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[email protected] 1 ARQUITECTURA DE LOS ARQUITECTURA DE LOS MICROPROCESADORES MICROPROCESADORES DE 8 BITS DE 8 BITS Elaborado por: Ing. Jaime E. Velarde
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ARQUITECTURA DE LOS MICROPROCESADORESDE 8 BITSElaborado por: Ing. Jaime E. Velarde
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Adems de la Unidad de Aritmtica y Lgica (ALU) y de la Unidad de Control (UC), los microprocesadores contienen REGISTROS.REGISTRO (register): Es el elemento ms pequeo que puede retener un dato. Usado para almacenar temporalmente informacin dentro de la CPU. Los registros pueden ser de propsito general o especializado.
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REGISTRO DE PROPSITO GENERAL (general-purpose register): Son aquellos sobre los que no existe restriccin en cuanto a su utilizacin. Pueden ser empleados como fuente o destino de datos, como contador, como puntero de localidades de memoria o de elementos de E/S.REGISTROS ESPECIALIZADOS (special-purpose register): Son los registros que estn dedicados a realizar alguna funcin especfica.
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7 0REGISTRO ACUMULADORREGISTRO DE BANDERASS, C, Z, etc.ALU DE8 BITS7 0REGISTROS TEMPORALES7 0
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REGISTRO ACUMULADOR (accumulator): Es el registro base para las operaciones aritmticas y lgicas. Antes de la ejecucin de la instruccin contiene uno de los OPERANDOS y despus de la ejecucin es el que generalmente recibe el resultado. Tambin es registro fuente o destino de las transferencias de datos con la unidad de memoria o con el sistema de entrada / salida. En algunos microprocesadores existe ms de un Acumulador.
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REGISTROS TEMPORALES O AUXILIARES (temporal registers) Son registros para uso interno de la CPU, en los que se almacena momentneamente cierta informacin y no son accesibles al programador mediante ninguna instruccin. REGISTRO DE BANDERAS (flag register): Esta formado por un conjunto de biestables, los mismos que indican ciertas condiciones del resultado de las operaciones; como por ejemplo el valor del signo, si hubo o no carry, si es igual a cero o no, etc.
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7 0REGISTRO ACUMULADORREGISTRO DE INSTRUCCIONESREGISTRO DE BANDERASS, C, Z, etc.ALU DE8 BITSDECODIFICADOR DEINSTRUCCIONESBUS DE CONTROL7 0REGISTROS TEMPORALES7 0CIRCUITOS LGICOS GENERADORESDE TIEMPO Y DE CONTROL7 0
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REGISTRO DE INSTRUCCIONES (instruction register): Es el registro donde se almacena el CDIGO DE LA OPERACIN de la instruccin que se esta ejecutando, una vez que es trado desde la memoria del programa mediante el Bus de Datos. DECODIFICADOR DE INSTRUCCIONES (instruction decoder): Es la parte de la Unidad de Control que se encarga de interpretar la instruccin que se encuentra en el Registro de Instrucciones, en base a una memoria ROM que contiene microinstrucciones que controlan la ejecucin de las instrucciones.
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CIRCUITOS LGICOS GENERADORES DE TIEMPO Y CONTROL (timming and control circuits): Son los circuitos encargados de generar las seales tanto internas como externas que permiten ejecutar las instrucciones. A estos circuitos tambin llegan las seales externas como las de inicializacin, las de espera, las de interrupciones, etc. Es decir, es el bloque que esta directamente relacionado con el Bus de Control.
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BUS DE DATOS D7D07 0REGISTRO ACUMULADORREGISTRO DE INSTRUCCIONESREGISTRO DE BANDERASS, C, Z, etc.ALU DE8 BITS7 0BUFFER DEL BUS DE DATOSDECODIFICADOR DEINSTRUCCIONESBUS DE CONTROLBUS DE DATOS INTERNO (8 BITS)7 0REGISTROS TEMPORALES7 0CIRCUITOS LGICOS GENERADORESDE TIEMPO Y DE CONTROL7 0
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BUS INTERNO (internal bus): Es el bus de comunicaciones entre los distintos componentes del microprocesador, se lo conoce tambin como el BUS INTERNO DE DATOS. El nmero de lneas que posee este bus esta determinado por el nmero de bits que procesa en paralelo la ALU y es uno de los parmetros que clasifican a los microprocesadores. Este bus se encuentra relacionado con el bus externo de datos a travs del BUFFER DEL BUS DE DATOS.
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BUFFER DE UN BIT DE DATOSLectura o ingreso al microprocesadorEscritura o salida del microprocesador
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BUS DE DATOS D7D07 0REGISTRO ACUMULADORREGISTRO DE INSTRUCCIONESREGISTRO DE BANDERASS, C, Z, etc.REGISTROS DE PROPSITO GENERALREGISTROS NDICESREGISTRO CONTADOR DEL PROGRAMA (PC)REGISTRO PUNTERO DE LA PILA (SP)ALU DE8 BITS7 0BUFFER DEL BUS DE DATOSDECODIFICADOR DEINSTRUCCIONESBUS DE CONTROLBUS DE DATOS INTERNO (8 BITS)7 0REGISTROS TEMPORALES7 0CIRCUITOS LGICOS GENERADORESDE TIEMPO Y DE CONTROL7 015 07 07 0REGISTROS ESPECIALIZADOS
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CONTADOR DEL PROGRAMA (program counter PC): Es el que contiene la direccin de la localidad donde se encuentra la siguiente instruccin a ser ejecutada.PUNTERO DE LA PILA (stack pointer SP): Contiene la direccin de la memoria donde se almacen el ltimo dato de la PILA o STACK.REGISTRO NDICE (index register): Tambin contiene una direccin y es utilizado como puntero. El uso de este registro permite que los programas sean ms flexibles, ya que para acceder a distintas localidades de memoria, basta especificar un valor que sumado al contenido del registro ndice da la direccin real.
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BUS DE DATOS D7D07 0REGISTRO ACUMULADORREGISTRO DE INSTRUCCIONESREGISTRO DE BANDERASS, C, Z, etc.REGISTROS DE PROPSITO GENERALREGISTROS NDICESREGISTRO CONTADOR DEL PROGRAMA (PC)REGISTRO PUNTERO DE LA PILA (SP)BUFFER DEL BUSDE DIRECCIONESALU DE8 BITS7 0BUFFER DEL BUS DE DATOSBUS DE DIRECCIONES A15...A0DECODIFICADOR DEINSTRUCCIONESBUS DE CONTROLBUS DE DATOS INTERNO (8 BITS)7 0REGISTROS TEMPORALES7 0CIRCUITOS LGICOS GENERADORESDE TIEMPO Y DE CONTROL7 015 07 07 0REGISTROS ESPECIALIZADOS
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BUFFER DE UN BIT DE DIRECCIONESCuando existe una direccin vlida
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EL Z80 ES EJEMPLO DE UN MICROPROCESADOR DE 8 BITS
