Digitalizacion apuntes

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

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1.1 Arquitectura básica y sus operaciones

• 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.

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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.

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1.2 Tipos de arquitecturas en la evolución
del CPU
• 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.

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1.2.1Tablas de Intel

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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.

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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.

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Unidad 2:
Memorias

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 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.

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 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 ferromagnéticos
o 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.

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 Memorias de acceso aleatorio (RAM)

 Memorias de lectura/escritura
o Memorias estáticas (SRAM)
o Memorias dinámicas (DRAM)

 Memorias de solo lectura (ROM)
o ROM
o PROM
o EPROM
o EEPROM
o FLASH

 Memorias de acceso serie
o Memorias pila (LIFO)
o Memorias cola (FIFO)

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Unidad 3:
Buses y puertos estándar

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 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.

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 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.

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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.

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 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.

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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.
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 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 Teclado
o Ratón o mouse
o Escáner
o Micrófono
o Cámara web

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

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Referencias Bibliográficas

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

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

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

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