LA CPU ALU y UC

20

Transcript of LA CPU ALU y UC

Page 1: LA CPU ALU y UC
Page 2: LA CPU ALU y UC

Dispositivo electrónico capaz deprocesar la información recibida, através de unos dispositivos de entrada(input), y obtener resultados que seránmostrados haciendo uso de unosdispositivos de salida (output), graciasa la dirección de un programa escritoen el lenguaje de programaciónadecuado.

Hardware:

• Componentes físicos que constituyen el PC junto con los dispositivos que realizan las tareas de E/S.

Programa:

• Conjunto de instrucciones, escritas en un determinado lenguaje de programación, que controlan el funcionamiento de un ordenador.

Software:

• Conjunto de programas escritos para un ordenador.

Page 3: LA CPU ALU y UC

1 • Unidades de almacenamiento

2

• Unidad central de proceso (CPU) (ALU y UC)

3• Unidad de entrada y salida

4

• Buses

Page 4: LA CPU ALU y UC

Almacenamiento Interno (memoria principal, central o interna):Memoria RAM (Random Access Memory):• Zona de memoria de lectura/escritura.• Es volátil.• Almacena el S.O. y los programas que

están en ejecución junto con sus datos.• Costosa, capacidad limitada, tiempo de

recuperación casi inmediatoMemoria ROM (Read Only Memory):• Zona de la memoria de sólo lectura.• Es permanente.• Almacena la BIOS (Basic Input-Output

System): Conjunto de programas que seejecutan al encender el PC (chequean elsistema y cargan el S.O. en RAM)

Almacenamiento Externo (memoria masiva auxiliar, secundaria o externa):

Características: • Capacidad de almacenamiento muy elevada. • Acceso muy lento a los datos. • No volátil. • La información almacenada se organiza en

archivos o ficheros, que se pueden agrupar en carpetas o directorios.

Tipos:

• Dispositivos Magnéticos: cintas, discos duros, disquetes. • Dispositivos Ópticos: CD-ROM, DVD.

Page 5: LA CPU ALU y UC

La ENIAC que utilizaba alrededor de19.000 válvulas de vacío y 1.500 relés .Ocupaba una gran habitación y solotrabajaba con veinte números de diezdígitos.

La primera CPU fue la ENIAC.

Se desarrolló en el año 1940.

Presentada en la Universidad de Pensilvania.

ENIAC

Utilizaba

alrededor de

19.000

válvulas de

vacío

1.500 reles

20 números

de diez

dígitos

Ocupaba

gran

habitación

Page 6: LA CPU ALU y UC

La CPU

Componente principal del ordenador.

Procesa datos.

Interpreta las instrucciones contenidas

en los programas.

Ejecutar las instrucciones

de un programa.

Para acelerar procesos de

cálculos.

Capacidad de diseño.

Page 7: LA CPU ALU y UC

Autopista que permite el paso de información entre las principales unidades delordenador, y entre estas y los periféricos. Están compuestos por una serie de hilos.Su velocidad está en función del número de hilos (ancho del canal) que transmitenen paralelo Î Podemos encontrarnos con buses en paralelo (transmiten tantos bitssimultáneamente como hilos tenga el bus) y buses en serie (los bits se transmitenuno a uno).

• comunican CPU, Memoria Principal y dispositivos E/S. Bus de Datos:

• Identifica el dispositivo que recibirá la información que lleva el bus de datos. Bus de Direcciones:

• Transmite el conjunto de señales enviadas por la CPU.Bus de Control o del

Sistema:

Page 8: LA CPU ALU y UC
Page 9: LA CPU ALU y UC

Dispositivos InformáticosComunicación USUARIO <->

ORDENADOR

Dispositivos de Entrada y Salida

Información a señales binarias

Señales binarias a caracteres

Page 10: LA CPU ALU y UC
Page 11: LA CPU ALU y UC

UC(Unidad Central)

Se encarga de:

-recibir y ejecutar.

ALU (Aritmetic Logic Unit)

Realiza:

Operaciones matemáticas y pruebas

lógicas.

CPU

Page 12: LA CPU ALU y UC

En estos pequeños y complejos dispositivos que encontramos los siguientes componentes:

• Resultados propiamente dichos de los cálculos efectuados.

Control de cálculo:

• Dispositivo que se encarga de controlar, redirigir y corregir los errores que se puedan haber cometido en las operaciones realizadas.

Page 13: LA CPU ALU y UC

genera una serie de señales de control encaminadas a la ejecución de la instrucción.

Page 14: LA CPU ALU y UC

UNIDAD DE CONTROL (UC).

Dispositivo mas importante de la CPU (es su cerebro).

Page 15: LA CPU ALU y UC

Contiene un reloj.(generador de pulso)

Controla la velocidad a la que se realizan

las operaciones.

La frecuencia se la mide en Megahercios

(MHz).

Page 16: LA CPU ALU y UC

Funciones:

Extrae instrucciones de la memoria, las

descifra y ejecuta,

llamando a la ALU cuando es

necesario.

Almacena los datos más

utilizados de modo que se

buscan primero en la

computadora y luego en la

RAM.

Page 17: LA CPU ALU y UC

En un procesador regular que ejecuta las

instrucciones x86nativamente, la unidad de control realiza las

tareas de leer, decodificar, manejo de la ejecución y almacenamiento de los

resultados. En un procesador X86con un

núcleo RISC, la unidad de control maneja la planificación de las microinstrucciones entre las varias unidades de ejecución,

y maneja la salida de estas unidades para cerciorarse de

que terminen donde supuestamente deben ir.

Page 18: LA CPU ALU y UC

OPERACIÓN GENERAL.Las salidas de la unidad de control se encargande controlar la actividad del resto deldispositivo. Se puede pensar en una unidad decontrol como una máquina de estado finito.La unidad de control es la circuitería quecontrola el flujo de datos a través delprocesador, y coordina procesador, que a su vezcontrola el resto del PC.Algunos ejemplos de dispositivos que requierenuna unidad de control son los CPUs y los GPUs.La edad de la información moderna no seríaposible sin diseños complejos de la unidad decontrol.

Page 19: LA CPU ALU y UC

TIPOS DE UC.

Control Cableado.

Control Micro-

programada.

Es construida de puertas lógicas, circuitos biestables,

codificadores, decodificadores, contadores digitales y otros circuitos digitales. Su control

está basado en una arquitectura fija, es decir, que requiere

cambios en el cableado si el conjunto de instrucciones es modificado o cambiado. Esta

arquitectura es preferida en los computadores RISC pues

consiste en un conjunto de instrucciones más pequeño.

Nivel intermediario para ejecutar instrucciones de programa de computadora y microcódigo.

fueron organizados como una secuencia de microinstrucciones y almacenados en una memoria del control especial. La ventaja

principal de la unidad de control microprogramada es la

simplicidad de su estructura. Las salidas del controlador son

organizadas en microinstrucciones y pueden ser

reemplazadas fácilmente.

Page 20: LA CPU ALU y UC