Introducción a los microprocesadores

Microprocesadores, también llamadas unidades centrales de procesamiento (CPU) y son a menudo considerado como el "motor de la computadora." La CPU es el componente que procesa y realizar cálculos en los datos que se introducen en el ordenador. La CPU es generalmente la parte más costosa de un sistema de ordenador y a menudo se cuadruplica el costo de la placa base en los sistemas más caros. El primer microprocesador, llamado el chip 4004, se introdujo en el mundo por Intel en 1971.

Intel controla un porcentaje significativo del mercado de procesadores para computadoras personales. CPUs pueden definirse por dos parámetros básicos: su anchura y velocidad. Además, hay varios componentes dentro de la CPU que son las claves para el procesamiento de datos.

Velocidad

La velocidad de los microprocesadores ha crecido enormemente en los últimos años. Desde que Intel presentó CPU, la velocidad de procesamiento se ha cuadruplicado aproximadamente cada tres años. En general, la velocidad de los microprocesadores se puede aumentar mediante la adición de más circuitos a los chips y la instalación de ellos más cerca. velocidad de la CPU se mide por megahercios (MHz) o millones de ciclos por segundo. La otra medición de la velocidad es gigahercios (GHz) o miles de millones de ciclos por segundo.

Anchura

Hay tres factores asociados con la anchura de los microprocesadores. En primer lugar, el bus de datos determina a qué velocidad se mueve de datos dentro y fuera de la CPU. La velocidad y el ancho del bus de datos está directamente relacionada con la cantidad de memoria en un chip. Una CPU de 32 bits lee y escribe en la memoria 32 bits a la vez. Los procesadores con 64 bits de lectura y escritura de datos de 64 bits a la vez.

En segundo lugar, el bus de direcciones es los cables que se encarga de la función de direccionamiento en los procesadores. La dirección identifica la ubicación en el chip donde se envía o transmite de los datos. Las dimensiones de la bus de datos define la potencia de los procesadores.

En tercer lugar, los registros internos o bus de datos interno, que es el determinante de la cantidad de información de una CPU puede manejar al mismo tiempo. También transfiere la información dentro del procesador. Este componente funciona como la celda de detención para obtener información siendo manejados por el microprocesador.

Unidad aritmética lógica

La unidad aritmética y lógica (ALU) es la parte del microprocesador que realiza los cálculos matemáticos, incluyendo funciones de Boole suma, resta, multiplicación y. Algunas otras operaciones manejadas por la unidad aritmética y lógica son lógicas, comparaciones y pruebas de desplazamiento de bit. Las señales se envían a la ALU de la unidad de control instruyendo al ALU qué operaciones matemática es llevar a cabo.

Unidad de control

Las instrucciones de movimiento dentro y fuera de los microprocesadores a través de las señales transmitidas por la unidad de control (CU). La CU es también el componente que controla la unidad aritmética y la lógica. El CU se compone de varias partes, incluyendo un decodificador, los circuitos lógicos de control y de reloj. Estos componentes trabajan al unísono para emitir señales a ubicaciones específicas dentro del microprocesador. El decodificador recibe instrucciones de un programa en particular, interpreta las instrucciones y luego decide qué acciones son. Las señales que se emiten se comunican a la unidad lógica aritmética y registran las matrices necesarias para realizar las tareas correspondientes.

El circuito lógico de control realmente produce las señales de control que se distribuyen a diferentes áreas de microprocesadores y las matrices de registro. Estas son las instrucciones y los datos necesarios para completar ciertas actividades y funciones.

El reloj es el mecanismo que asegura la terminación oportuna de las instrucciones y procesos asociados. Señales asociadas con la velocidad del temporizador se transmiten regularmente a lugares dentro del microprocesador. Acciones tienen lugar cuando se recibe el pulso o señal, que sincroniza las operaciones realizadas por los microprocesadores.

Registro de matriz

Los registros son en realidad áreas dentro del microprocesador usado para la memoria. Son lugares que pueden contener datos y direcciones que se pueden recuperar rápidamente. Las matrices de registro contiene muchos registros que se tiene acceso cuando sea necesario para el procesamiento de los requisitos de una aplicación o programa. Hay varios tipos de registros, incluyendo contadores de programa, registro de instrucción, registros de dirección de memoria, registros de acumuladores y otros.

Sistema de autobús

El bus del sistema es el componente que trafica información entre las distintas partes de la computadora. Se compone de tres categorías de cableado que han definido propiedades y funciones. Ellos son: el bus de control, que transmiten las señales que se utilizan para controlar y organizar una amplia variedad de tareas dentro del equipo; se requiere el bus de datos para transmitir y recibir datos entre la CPU, RAM y otros dispositivos; y el bus de direcciones, que se ocupa de las señales que se mueve entre el microprocesador y la memoria RAM con respecto a las direcciones está procesando en ese momento particular.