jueves, 1 de marzo de 2012

CPU (2ª parte)

Placa base


La placa base, también conocida como placa madre o tarjeta Madre, es una tarjeta de circuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyen la computadora u ordenador. 

Es una parte fundamental a la hora de armar un PC de escritorio o portátil. Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el chipset, que sirve como centro de conexión entre el microprocesador, la memoria de acceso aleatorio (RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos. 

Con la evolución de los ordenadores, más y más características se han integrado en la placa base, tales como circuitos electrónicos para la gestión del vídeo, de sonido o de redes, evitando así la adición de tarjetas de expansión.


Bus

El Bus es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de una computadora o entre computadoras. Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistores y condensadores además de circuitos integrados

Los buses generales son los siguientes:
  • Bus de datos: son las líneas de comunicación por donde circulan los datos externos e internos del microprocesador. 
  • Bus de dirección: línea de comunicación por donde viaja la información específica sobre la localización de la dirección de memoria del dato o dispositivo al que se hace referencia. 
  • Bus de control: línea de comunicación por donde se controla el intercambio de información con un módulo de la unidad central y los periféricos. 
  • Bus de expansión: conjunto de líneas de comunicación encargado de llevar el bus de datos, el bus de dirección y el de control a la tarjeta de interfaz (entrada, salida) que se agrega a la tarjeta principal. 
  • Bus del sistema: todos los componentes de la CPU se vinculan a través del bus de sistema mediante distintos tipos de datos, el microprocesador y la memoria principal. 

Microprocesador

Es el circuito integrado central y más complejo de un sistema informático, se le suele asociar por analogía como el «cerebro» de un computador. Es un circuito integrado formado por millones de componentes electrónicos, constituyendo la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador.
Es el encargado de ejecutar los programas, sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples.


El microprocesador está conectado, mediante un zócalo específico a la placa base de la computadora. Normalmente, se le añade un sistema de refrigeración, que consta de un disipador de calor  y de uno o más ventiladores que fuerzan la expulsión del calor absorbido por el disipador; entre éste último y la cápsula del microprocesador suele colocarse pasta térmica para mejorar la conductividad térmica.

Instrucciones

Una instrucción es una operación elemental que el procesador puede cumplir. Las instrucciones se almacenan en la memoria principal, esperando ser tratadas por el procesador.
Las instrucciones poseen dos campos:
  • Código de operación: representa la acción que el procesador debe ejecutar.
  • Código operando: define los parámetros de la acción.
El número de bits en una instrucción varía de acuerdo al tipo de información (entre 1 y 4 bytes de 8 bits).
Categorías de instrucciones:
  • Acceso a Memoria: acceso a la memoria o transferencia de información entre registros. 
  • Operaciones Aritméticas: operaciones tales como suma, resta, división o multiplicación. 
  • Operaciones Lógicas: operaciones tales como Y, O, NO, NO EXCLUSIVO, etc. 
  • Control: controles de secuencia, conexiones condicionales, etc.
Datos

El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios en la memoria principal.
La ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases:
  • Pre-lectura de la instrucción desde la memoria principal 
  • Envío de la instrucción al decodificador 
  • Decodificación de la instrucción, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer 
  • Lectura de operandos (si los hay) 
  • Ejecución 
  • Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.
Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del procesador, y concretamente de su grado de segmentación.

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