Presentación OC y UC

"Operacion de una computadora Y unidades de control microprogramadas"

PRESENTACIÓN

Desventajas

Ventajas

EStructura de la unidad de control microprogramada

FUNCIONAMIENTO BASICO

aspectos generales de la operación de una computadora

La operación de una computadora

Unidad de control MiCROPROGRAMADAS

ÍNDICE

Se basa en la ejecución secuencial de instrucciones almacenadas en la memoria. Estas instrucciones son interpretadas y ejecutadas por la Unidad Central de Procesamiento (CPU). La CPU consta de varios componentes clave, entre ellos la Unidad de Control, que puede ser microprogramada o cableada

La operación de una computadora

Next Instruction (Siguiente Instrucción):El contador de programa se actualiza para apuntar a la siguiente instrucción y el ciclo comienza de nuevo.

Store (Almacenamiento):El resultado de la operación se almacena en la memoria o en un registro, si es necesario.

Execute (Ejecución):La instrucción decodificada se ejecuta, lo que puede implicar operaciones aritméticas, lógicas, movimiento de datos entre registros o memoria, etc.

Decode (Decodificación):La instrucción capturada se envía al decodificador de instrucciones, donde se interpreta y se generan las señales necesarias para la ejecución.

Fetch (Captura):La CPU captura una instrucción desde la memoria principal. El contador de programa (PC) contiene la dirección de la instrucción actual

aspectos generales de la operación de una computadora

- Memoria de Control: Contiene el microcódigo, que es una secuencia de microinstrucciones que dictan cómo se deben ejecutar las instrucciones del procesador.- Contador de Microinstrucciones:Mantiene la dirección de la microinstrucción actual.- Registro de Microinstrucción:Almacena la microinstrucción que se está ejecutando.- Unidad de Decodificación y Ejecución:Decodifica la microinstrucción y genera las señales de control necesarias.

EStructura de la unidad de control microprogramada

Las unidades de control se utilizan microinstrucciones almacenadas en una memoria de control para gestionar las operaciones de la CPU.

Unidad de control MiCROPROGRAMADAS

1. Inicio de Ciclo Instruccion:Resive una instruccion de la memoria principal

2. Lectura de microinstruccion:La direccion es apuntada por el contador de las microinstrucciones

FUNCIONAMIENTO BASICO

3. Decodificador y Ejecucion:Genera las señales de control necesarias

4. Actualizacion de contadorse incrementa seciencialmente a la nueva direccion basada en condiciones especificas

Desventajas

Ventajas

• Modularidad:

La unidad de control microprogramada es modular, lo que facilita su diseño y mantenimiento.

• Facilidad de Modificación:

Cambiar o actualizar el conjunto de instrucciones es sencillo al modificar el microcódigo.

• Claridad:* La estructura clara del microcódigo facilita la comprensión y el diseño del procesador.

• Velocidad:

Las operaciones pueden ser más lentas en comparación con una unidad de control cableada debido al tiempo adicional para leer microinstrucciones.

• Espacio:

Requiere memoria adicional para almacenar el microcódigo, lo que puede aumentar los costos y la complejidad del hardware.

E J E M P L O

E J E M P L O

EJEMPLOOperación de una Computadora

Pasos Básicos:

• Fetch (Captura): La computadora obtiene una instrucción desde la memoria.

• Decode (Decodificación): La computadora entiende qué debe hacer con esa instrucción.

• Execute (Ejecución): La computadora realiza la acción indicada por la instrucción.

• Store (Almacenamiento): La computadora guarda el resultado de la instrucción si es necesario.

• Repeat (Repetir): El proceso se repite con la siguiente instrucción.

Ejemplo Sencillo:Imagina que la instrucción es sumar dos números almacenados en la memoria.

• Fetch: La computadora captura la instrucción "SUMAR 2, 3".

• Decode: La computadora entiende que debe sumar los números 2 y 3.

• Execute: La computadora realiza la suma: 2 + 3 = 5.

• Store: La computadora guarda el resultado (5) en la memoria.

• Repeat: La computadora pasa a la siguiente instrucción.

Unidades de Control MicroprogramadasConcepto BásicoUna unidad de control microprogramada utiliza una serie de instrucciones más pequeñas (microinstrucciones) para gestionar cómo se ejecutan las instrucciones de la computadora.Pasos Básicos

• Fetch de Microinstrucción: La unidad de control obtiene una microinstrucción de su memoria de control.

• Decode de Microinstrucción: La microinstrucción se traduce en señales de control.

• Execute de Microinstrucción: Las señales de control dirigen las operaciones de la CPU.

• Next Microinstruction: Se determina la siguiente microinstrucción a ejecutar.

Usando el mismo ejemplo de sumar dos números, pero ahora con microinstrucciones:

• Fetch de Microinstrucción: La unidad de control obtiene la microinstrucción "Cargar el primer número (2)".

• Decode de Microinstrucción: La microinstrucción se traduce en la señal para cargar el número 2 en el registro A.

Execute de Microinstrucción: La señal carga el número 2 en el registro A.

• Next Microinstruction: Se pasa a la siguiente microinstrucción "Cargar el segundo número (3)".

• Repetimos estos pasos para cargar el número 3 en el registro B, y luego para sumar los registros A y B:

• Fetch de Microinstrucción: Obtener la microinstrucción "Cargar el segundo número(3)".

• Decode de Microinstrucción: Traducir a señal para cargar el número 3 en el registro B.

• Execute de Microinstrucción: Cargar el número 3 en el registro B.

Next Microinstruction: Pasar a "Sumar registros A y B".Finalmente, realizamos la suma y almacenamos el resultado:Fetch de Microinstrucción: Obtener la microinstrucción "Sumar registros A y B".

Decode de Microinstrucción: Traducir a señal para sumar A y B.

• Execute de Microinstrucción: Realizar la suma y guardar el resultado en el registro C.
• Next Microinstruction: Pasar a la siguiente operación o instrucción.

Ventajas de la Microprogramación

• Flexibilidad: Cambiar las microinstrucciones permite modificar el comportamiento de la CPU sin alterar el hardware.

• Facilidad de Diseño: Divide operaciones complejas en pasos más pequeños y manejables.

Este enfoque paso a paso ayuda a simplificar y controlar mejor las operaciones dentro de la CPU, haciendo que sea más fácil diseñar y actualizar el sistema.

En resumen, las unidades de control microprogramadas usan una serie de microinstrucciones almacenadas en una memoria de control para generar las señales necesarias que dirigen el funcionamiento del procesador. Esto permite una mayor flexibilidad y facilidad de actualización, aunque a costa de una posible reducción en la velocidad de ejecución.

REYES RAVELO JOANNAALVA HERNANDEZ NERIC NOESANTANDER SIMBRON CARLOS

¡GRACIAS!