El Microprocesador

El término microprocesador, se refiere normalmente a la unidad de procesamiento central (CPU) de un microordenador, que contiene la unidad lógica aritmética (ALU) y las unidades de control. Se suelen implementar en un único chip LSI. De esta manera se separan los "cerebros", de la operación de las otras unidades del ordenador.

Un ejemplo de arquitectura de microprocesador. El microprocesador contiene la unidad lógica aritmética (ALU) y la unidad de control del microordenador. Se conecta a la memoria y al control de I/O (entrada/salida), por medio de buses que transportan la información entre las unidades.

Buses: El Intercambio de Información

La información se transfiere entre las unidades del microordenador, por un conjunto de conductores llamado bus.

Hay un conductor por cada bit de información que se transfiere. Por ejemplo para un bus de direcciones de 16 bits, habrá 16 líneas. Hay buses para las líneas de direcciones, de control y de datos.

Unidad Lógica Aritmética

Todas las operaciones aritméticas de un microprocesador, tienen lugar en la unidad lógica aritmética (ALU). Utilizando una combinación de puertas y flip-flops, los números se pueden sumar en menos de un microsegundo, incluso en los pequeños ordenadores personales (PCs). La operación que debe realizarse, está especificada por señales de la unidad de control. Los datos sobre los cuales se realizan las operaciones, pueden venir de la memoria o de una entrada externa. Los datos se pueden combinar de alguna manera con el contenido del acumulador, y el resultado se coloca normalmente en el propio acumulador. De ahí, luego se pueden transferir a la memoria o a una unidad de salida.

El Acumulador

El acumulador es el registro principal de la unidad lógica aritmética de un microprocesador. Los registros son conjuntos de flip-flops que pueden mantener datos. El acumulador normalmente tiene la primera pieza de los datos de un cálculo. Si se añade un número de la memoria a ese dato, la suma reemplaza los datos originales en el acumulador. Es el depositario de los resultados sucesivos de las operaciones aritméticas, que luego pueden ser transferidos a la memoria, a un dispositivo de salida, etc.

Unidad de Control del Microprocesador

La unidad de control de un microprocessor dirige la operación de las otras unidades, proporcionando señales de control y temporización. Una función del microordenador es, ejecutar programas que se almacenan en la memoria en forma de instrucciones y datos. La unidad de control contiene la lógica necesaria para interpretar las instrucciones, y generar las señales necesarias para la ejecución de dichas instrucciones. Para describir las acciones de la unidad de control, se utilizan las palabras descriptivas "fetch" y "ejecutar". Mediante el envío de una dirección y un comando de lectura a la unidad de memoria, se obtiene una determinada instrucción. La instrucción contenida en esa dirección de memoria, se transfiere a la unidad de control para su decodificación. A continuación, genera las señales necesarias para ejecutar la instrucción.