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José Benites Yarlequé FIIS UNI Microprocesador Microprocesador Elementos de un computador Elementos de un Microprocesador Ciclo de instrucción Microoperaciones Ejecución de un programa

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Sistemas Digitales: PLDs

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Page 1: Procesamiento Final

José Benites YarlequéFIIS UNI

MicroprocesadorMicroprocesador

Elementos de un computadorElementos de un MicroprocesadorCiclo de instrucciónMicrooperacionesEjecución de un programa

Page 2: Procesamiento Final

José Benites YarlequéFIIS UNI

Elementos de un computadorElementos de un computador

Page 3: Procesamiento Final

José Benites YarlequéFIIS UNI

Elementos de un ComputadorElementos de un Computador

Page 4: Procesamiento Final

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Microprocesador - introducciónMicroprocesador - introducción

Page 5: Procesamiento Final

José Benites YarlequéFIIS UNI

Microcontroladores y DSPMicrocontroladores y DSP

Page 6: Procesamiento Final

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Elementos básicos del procesadorElementos básicos del procesador

Page 7: Procesamiento Final

José Benites YarlequéFIIS UNI

RegistrosRegistros

Page 8: Procesamiento Final

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Unidad de controlUnidad de control

Page 9: Procesamiento Final

José Benites YarlequéFIIS UNI

Unidad Aritmética-LógicaUnidad Aritmética-Lógica

Page 10: Procesamiento Final

José Benites YarlequéFIIS UNI

Tipos de MicroprocesadoresTipos de Microprocesadores

Page 11: Procesamiento Final

José Benites YarlequéFIIS UNI

Ejecución de un programaEjecución de un programa

Page 12: Procesamiento Final

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Ciclo de instrucciónCiclo de instrucción

Page 13: Procesamiento Final

José Benites YarlequéFIIS UNI

MicrooperacionesMicrooperaciones

Page 14: Procesamiento Final

José Benites YarlequéFIIS UNI

Instrucciones de máquinaInstrucciones de máquina

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Elementos que constituyen un programa en ejecuciónElementos que constituyen un programa en ejecución

Page 16: Procesamiento Final

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Formatos de código de instrucciónFormatos de código de instrucción

A ) Implícito

Se usa para especificar operaciones tales como: Clr AX ; AX <= 0 Mov AX, BX ; AX <= BX B) Operando inmediato

El operando se encuentra, a continuación del código de operación, se usa para especificar operaciones , tales como: operaciones aritméticas, carga de registros

Mov AX, 04 ; AX <= 04 Add BX, 08 ; BX <= BX + 08

C) dirección indirecta

El operando se encuentra en memoria en la parte indicada por la dirección de la instrucción

D)Otros modos de direccionamiento

Op-code

Op-code operando

Op-code Dirección delOperando

Page 17: Procesamiento Final

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Elementos de un Procesador básicoElementos de un Procesador básico

Page 18: Procesamiento Final

José Benites YarlequéFIIS UNI

RegistrosRegistros

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José Benites YarlequéFIIS UNI

Etapas en la interpretación de una instrucciónEtapas en la interpretación de una instrucción

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Ejemplo de señales de control - búsquedaEjemplo de señales de control - búsqueda

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Fase de bFase de búsquedaúsqueda (Fetch)(Fetch)

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Fase de búsqueda (Fetch)Fase de búsqueda (Fetch)

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Fase indirectaFase indirecta

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Instrucción LDI oprdInstrucción LDI oprd

Carga el operando (oprd) en el Registro A

;Ciclo de búsqueda (Fetch) t1: MAR PC ;Transfiere direcc. De Op-Code t2: MBR M , PC PC+1 ;Leer Op-Code e incrementar PC t3: IR MBR ;Transferir Op-Code al IR

;Ciclo de ejecución q2 t4: MAR PC ;transferir direcc. del operando q2 t5: MBR M , PC PC+1 ;leer el operando, incrementar PC q2 t6 : A MBR, T 0 ;transferir el operando, pasar al ciclo ;fetch

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Instrucción LDA adrsInstrucción LDA adrs Carga el operando, cuya dirección de memoria es adrs

;Ciclo Fetch t1: MAR PC ;Transfiere direcc. De Op-Code t2: MBR M , PC PC+1 ;Leer Op-Code e incrementar PC t3: IR MBR ;Transferir Op-Code al IR

;Ciclo de ejecución q3 t4: MAR PC ;transferir direcc. q3 t5: MBR M , PC PC+1 ;leer direcc. (adrs), incrementar PC q3 t6 : MAR MBR ;transferir direcc. del operando q3 t7: MBR M ;leer el operando q3 t8: AMBR , T0 ;transferir el operando a A, luego ;pasar a otro ciclo de búsqueda

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Sumar Acc con Sumar Acc con (0x1000)(0x1000)

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Microprocesadores X86Microprocesadores X86

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Intel 8086 .. 80286Intel 8086 .. 80286

Paralelismo en la familia 80x86

Paralelismo:

Mientras se ejecutan instrucciones en la EU (Execution Unit) se calculan direcciones de operandos y se producen ciclos de

fetch adelantados en la BIU (Bus Interface Unit).

EUUnidad de Control

ALU

Registros Propósito

general e índices

Registros de segmento

ALU Cálculo de direcciones

Cola de Prefetch

BIU

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Arquitectura IA-32Arquitectura IA-32

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José Benites YarlequéFIIS UNI

Arquitectura IA-32 en Pentium Pro, Pentium II, Pentium IIIArquitectura IA-32 en Pentium Pro, Pentium II, Pentium III

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Pentium IVPentium IV

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José Benites YarlequéFIIS UNI

Pentium IVPentium IV

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Programación del MicroprocesadorProgramación del Microprocesador

Page 33: Procesamiento Final

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Lenguaje máquinaLenguaje máquina

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CaracterísticasCaracterísticas

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CaracterísticasCaracterísticas

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Conjunto de InstruccionesConjunto de Instrucciones

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Conjunto de InstruccionesConjunto de Instrucciones

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Conjunto de InstruccionesConjunto de Instrucciones

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Conjunto de InstruccionesConjunto de Instrucciones

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Conjunto de InstruccionesConjunto de Instrucciones

Page 41: Procesamiento Final

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Gracias