Componentes y Registros de la CPU

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Questions and Answers

¿Cuál es la función del ciclo de decodificación en la arquitectura del procesador?

  • Interpretar el código de operación presente en IR. (correct)
  • Ejecutar la instrucción en el registro de IR.
  • Transferir datos entre CPU y memoria.
  • Incrementar el contador de programa (PC).

¿Qué indica el primer bit del registro IR en el ejemplo dado?

  • Un ciclo de transferencia entre CPU y I/O.
  • Una operación de almacenamiento en memoria.
  • Una operación de suma entre registros.
  • Una operación de carga en el acumulador AC. (correct)

¿Qué operación se lleva a cabo cuando el contenido del acumulador AC y la posición de memoria 941 se suman?

  • Carga de un nuevo valor desde memoria en el registro AC.
  • Almacenamiento del resultado de la suma en AC. (correct)
  • Almacenamiento del resultado en la posición de memoria 940.
  • Cálculo y transferencia a la unidad de I/O.

En la secuencia de ejecuciones, ¿qué sucede con el registro de PC después de ejecutar una instrucción?

<p>El PC se incrementa por uno. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito del ciclo de ejecución en la arquitectura del procesador?

<p>Ejecutar las operaciones aritméticas o lógicas. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal función de la unidad de control en la CPU?

<p>Aceptar instrucciones y generar señales de control (A)</p> Signup and view all the answers

Durante la ejecución de una instrucción, ¿cuál de los siguientes pasos se lleva a cabo primero?

<p>Captar instrucciones de la memoria (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de la unidad de control en la máquina de von Neumann?

<p>Controlar las transferencias de datos hacia la CPU (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué componente de la CPU se encarga de realizar operaciones aritméticas y lógicas?

<p>Unidad Aritmética y Lógica (ALU) (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes tareas no se lleva a cabo por la CPU durante la ejecución de una instrucción?

<p>Almacenar permanentemente datos (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes opciones NO es un componente de la estructura de la máquina de von Neumann?

<p>Unidad de almacenamiento (A)</p> Signup and view all the answers

En el proceso de ejecutar una instrucción, ¿qué significa 'captar datos'?

<p>Leer datos de memoria o de un módulo I/O (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel desempeña la ALU en el funcionamiento de la CPU?

<p>Realiza cálculos y operaciones lógicas (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué componente se encarga de decodificar las instrucciones en la unidad de control?

<p>Unidad de Control (D)</p> Signup and view all the answers

Dentro de la máquina de von Neumann, ¿qué controla el bus de control?

<p>La unidad de control (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se entiende por sistemas de interconexión en una computadora?

<p>Red de comunicación entre la CPU y los periféricos (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el rol de los registros en la CPU?

<p>Almacenar temporalmente datos para operaciones (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumple la memoria de control dentro de la unidad de control?

<p>Generar señales de control para la ejecución de instrucciones (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la memoria secundaria es correcta?

<p>Se utiliza para guardar datos a largo plazo (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumplen las líneas de comunicación en una computadora?

<p>Transportar datos entre los componentes del sistema (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se denomina el componente que gestiona la operación de entrada y salida en la máquina de von Neumann?

<p>Unidad de control (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango óptimo de registros que deberían manejarse para un mejor control de memoria?

<p>Entre 8 y 32 (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué función tiene el registro de contador de programa (PC)?

<p>Almacena la dirección de la siguiente instrucción a ejecutar (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes registros se utiliza para recuperar la siguiente instrucción desde memoria?

<p>PC (Program Counter) (D)</p> Signup and view all the answers

Cuando hay muy pocos registros en un procesador, ¿qué ocurre respecto al acceso a memoria?

<p>Se necesitan demasiados accesos a memoria (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del registro de instrucción (IR)?

<p>Almacenar el patrón de bits de la instrucción captada (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede al incrementar el contador de programa (PC) después de recuperar una instrucción?

<p>El PC apunta a la siguiente instrucción (D)</p> Signup and view all the answers

En el ciclo de instrucción, ¿qué ocurre durante la etapa de 'decodificar'?

<p>Se analiza la instrucción en el registro de instrucción (A)</p> Signup and view all the answers

La combinación de registros para formar uno solo puede ser útil en qué contexto?

<p>Para manejar direcciones a memoria efectivamente (C)</p> Signup and view all the answers

Cuál de las siguientes instrucciones no pertenece al conjunto de instrucciones de transferencias de datos?

<p>ADD (A)</p> Signup and view all the answers

Qué operación realiza la instrucción ABSOLUTE?

<p>Obtiene el valor absoluto de un operando (D)</p> Signup and view all the answers

Cuál es la función principal de las instrucciones lógicas?

<p>Evaluar condiciones y manipular bits (C)</p> Signup and view all the answers

Qué instrucción se utiliza para poner un registro en ceros?

<p>CLEAR (D)</p> Signup and view all the answers

Para qué se utiliza la instrucción COMPARE?

<p>Comparar dos operandos (B)</p> Signup and view all the answers

Cuál de las siguientes acciones no se puede realizar en la ALU?

<p>Transferir registros (D)</p> Signup and view all the answers

Qué operación se realiza con la instrucción NOT?

<p>Negación lógica bit a bit (B)</p> Signup and view all the answers

Qué instrucción incrementa en 1 el valor de un operando?

<p>INCREMENTE (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Unidad de Control (CPU)

Componente de la CPU que controla el flujo de datos y las operaciones de la ALU.

ALU (Unidad Aritmético-Lógica)

Componente de la CPU que realiza operaciones matemáticas y lógicas.

Memoria Principal

Almacenamiento de datos e instrucciones que la CPU usa directamente.

Bus de Datos

Canal para transferir datos entre la CPU y otros componentes.

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Bus de Direcciones

Canal para especificar la ubicación de datos en la memoria.

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Bus de Control

Canal para controlar las operaciones entre componentes.

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Máquina de Von Neumann

Arquitectura de computadora que usa una sola memoria para instrucciones y datos.

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Transferencias de Datos (CPU)

Intercambio de datos entre la CPU y la memoria principal, periferias etc.

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Función de la Unidad de Control

Determinar el código para ejecutar cada instrucción, recibirla y generar señales necesarias para su ejecución.

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Captura de instrucción

Proceso de la CPU donde lee una instrucción de la memoria.

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Interpretación de instrucción

Decodificación de la instrucción para determinar la acción a realizar.

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Captura de datos

Lectura de datos de la memoria o un módulo de E/S para ejecutar una instrucción.

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Procesamiento de datos

Realizar operaciones aritméticas o lógicas con los datos.

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Escritura de datos

Guardar resultados de la ejecución en memoria o un módulo de E/S.

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CPU

Unidad central de procesamiento que ejecuta instrucciones.

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Unidad de Control

Parte de la CPU que coordina la ejecución de instrucciones.

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Ciclos de instrucción

Los pasos secuenciales que un procesador sigue para ejecutar una instrucción. Incluye los ciclos de fetch, decode y execute.

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Ciclo FETCH

El paso inicial en la ejecución de una instrucción; el procesador busca la instrucción en la memoria.

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Ciclo DECODE

El procesador analiza la instrucción para determinar qué operación debe realizar.

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Ciclo EXECUTE

El procesador realiza la operación especificada por la instrucción.

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Instrucción de carga de memoria (ejemplo)

Instrucción que copia un dato de una ubicación específica de memoria al acumulador.

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Registros de la CPU

Almacenan datos e instrucciones que utiliza la Unidad de Control de un procesador.

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Registros visibles al usuario

Registros que un programador puede acceder directamente.

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Registros de control/estado

Registros que controlan el funcionamiento de la CPU.

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MBR (Memory Buffer Register)

Registro que almacena datos que se van a escribir en memoria o que se han leído recientemente.

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MAR (Memory Address Register)

Registro que contiene la dirección de una posición de memoria.

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PC (Program Counter)

Registro que contiene la dirección de la siguiente instrucción a ejecutar.

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IR (Instruction Register)

Registro que almacena la última instrucción captada.

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Ciclos FETCH, DECODE, EXE

Etapas secuenciales en el procesamiento de una instrucción (captación, decodificación y ejecución).

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¿Qué hace MOVE?

La instrucción MOVE transfiere datos entre registros de la CPU.

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LOAD

La instrucción LOAD copia datos de la memoria a un registro de la CPU.

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STORE

La instrucción STORE guarda datos de un registro de la CPU en la memoria.

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SUBTRACT

La instrucción SUBTRACT resta dos operandos.

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Study Notes

Componentes de la CPU

  • La CPU (Unidad Central de Proceso) contiene una Unidad de Control (UC) y una Unidad Aritmético-Lógica (UAL).
  • La UC controla el funcionamiento de la CPU.
  • La UAL realiza operaciones aritméticas y lógicas.

Registros de la CPU

  • PC (Contador de Programa): Contiene la dirección de la siguiente instrucción a ejecutar.
  • IR (Registro de Instrucción): Contiene la instrucción actual que se está ejecutando.
  • MAR (Registro de Direcciones de Memoria): Contiene la dirección de la celda de memoria que se va a acceder.
  • MBR (Registro de Buffer de Memoria): Contiene los datos que se leerán o escribirán en la memoria.
  • I/O AR (Registro de Direcciones de E/S): Contiene la dirección del dispositivo de E/S que se va a utilizar.
  • I/O BR (Registro de Buffer de E/S): Contiene los datos que se leerán o escribirán en el dispositivo de E/S.

Memoria Principal

  • La memoria principal almacena datos e instrucciones.
  • La memoria se organiza en celdas/posiciones de memoria numeradas.
  • Cada celda/posición tiene una dirección única.
  • Se utilizan buses de direcciones y datos para transferir la información entre la CPU y la memoria.

Módulo E/S

  • Las unidades de E/S se dedican a la comunicación con el exterior.
  • Los registros de E/S se comunican con los circuitos/dispositivos externos.

Bus del sistema

  • El bus de sistema conecta todos los componentes principales, es decir, la CPU, la memoria principal y los módulos E/S

  • El bus del sistema tiene tres tipos de líneas

  • Bus de direcciones.

  • Bus de datos.

  • Bus de control.

Estructura de la Máquina de Von Neumann

  • La MCU (Unidad de Control de Programa) controla las actividades de la CPU.
  • La UAL (Unidad Aritmético-Lógica) realiza operaciones aritméticas y lógicas.
  • La memoria principal almacena datos e instrucciones.
  • Los equipos de E/S proporcionan acceso a periféricos.

Ciclos FETCH, DECODE, EXECUTE

  • Recuperar instrucción.
  • Decodificar la instrucción.
  • Ejecutar la instrucción.

Conjunto de Instrucciones

  • Instrucciones de transferencia de datos (Ejemplo: MOVE, STORE, LOAD, CLEAR, SET).
  • Instrucciones aritméticas (ADD, SUBTRACT, MULTIPLY, DIVIDE, ABSOLUTE, NEGATE, INCREMENTE, DECREMENTE).
  • Instrucciones lógicas (AND, OR, NOT, XOR, TEST, COMPARE, SHIFT, ROTATE).
  • Control de flujo (JUMP, JUMP CON, JUMP SUB, RETURN, SKIP, SKIP CON, HALT, WAIT, NOP).
  • Entrada/Salida (INPUT, OUTPUT, START I/O, TEST I/O).

Tareas de la CPU

  • Captan instrucción.
  • Interpretan instrucción.
  • Captan datos.
  • Procesan datos.
  • Escriben datos.

Organización de Registros

  • Se utilizan para almacenar datos y direcciones de memoria.
  • Los registros para general, registros de estado y registros de control/estado.

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