UNIDAD ICONCEPTOS GENERALESConceptos GeneralesMicroprocesadores Otoño 2011

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Fall 2011

Contenido

Introducción

Arquitectura generalizada de una computadora

Componentes de una computadora

Conjunto de Instrucciones y lenguaje de maquina

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Introducción

El microprocesador es un dispositivo programable con capacidades de decisión y computo.

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Introducción

Cada microprocesador puede ejecutar un conjunto de instrucciones fijas expresadas en forma de patrones binarios llamadas lenguaje de maquina.

Cada patrón binario asociado a una instrucción es también asociado a un mnemónico.

El conjunto de mnemónico forma el ensamblador del microprocesador.

Lenguaje de Maquina 00110111

Nmemonicos LD SP, 1895H

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Introducción

El microprocesador lee instrucciones en binario del dispositivo de almacenamiento llamado memoria. El microprocesador acepta datos binarios y los procesa de acuerdo a las instrucciones.

Salida

Instrucciones

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Introducción

Los componentes físicos del sistema son llamados hardware.Un programa es un conjunto de instrucciones que desarrollan una tarea especificaUn conjunto de programas son llamados software

Entrada

Salida

Hardware

SoftwarePrograma 1 Programa 2 Programa 3

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Introducción7

Unidad Aritmética Lógica

(ALU)

Unidad de Control

Unidad de Memoria

Entrada Salida

Microprocesador

Microprocesador

Memoria I/O

Dispositivos Periféricos• Convertidores A/D• Timer• Serial I/O

Microcontrolador

Organización de un Sistema basado en Microprocesador

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ALU: realiza operaciones aritméticas (+,-, etc.) y lógicas (and, or, etc)Registros: almacenan datos y direcciones temporalmenteUnidad de Control: envía señales de control y temporización a todo la unidad de microprocesador.

ALU Arreglo de Registros

Unidad de Control

BUS

ROM RAM

Memoria

Entrada Salida

Conjunto de Instrucciones9

Longitud de palabra cambia con respecto a cada microprocesador.

Un microprocesador de 16 bit tiene una longitud de palabra de 16 bits, i.e. 2 bytes.

Instrucción se define como una tarea completa que el microprocesador puede realizar, puede estar formada de 1 o mas palabras

Conjunto de Instrucciones10

If A > B C = 2 +A

elseB = C +A

LD B,32HLD C,0A2HADD A,B

0000 11111010 11000101 0101

Dependiente del hardware

Puede Migrar a otra plataforma

Conjunto de Instrucciones

Cada microprocesador es diseñado para ejecutar un determinado numero de instrucciones

La instrucción esta compuesta por las señales de control que le indicaran al microprocesador que acción ejecutar

El numero de instrucciones para cada procesador varia de acuerdo al diseño del mismo.◦ Por ejemplo el Z80 tiene 158 instrucciones

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Formato de Datos

El microprocesador solamente es capaz de procesar datos binarios.Estos datos pueden estar en los siguientes formatos◦ Código ASCII, (American Standard Code for Information Interchange)

Código de 7-bits que representa letras, números decimales, símbolos y comandos de maquina.

◦ Código BCD, (Binary-Code Decimal)Representación binaria de los 10 dígitos decimales

◦ Enteros con signoEl digito mas significativo es usado para el signo, 0 representa un numero positivo, mientras que 1 representa un numero negativo

◦ Enteros sin signoLos 8-bits son usados para representar un numero

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Formato de Datos

Código ASCII

30H – 39H 0 – 941H – 5AH A – Z61H – 7AH a – z

00H – 0FH Comandosde Maquina

Ejemplo:07H Campana09H Tabulador

Código BCD

0000 00001 10010 20011 30100 40101 50110 60111 71000 81001 9

Ejemplo:00110101 35

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Codigo ASCII14

Formato de Datos

Enteros con Signo

Rango-128 a 127

Números Negativos se representan en complemento a 2

Ejemplo:01111111 12711111111 -128

Entero sin Signo

Rango0 a 255

Los 8 bits son usados para representar al numero

Ejemplo

10000000 12811111111 25500001010 10

1 0 0 1 1 0 1 0

MSB LSB

Signo

1 0 0 1 1 0 1 0

MSB LSB

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Programando en Ensamblador

• Mnemónicos • LD A,32H• ADD B,C

Codigo Fuente

• Traduce los mnemónicos a lenguaje de maquina

Compilador• Lenguaje de Maquina• Listo para ejecutarse

en el procesador

Código Objeto

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