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1. Instituto Tecnolgico de MatehualaIngeniera en InformticaArquitectura de Computadoras Investigacin:Unidad 1. El MicroprocesadorAlumna:Claudia Tovar AlonsoMatehuala, S.L.P., A 28 de Marzo del 2013 2. Unidad 1:el microprocesador 2 3. 1.1 Arquitectura bsica y sus operaciones Una unidad aritmtica lgica (ALU) es un circuitocombinacional que realiza operaciones aritmticas ylgicas bsicas en el computador. Operacionesaritmticas bsicas: suma, resta,multiplicacin y divisin. Operaciones lgicas bsicas: not, and, or, nand, nor.3 4. 1.2 Tipos de arquitecturas en la evolucindel CPU Arquitectura RISC: Reduced Instruction Set Computer, es un tipo de diseo de CPU utilizado en microprocesadores o microcontroladores. Arquitectura CISC: Complex Instruction Set Computer, la Monoprogramacin es una caracterstica importante y esencial de casi todas las arquitecturas CISC.4 5. 1.2 Tipos de arquitecturas en la evolucindel CPU Arquitectura Von Neumann: es una familia de arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos.5 6. 1.2.1Tablas de Intel 6 7. 1.2.1Tablas de Intel 7 8. 1.2.1Tablas de Intel 8 9. 1.2.1Tablas de Intel 9 10. 1.3 Arquitectura multincleo Los procesadores multincleo son chips independientesque contienen dos o mas procesadores o ncleos deejecucin distintos en el mismo circuito integrado.10 11. 1.4 Multiprocesamiento (multihilos) enmultincleoEl multiprocesamiento es conocido como el uso demltiples procesos concurrentes en un sistema en lugarde un nico proceso en un instante determinado.Como la multitarea que permite a mltiples procesoscompartir una nica CPU, mltiples CPUs pueden serutilizados para ejecutar mltiples hilos dentro de unnico proceso. 11 12. Unidad 2:Memorias12 13. Una clasificacin funcional de las memorias es la siguiente:a) Memoria interna: constituida por los registros internos de la CPU.b) Memoria central (o principal): almacena programas y datos, es relativamente grande, rpida y es accedida directamente por la CPU a travs de un bus.c) Memoria secundaria: se usa para el almacenamiento de programas del sistema y grandes archivos. Su capacidad es mucho mayor que las anteriores pero mas lenta y el acceso a la misma por parte de la CPU en indirecto. Las principales tecnologas son la magntica y la ptica. 13 14. Se pueden definir algunos parmetros generales aplicables a todaslas memorias:a) Tipo de acceso: o Acceso aleatorio: cuando el tiempo de acceso es similar para cualquier posicin. o Acceso serie: cuando el tiempo de acceso depende de la posicin que ocupa la palabra dentro de la memoria.b) Tiempo de ciclo: indica el mnimo tiempo entre dos accesos sucesivos a la memoria.c) Medio fsico: o Electrnicas: construidas con semiconductores. o Magnticas: basadas en el fenmeno de histresis de los materiales ferromagnticos o pticas: utilizan tecnologa lser.d) Estabilidad: o Volatilidad: el contenido de la memoria se pierde cuando se suspende la alimentacin elctrica. o Almacenamiento dinmico: el bit se almacena como carga de una capacidad parasita de un transistor MOS. o Lectura destructiva (DRO): al efectuar la lectura se pierde la informacin. 14 15. Memorias de acceso aleatorio (RAM) Memorias de lectura/escriturao Memorias estticas (SRAM)o Memorias dinmicas (DRAM) Memorias de solo lectura (ROM)o ROMo PROMo EPROMo EEPROMo FLASH Memorias de acceso serieo Memorias pila (LIFO)o Memorias cola (FIFO) 15 16. Unidad 3:Buses y puertos estndar 16 17. Funcionamiento de la transferencia de informacin:o En el bus se encuentran dos pistas separadas, el bus dedatos y el bus de direcciones. La CPU escribe la direccinde la posicin deseada de la memoria en el bus dedirecciones accediendo a la memoria, teniendo cada una delas lneas carcter binario.o Cuanto mas lneas haya disponibles, mayor es la direccinmxima y mayor es la memoria a la cual puede dirigirse deesta forma. En el bus de direcciones original haban ya 20direcciones, ya que con 20 bits se puede dirigir a unamemoria de 1 MB y esto era exactamente lo quecorresponda a la CPU. 17 18. Evolucin de los buses y el tamao del dato: Funciones que debe realizar un computador para ejecutartrabajos de entrada/salida:o Direccionamiento o seleccin del dispositivo que debe llevara cabo la operacin de E/S.o Transferencia de los datos entre el procesador y eldispositivo (en uno u otro sentido).o Sincronizacin y coordinacin de las operaciones. Esta ltima funcin es necesaria debido a la diferencia develocidades entre los dispositivos y la CPU y a la independenciaque debe existir entre los perifricos y a la CPU. 18 19. Evolucin de los buses y el tamao del dato:o Comunicacin fsica entre el procesador y el perifrico parala transmisin de la unidad de informacin.o Control de los perifricos. Para realizar estas funciones laCPU gestionara las lneas de control necesarias. 19 20. Evolucin de los buses y el tamao del dato: Una operacin de E/S es el conjunto de acciones necesarias parala transferencia de un conjunto de datos. Para la realizacin deuna operacin de E/S se deben efectuar las siguientes funciones:o Recuento de las unidades de informacin transferidas(normalmente bytes) para reconocer el fin de operacin.o Sincronizacin de velocidad entre la CPU y el perifrico.o Deteccin de errores (e incluso correccin).o Almacenamiento temporal de la informacin. Es mseficiente utilizar un buffer temporal especfico para lasoperaciones de E/S que utilizan el rea de datos delprograma.o Conversin de cdigos, conversin serie/paralelo, etc. 20 21. o Tipos de puertos estndar:o Cada mquina conectada a una red utilizando el protocoloTCP/IP, tiene asignado un grupo de 4 bloques de un mximode 3 cifras que van del 0 al 255 que la identifica como nicaen la red a la que esta conectada, de forma que pueda recibir yenviar informacin de y a otras maquinas en concreto.o La IP tiene asignados 65536 puntos de salida y entrada dedatos, algunos de ellos asignados por un estndar, definidopor IANA (Internet Assigned Numbers Authority). Estospuertos que van del 0 al 1023 se denominan Puertos bienconocidos. Por otra parte los puertos que van del 1024 al65535 son conocidos como Puertos azarosos y pueden serutilizados libremente por aplicaciones.21 22. Entrada y salida de datos a dispositivos:o Son los que permiten introducir datos extremos a lacomputadora para su posterior tratamiento por parte de laCPU. Estos datos pueden provenir de distintas fuentes, siendola principal un ser humano. Los mas utilizables son:o Tecladoo Ratn o mouseo Escnero Micrfonoo Cmara webo son los que reciben informacin que es procesada por elordenador y la reducen para que sea perceptible para elusuario.22 23. Referencias BibliogrficasUnidad 1: http://es.wikipedia.org/ http://jasaru.blogspot.mx/ http://www.taringa.net/ http://jasaru.blogspot.mx/ http://jasaru.blogspot.mx/Unidad 2: http://www.frm.utn.edu.ar/arquitectura/unidad3.pdfUnidad 3: http://danae-electronica.blogspot.mx/2012/unidad-iii.html?m=123