICADOR
REGISTRO DE
INSTRUCCIÓN
MBR
Contador de Programa
 Contiene permanentemente la dirección de memoria de la
siguiente instrucción a ejecutar
Registro de instrucción
 Contiene la instrucción que se está ejecutando en cada
momento.
EL DECODIFICADOR
 Es el que se encarga de extraer el código de operación de
instrucción en curso, lo analiza y emite las señales y mensajes
al resto de los elementos para su ejecución a través del
secuenciador
EL SECUENCIADOR
 En este dispositivo se generan ordenes muy fundamentales,
micro órdenes, que sincronizados por impulsos de reloj
hacen que se vallan ejecutando poco a poco la instrucciones
que esta cargada en el registro del instrucción.
EL RELOJ
 Proporciona una sucesión de impulsos eléctricos o ciclos en
intervalos contantes.
 La velocidad de la computadora esta ligada a al reloj ej si la veloc.
es de 800Mhs quiere decir que hace 800 millones de tic por
segundo, o el tiempo que se toma para hacer que un transistor se
apague y vuelva a encender.
Hoy
hablamos de
3GHz
LA UNIDAD ARITMETICA LOGICA
ACUMULADOR
FLAGS
CIRCUITO OPERACIONAL
REN 1
Reg. de entrada
REN2
CIRCUITO OPERACIONAL
 Contiene los circuitos necesarios para la realización del las
operaciones con los datos procedentes de los registros de
entrada
REN
 En ellos se almacenan los datos u operandos que intervienen
en una instrucción antes de la realización de las operaciones
por parte del circuito operacional
CIRCUITO ACUMULADOR
 Almacena los resultados llevadas a cabo por el circuito
operacional
FLAGS (variable booleana)
O REGISTRO DE ESTADO
 Se trata de unos registros de memoria en las que se deja
constancia de algunas condiciones que se dieron en la ultima
operación realizada y que habrán de ser tenidas en cuenta en
las operaciones.
BUS DE DATOS
REN1
REN2
REGISTRO
RI
A
B
C
ALU
RAM
D
cache
+1
PC
UC
RELO
J
BUS DE DIRECCIONES
RESET
Memoria Cache
 En informática, una caché es un conjunto de datos duplicados de
otros originales, con la propiedad de que los datos originales son
costosos de acceder, normalmente en tiempo, respecto a la copia en la
caché. Cuando se accede por primera vez a un dato, se hace una copia
en el caché; los accesos siguientes se realizan a dicha copia, haciendo
que el tiempo de acceso medio al dato sea menor.
 Los sistemas de memoria caché usan una tecnología conocida por
caché inteligente en la cual el sistema puede reconocer cierto tipo de
datos usados frecuentemente
Mas Inf
Los cache
 El cache está presente en varias partes de una computadora. Ej
disco duro y tarjeta de red para acelerar el acceso a los datos.
 La cache de L1 conservar instrucciones que se han ejecutado
recientemente. El cache L2 aloja las instrucciones que
probablemente se utilicen enseguida. El cache L3 contiene muchas
de las instrucciones posibles.
En todos los casos el CPU puede acceder a la memoria caché de
manera más rápida, dando como resultado una ejecución mas
rápida del programa.
MAPA
BUS
BUS= Conjunto de cables conductores que viaja desde la CPU
comunicando componentes de hardware como el conjunto de
chipset (Norte Y Sur) la memoria ram, zócalos de expansión
etc.
 Físicamente encontramos el bus como un conjunto de pistas
conductoras grabadas en la placa base.
 Precisamente su característica más importante es el número de
tales pistas, pues cuanto mayor sea el número, mayor es la
cantidad de bits de la señal que transporta.

Ejemplo de bus
Tipos de Bus
•Bus de datos= transportamos datos, la función de este
Bus es de enviar y recibir datos, por eso se dice que es
bidireccional.
• Bus de direcciones= Como su única función será
localizar un dispositivo y enviar por este bus una
notificación, a un dispositivo en particular sabiendo su
dirección, y avisarle de la existencia de información en
el Bus de Datos para ser utilizada) se dice que es
unidireccional.
•Bus de Control= Comunicará que operación desea
realizar el microprocesador, por ejemplo: leer o
escribir.
BUS
Bus de datos
Bus de datos= transportamos datos La función de este Bus es de enviar y recibir datos, por eso se
dice que es bidireccional.
BUS DE DIRECCIONES
¿Cómo se enteran los dispositivos si el microprocesador quiere recibir información y no enviarla?
BUS DE CONTROL
El bus de control gobierna el uso y acceso a las líneas de datos y de direcciones. Como éstas
líneas están compartidas por todos los componentes, tiene que proveerse de determinados
mecanismos que controlen su utilización. Las señales de control transmiten tanto órdenes
como información de temporización entre los módulos. Mejor dicho, es el que permite que no
haya colisión de información en el sistema.
Investigar
 Tipos de software
 Sistema operativo
 Kernel
 Firmware (“Software firme, fijo o solido”)
Hercios
 (Hercio). Unidad de frecuencia (número de veces que se repite
por segundo cualquier fenómeno) electromagnética. Cada unidad
equivale a un ciclo por segundo. Por ejemplo, 500 hertz
equivalen quinientos ciclos por segundo.
En computadoras, los hertz o hercios se suelen utilizar para
medir la frecuencia de reloj (la velocidad relativa) de un
microprocesador, generalmente en MHz (megahertz) o GHz
(gigahertz).
Velocidad de micro
 Al igual que el microprocesador, la velocidad del bus se mide en
megahertz(MHz) debido a que cuenta con su propia velocidad del
reloj.
 Ósea que mientras más rápida sea la velocidad del reloj, mas rápido
podrá transferir datos entre sus partes
cpu
Un bus de 8 cables trans_____
Un bus de 16 bit tras______
Un bus FSB de 4 byte tras____
Ram
Medidas en hz
 Un Hz equivale a un tic de ese reloj por segundo. Se utiliza muy
frecuentemente como unidad de medida de la frecuencia de
trabajo de un dispositivo de hardware.
 Un Megahertz equivale a un millón de tics por segundo. Si el reloj
de un motherboard es (o está configurado) a 100 MHz, éste es un
sistema PC100.
 Un Megahercio (MHz) equivale a 10 exp 6 hercios (1 millón).
 Otros múltiplos comunes del hercio (Hz) son:
Kilohercio (kHz), equivalente a 10 exp3 Hz (1.000).
Gigahercio (GHz), equivalente a 10exp9 Hz (1.000 millones).
Megahercios en informática
 Se ha venido utilizando desde el nacimiento de los computadores personales,
originando la guerra por los MHz, con velocidades iniciales de 4 MHz ="4.000.000
Hercios " hasta 3.800 MHz ="3.800.000.000 Hercios" esta velocidad fue alcanzada
por el PIV 3.8 recordemos que cada hercio es un ciclo por segundo, lo que significa
que un procesador a 3.800 MHz viene realizando tres mil ochocientos millones de
operaciones por segundo que bien pueden ser suma, resta, multiplicación y división,
pero es más común que se mencione como 3,8 GHz en vez de 3.800 MHz, debido a
que 1.000 MHz es equivalente a 1 GHz, la desventaja de tanta velocidad es el
calentamiento del procesador, así un procesador a 2,66 GHz utilizando el procesador
al máximo, mantiene una temperatura de 70 ºC, lo que podría ocasionar que el
componente se queme.
 Otras bases de datos, así como memorias del ordenador, también operan a diferentes
frecuencias, y habitualmente también del orden de megahercios, aunque estas
especificaciones técnicas son menos anunciadas por los vendedores de ordenadores
que la frecuencia del microprocesador.
FSB/Multiplicador
 El front-side bus, ("bus de la parte frontal"), es el tipo de bus
usado como bus principal en algunos de los microprocesadores de
la marca Intel para comunicarse con el chipset. Ese bus incluye
señales de datos, direcciones y control, así como señales de reloj
que sincronizan su funcionamiento. En los nuevos procesadores de
Intel y hace tiempo en los de AMD se usan otros tipos de buses
como el Intel QuickPath Interconnect y el HyperTransport
respectivamente.
 INV =HYPERTHREADING
Velocidad de componentes
 La frecuencia de trabajo del microprocesador se obtiene como resultado de multiplicar la
frecuencia de reloj del FSB (en MHz, no en MT/s) por un factor multiplicador. Este factor
multiplicador, así como la frecuencia de reloj del FSB pueden alterarse a través de la
configuración de la placa base, generalmente a través de la BIOS, permitiendo así el
overclocking. Por ejemplo, una CPU de 1.000 MHz podría funcionar con una frecuencia de
reloj de 133 MHz y un factor multiplicador de 7,5.
 El ancho de banda del FSB depende de su tamaño de palabra (si es de 16, 32 o 64 bits), su
frecuencia de reloj medida en megahercios y el número de transferencias que realiza por cíclo
de reloj. Por ejemplo, un FSB de 32 bits de ancho (4 bytes), funcionando a 100 MHz y que
realice 4 transferencias por cada ciclo, ofrece un máximo teórico de 1.600 megabytes por
segundo.
 Por otra parte si se usa la tecnología Quad Pumping, si el bus funciona a 100 MHz de señal de
reloj, en cada ciclo de reloj hay cuatro transferencias de datos. Se dice entonces que el bus
funciona a 400 MT/s,(millones de trasferencia por segundo) y su ancho de banda se expresa
mediante la siguiente sencilla fórmula:
 4 bytes x 100 MHz x 4 = 1.600 MB/s.
Ancho de
dato
frecuencia
operaciones