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Microprecesadores

¿Que es microprocesador?

El microprocesador (o simplemente procesador) es el circuito integrado central más complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el "cerebro" de un computador.

Es el encargado de ejecutar los programas, desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.

 

Funcionamiento
Desde el punto de vista lógico, singular y funcional, el microprocesador está compuesto básicamente por: varios registros, una unidad de control, una unidad aritmético lógica, y dependiendo del procesador, puede contener una unidad de coma flotante.

El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en la memoria principal.

 

Caracteristicas

De longitud
La longitud de palabra se refiere al numero de bits que puede procesar simultáneamente un microprocesador y esta determinada por su arquitectura, es decir, por el tamaño de los registros, de la ALU y de los buses internos.
La longitud de palabra de los microprocesadores ha ido creciendo a través de los años, desde los 4 bits del primer microprocesador hasta los 32 bits de los microprocesadores más recientes.

Por Fabricación
En lo que toca a las tecnologías de fabricación, los primeros microprocesadores se implantaron con tecnología PMOS; sin embargo, actualmente la tecnología de fabricación de microprocesadores mas difundida es la NMOS. Últimamente se ha desarrollado bastante la tecnología CMOS para dispositivos de bajo consumo de energía.
Existen dos criterios principales para la clasificación de microprocesadores, uno se basa en la longitud de palabra y el otro en la tecnología de fabricación.

Arquitectura

Arquitectura de von Neumann: Tradicionalmente los sistemas con microprocesadores se basan en esta arquitectura, en la cual la unidad central de proceso (CPU), está conectada a una memoria principal única (casi siempre sólo RAM) donde se guardan las instrucciones del programa y los datos. A dicha memoria se accede a través de un sistema de buses único (control, direcciones y datos)

En un sistema con arquitectura Von Neumann el tamaño de la unidad de datos o instrucciones está fijado
por el ancho del bus que comunica la memoria con la CPU. Así un microprocesador de 8 bits con un bus de 8 bits, tendrá que manejar datos e instrucciones de una o más unidades de 8 bits (bytes) de longitud. Si tiene que acceder a una instrucción o dato de más de un byte de longitud, tendrá que realizar más de un acceso a la memoria.
El tener un único bus hace que el microprocesador sea más lento en su respuesta, ya que no puede buscar
en memoria una nueva instrucción mientras no finalicen las transferencias de datos de la instrucción anterior.

Arquitectura Harvard: Este modelo, que utilizan los Microcontroladores PIC, tiene la unidad central de proceso (CPU) conectada a dos memorias (una con las instrucciones y otra con los datos) por medio de dos buses diferentes.
Una de las memorias contiene solamente las instrucciones del programa (Memoria de Programa), y la otra sólo almacena datos (Memoria de Datos).

Ambos buses son totalmente independientes lo que permite que la CPU pueda acceder de forma
independiente y simultánea a la memoria de datos y a la de instrucciones. Como los buses son independientes estos pueden tener distintos contenidos en la misma dirección y también distinta longitud.
Tambien la longitud de los datos y las instrucciones puede ser distinta, lo que optimiza el uso de la memoria en general.

 

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