Instituto Tecnológico de Matehuala

Ingeniería en Informática

Arquitectura de Computadoras

Investigación: Unidad 1. El Microprocesador

Alumna: Claudia Tovar Alonso

Matehuala, S.L.P., A 28 de Marzo del 2013

Unidad 1:el microprocesador

1.1 Arquitectura básica y sus operaciones

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Unidad 1. El microprocesador

• Una unidad aritmética lógica (ALU) es un circuito combinacional que realiza operaciones aritméticas y lógicas básicas en el computador.

• Operaciones aritméticas básicas: suma, resta, multiplicación y división.

• Operaciones lógicas básicas: not, and, or, nand, nor.

Unidad 1. El microprocesador

1.2 Tipos de arquitecturas en la evolución del CPU

• Arquitectura RISC: Reduced Instruction Set Computer, es un tipo de diseño de CPU utilizado en microprocesadores o microcontroladores.

• Arquitectura CISC: Complex Instruction Set Computer, la Monoprogramación es una característica importante y esencial de casi todas las arquitecturas CISC.

• Arquitectura Von Neumann: es una familia de arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos.

Unidad 1. El microprocesador

1.2 Tipos de arquitecturas en la evolución del CPU

Unidad 1. El microprocesador

1.2.1Tablas de Intel

Unidad 1. El microprocesador

1.2.1Tablas de Intel

Unidad 1. El microprocesador

1.2.1Tablas de Intel

Unidad 1. El microprocesador

1.2.1Tablas de Intel

Unidad 1. El microprocesador

1.3 Arquitectura multinúcleo

• Los procesadores multinúcleo son chips independientes que contienen dos o mas procesadores o núcleos de ejecución distintos en el mismo circuito integrado.

Unidad 1. El microprocesador

1.4 Multiprocesamiento (multihilos) en multinúcleo

El multiprocesamiento es conocido como el uso de múltiples procesos concurrentes en un sistema en lugar de un único proceso en un instante determinado.Como la multitarea que permite a múltiples procesos compartir una única CPU, múltiples CPUs pueden ser utilizados para ejecutar múltiples hilos dentro de un único proceso.

Unidad 2:Memorias

Una clasificación funcional de las memorias es la siguiente:

a) Memoria interna: constituida por los registros internos de la CPU.

b) Memoria central (o principal): almacena programas y datos, es relativamente grande, rápida y es accedida directamente por la CPU a través de un bus.

c) Memoria secundaria: se usa para el almacenamiento de programas del sistema y grandes archivos. Su capacidad es mucho mayor que las anteriores pero mas lenta y el acceso a la misma por parte de la CPU en indirecto. Las principales tecnologías son la magnética y la óptica.

Unidad 2. Memorias electrónicas

Se pueden definir algunos parámetros generales aplicables a todas las memorias:

a) Tipo de acceso:o Acceso aleatorio: cuando el tiempo de acceso es similar para

cualquier posición.o Acceso serie: cuando el tiempo de acceso depende de la posición

que ocupa la palabra dentro de la memoria.b) Tiempo de ciclo: indica el mínimo tiempo entre dos accesos sucesivos

a la memoria.c) Medio físico: o Electrónicas: construidas con semiconductores.o Magnéticas: basadas en el fenómeno de histéresis de los materiales

ferromagnéticoso Ópticas: utilizan tecnología láser.

d) Estabilidad:o Volatilidad: el contenido de la memoria se pierde cuando se

suspende la alimentación eléctrica.o Almacenamiento dinámico: el bit se almacena como carga de una

capacidad parasita de un transistor MOS.o Lectura destructiva (DRO): al efectuar la lectura se pierde la

información.

Unidad 2. Memorias electrónicas

Memorias de acceso aleatorio (RAM)

Memorias de lectura/escriturao Memorias estáticas (SRAM)o Memorias dinámicas (DRAM)

Memorias de solo lectura (ROM)o ROMo PROMo EPROMo EEPROMo FLASH

Memorias de acceso serieo Memorias pila (LIFO)o Memorias cola (FIFO)

Unidad 2. Memorias electrónicas

Unidad 3:Buses y puertos estándar

Funcionamiento de la transferencia de información:

o En el bus se encuentran dos pistas separadas, el bus de datos y el bus de direcciones. La CPU escribe la dirección de la posición deseada de la memoria en el bus de direcciones accediendo a la memoria, teniendo cada una de las líneas carácter binario.

o Cuanto mas líneas haya disponibles, mayor es la dirección máxima y mayor es la memoria a la cual puede dirigirse de esta forma. En el bus de direcciones original habían ya 20 direcciones, ya que con 20 bits se puede dirigir a una memoria de 1 MB y esto era exactamente lo que correspondía a la CPU.

Unidad 3. Buses y puertos estándar

Evolución de los buses y el tamaño del dato:

Funciones que debe realizar un computador para ejecutar trabajos de entrada/salida:

o Direccionamiento o selección del dispositivo que debe llevar a cabo la operación de E/S.

o Transferencia de los datos entre el procesador y el dispositivo (en uno u otro sentido).

o Sincronización y coordinación de las operaciones.

Esta última función es necesaria debido a la diferencia de velocidades entre los dispositivos y la CPU y a la independencia que debe existir entre los periféricos y a la CPU.

Unidad 3. Buses y puertos estándar

Evolución de los buses y el tamaño del dato:

o Comunicación física entre el procesador y el periférico para la transmisión de la unidad de información.

o Control de los periféricos. Para realizar estas funciones la CPU gestionara las líneas de control necesarias.

Unidad 3. Buses y puertos estándar

Evolución de los buses y el tamaño del dato:

Una operación de E/S es el conjunto de acciones necesarias para la transferencia de un conjunto de datos. Para la realización de una operación de E/S se deben efectuar las siguientes funciones:

o Recuento de las unidades de información transferidas (normalmente bytes) para reconocer el fin de operación.

o Sincronización de velocidad entre la CPU y el periférico.o Detección de errores (e incluso corrección).o Almacenamiento temporal de la información. Es más eficiente

utilizar un buffer temporal específico para las operaciones de E/S que utilizan el área de datos del programa.

o Conversión de códigos, conversión serie/paralelo, etc.

Unidad 3. Buses y puertos estándar

o Tipos de puertos estándar:

o Cada máquina conectada a una red utilizando el protocolo TCP/IP, tiene asignado un grupo de 4 bloques de un máximo de 3 cifras que van del 0 al 255 que la identifica como única en la red a la que esta conectada, de forma que pueda recibir y enviar información de y a otras maquinas en concreto.

o La IP tiene asignados 65536 puntos de salida y entrada de datos, algunos de ellos asignados por un estándar, definido por IANA (“Internet Assigned Numbers Authority”). Estos puertos que van del 0 al 1023 se denominan “Puertos bien conocidos”. Por otra parte los puertos que van del 1024 al 65535 son conocidos como “Puertos azarosos” y pueden ser utilizados libremente por aplicaciones.

Unidad 3. Buses y puertos estándar

Entrada y salida de datos a dispositivos:

o Son los que permiten introducir datos extremos a la computadora para su posterior tratamiento por parte de la CPU. Estos datos pueden provenir de distintas fuentes, siendo la principal un ser humano. Los mas utilizables son:o Tecladoo Ratón o mouseo Escánero Micrófonoo Cámara web

o son los que reciben información que es procesada por el ordenador y la reducen para que sea perceptible para el usuario.

Unidad 3. Buses y puertos estándar

Unidad 1. El microprocesador

Referencias Bibliográficas

Unidad 1:• http://es.wikipedia.org/• http://jasaru.blogspot.mx/• http://www.taringa.net/• http://jasaru.blogspot.mx/• http://jasaru.blogspot.mx/

Unidad 2:• http://www.frm.utn.edu.ar/arquitectura/unidad3.pdf

Unidad 3:• http://danae-electronica.blogspot.mx/2012/unidad-iii.html?m=1