Arquitectura de un Microprocesador

Arquitectura de un Microprocesador

La arquitectura de un microprocesador o de cualquier procesador se define por el conjunto de instrucciones que puede obedecer, las maneras en que las instrucciones pueden especificar la localización de los datos por procesar.

Las instrucciones que obedece un microprocesador están codificadas como dígitos binarios en un sistema de memoria, cada instrucción se divide en uno o mas campos, todas las instrucciones tienen un campo de código de operación que define el propósito de instrucción como sumar o mover datos.

Componentes Internos
La estructura de un microprocesador se divide en dos partes:

• Una para procesamiento.
• Y otra para control

En las que se encuentran :

1. La unidad aritmética y lógica ( ALU ).
2. La unidad de tiempo y control.
3. El controlador.
4. El registro.
5. El acumulador.
6. El decodificador.
7. Los buses internos.

1.- La ( ALU ) es la parte que ejecuta todos los cálculos numéricos y lógicos durante la operación del procesador.

2.- La unidad de control; su objetivo es mantener la secuencia adecuada y el control de todas las operaciones del ( CPU ), y responde a todas las señales externas.

3.- El controlador decodifica las instrucciones de maquina y genera señales que dirigen la parte procesada del microprocesador.

4.- El registro tiene por misión almacenar el codigo de operación de la instrucción leida desde la memoria, este codigo es decodificado y con esta información se logran todos los micro-pasos. 

5.- Los buses son interconexiones internas llevando información de un lado a otro.

   

            Componentes Exteriores de los Buses

          5.1.-Bus de direcciones.

          5.2.-Bus de datos.

          5.3.-Lineas Vcc y GND.

          5.4.-Bus de control; donde se encuentran :

                  5.4.1.- Lineas de inicialización ( RES ).

                  5.4.2.- Lineas de interrupción ( IQR e NMI ).

                  5.4.3.- Lineas de autorización ( R/W ).

                  5.4.4.- Lineas de solicitud ( SYNC, SO, RDY ).

                  5.4.5.- Lineas de reloj (f0,  f 1, y  f 2 )

5.1.- Los bus de direcciones estan formados por 16 líneas A0 hasta A15 y son líneas de salida.

5.2.- Los bus de datos estan formados por 8 lineas D0 hasta D7, estas líneas son de entrada y salida.

5.3.- Alimentación  requiere solamente de 2 líneas de alimentación 0 y 5 V, con un margen de 5%, y consume una corriente máxima de 200 mA. 

5.4.- Bus de control conjunto de líneas de entrada y otras de salida y se agrupan según su función en los siguientes bloques :

            5.4.1.- Lineas de inicialización recibe la orden de parada de todos sus registros internos 

                       recomenzando el arranque.

           5.4.2.- Líneas de interrupción son de líneas de entrada que le dan al microprocesador diferentes 

                      tipos de ordenes para que detenga de forma temporal la ejecución.

           5.4.3.- Líneas de autorización son lineas de salida y recibe ordenes de diferentes bloques internos.

           5.4.4.- Lineas de solicitud con estas lineas el microprocesador y el resto de los bloques establecen 

                      un dialogo de impulsos electrónicos.

           5.4.5.- Lineas de reloj sirven para entregar al microprocesador y a otros bloques del sistema una o 

                      varias ordenes cuadradas.