Componentes de CPU (Central Process Unit)

El CPU (unidad de proceso central) se compone de lo siguiente:
· Memoria
· Unidad aritmetica logica
· Unidad o procesador de control
MEMORIA PRINCIPAL(interna o central).
Se almacenan datos y programas, hay dos operaciones que se hacen en la memoria (lee y escribe)
entonces se dice que es donde almacena, se lee y se escribe.
Es un conjunto de células numeradas y dos registros especiales con los que realiza las transacciones.
El registro de dirección que indica el numero de la celula afectada y el de intercambio que contiene la
información leída o la que hay que escribir en la celula de cuestión.
La memoria central o simplemente memoria (interna o principal) se utiliza para almacenar
información. En general, la información almacenada en memoria puede ser de dos tipos: las
instrucciones de un programa y los datos con los que se operan las instrucciones.
Por ejemplo: Para que un programa se pueda ejecutar (correr, rodar, funcionar,...), debe ser situado en
la memoria, en una operación denominada carga(load) del programa.
La memoria central de una computadora es una zona de almacenamiento organizada en centenares o
millares de unidades de almacenamiento individual celdas.
La unidad elemental de memoria se llama byte(octeto). Un byte tiene la capacidad de almacenar un
caracter de información, y esta formado por un conjunto de unidades más pequeñas de
almacenamiento denominadas bits, que son dígitos binarios (0 ó 1). Generalmente se acepta que un byte
contiene ocho bits. Por consiguiente, si se desea alamacenar la frase
Hola Luigi todo va bien
la computadora utilizara exactamente 23 bytes consecutivos de memoria. Obsérvese que ademas de las
letras, existen cuatro espacios en blanco y un punto (un espacio es un carácter que emplea también un
byte). De modo similar, el número del pasaporte
P57487891
ocupara 9 bytes. Estos datos se llaman alfanuméricos y pueden constar de alfabeto, Dígitos o incluso
caracteres especiales (simbolos:$,#,*,etc.). Mientras que cada caracter de un dato alfanumérico se
almacena en un byte, la información numérica se almacena de un modo diferente. Los datos numéricos
ocupan 2,4 e incluso 8 bytes consecutivos, dependiendo del tipo de dato numérico.
Existen dos conceptos importantes asociados a cada byte o posición de memoria: su dirección y
contenido. Cada celda o byte tiene asociada una unica dirección que indica su posición relativa en
memoria mediante la cual se puede acceder a la posición para almacenar o recuperar información. La
información almacenada en una posición de memoria es su contenido.
El contenido de estas direcciones o posiciones de memoria se llaman palabras, de modo que existen
palabras de 8,16,32, y 64 bits. Por consiguiente, si trabaja con una maquina de 32 bits, es decir, 32
digitos, bien ceros o unos.
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Siempre que una nueva información se almacena en una posición, se destruye (desaparece) cualquier
información que en ella hubiera y no se puede recuperar. La dirección es permanente y única, el
contenido puede cambiar mientras se ejecuta un programa.
la memoria central de una computadora puede tener desde unos centenares de millares de bytes hasta
millones de bytes. Como el byte es una unidad elemental de almacenamiento, se utilizan múltiplos para
definir el tamaño de la memoria central:
kilo−byte(KB o Kb) igual a 1.024 bytes(210) practicamente se toman 1.000 y Mega byte(MB o Mb) igual
a 1.024 x 1.024 bytes (220) practicamente se considera un 1.000.000. Las computadoras personales tipo
Pc tienen memorias centrales desde 512 ó 640 k aunque es frecuentemente ver PC,s con memorias de
1,2,4,12,etc.,Mb.
Pasos que se hacen en la lectura:
1.− Almacenar la dirección de la célula en la que se encuentra la información a leer datos se almacena
en el registro de dirección.
2.− Cambiar el registro de intercambio la información contenida en la célula apuntada por el registro
de dirección.
3.− Transferir el contenido de registro de intercambio al registro de la CPU que corresponda.
Pasos para la escritura:
1.− Transferir el registro de intercambio la información a escribir.
2.− Almacenar la segunda dirección de la célula receptora de la información en el registro de dirección.
3.− Cargar el contenido de registro de intercambio en la célula apuntada por el registro de dirección.
• UAL(UNIDAD ARITMETICA LOGICA).
La unidad aritmetica logica opera los datos que recibe siguiendo las indicaciones por la unidad de
control. Esta unidad puede realizar operaciones aritmeticas logicas, por ejemplo: el de realizar la suma,
la forma en que realiza la operación.
1.− Se debe tener el codigo de operación que indique la operación a efectuar en este caso el codigo de
suma.
2.− Dirección de la célula en la que se encuentra almacenado el primer sumando.
3.− Dirección del segundo sumando.
4.− Dirección de la célula en la que se almacena el resultado.
Instrucciones para efectuar la suma.
a) Cargar el primer operando en el acumulador.
b) Sumar el segundo operando con el contenido del acumulador.
c) Cargar el contenido del acumulador en la dirección del resultado.
• UNIDAD DE CONTROL (La unidad que va decidir controlar).
La unidad de control es el autentico cerebro que controla y coordina el funcionamiento de la
computadora.
A raíz de la interpretación de las instrucciones que integran el programa esta unidad genera el
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conjunto de ordenes elementales necesarias para que se realice la tarea necesitada.
Pasos para la unidad de control.
1. Se estrae de la memoria principal la instrucción a ejecutar esa información es almacenada en el
contador de instrucciones, la información que se almacena es la proxima instrucción a ejecutar en el
registro de instrucción propiamente dicha.
2.− Una vez conocido el codigo de la operación la unidad de control ya sabe que circuitos de la UAL
deben de intervenir pueden establecerse las conexiones electricas necesarias atraves del secuenciador.
3.− Extrae de la memoria principal los datos necesarios para ejecutar la instrucción en proceso
4.− Ordena la AUL que efectua las operaciones el resultado de este es depositado en el acumulador de la
AUL.
5.− Si la instrucción a proporcionado nuevos datos estos son almacenados en la memoria principal.
6.− Incrementa en una unidad el contenido del contador de instrucciones a ejecutar.
• UNIDADES PERIFERICAS
• Unidades de comunicación
• Memorias auxiliares.
Las unidades de comunicación: Permiten el dialogo con el exterior que son las de entrada y salida
ejemplo: teclado, monitor impresora, mouse.
Las memorias auxiliares: Sirven para almacenar grandes volumenes de datos de forma permanente por
ejemplo:Unidades de discos y cintas magneticas.
La comunicación entre los perifericos y la computadora se realizan atraves de los canales.
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