DISEÑO LÓGICO DE PROCESADORES.diseño Logico De Procesador

DISEÑO LÓGICO DE PROCESADORES.

Su función es ejecutar los programas almacenados en la memoria central, tomando sus instrucciones, examinándolas y ejecutándolas unas tras otra.

CONJUNTO DE REGISTROS

Almacena los datos que se usan durante la ejecución de las instrucciones. Son varios registros que se van a ejecutar.

UNIDAD ARITMÉTICA LÓGICA (ALU)

Lleva a cabo las micro operaciones requeridas para ejecutar las instrucciones.Suma, resta, multiplicación y división.

Lógicas que son las comparaciones entre la AND y OR.

A=B AND A=B y A=B OR A=B

UNIDAD DE CONTROL

Supervisa las transferencia de información entre los registros e instruye a la Unidad Aritmética Lógica

ORGANIZACIÓN GENERAL DE LOS REGISTROS

Es la forma de organizar los accesos a las operaciones, las cuales se almacenan en registros del procesador para ser más rápido el proceso de búsqueda.

ORGANIZACIÓN DE UNA PILA

PILA:Es un dispositivo que permite almacenar información.Posee dos operaciones: inserción y el borrado de datos.

LIFO: Es un stack o pila o lista, último en entrar, primero en salir.

Nos permiten llevar el orden que poseen los registros.

APUNTADOR DE PILA (SP):Es el registro que contiene la dirección para la pila, ya sea para cambiar, sacar o meter.

PILA DE REGISTRO:Esta pila en una parte de la memoria grande o puede organizarse como un conjunto de una cantidad finita de palabras de memoria o registros.

DIAGRAMA DE BLOQUE DE UNA PILA DE 64 PALABRAS

EMPUJAR (PUSH):Es la operación de escritura, ya que es el resultado de “empujar” un nuevo dato sobre la parte superior.

HACER SALTAR (POP):Operación de BORRADO o recuperación de datos, se le llama también “botar” (pop) porque es el resultado de quitar un dato para que salga despedido de la pila.

PILA DE MEMORIA:Se implementa en la CPU para asignar una parte de la memoria a una operación de pila y al usar un registro de procesador como un apuntador de pila. En ella se almacena programas o instrucciones, datos u operandos y pila.

NOTACIÓN POLACA INVERSA

Una organización de pila es muy eficiente para evaluar las expresiones aritméticas, las cuales pueden representarse de la siguiente manera:

NOTACIÓN INTERNA FIJA: Es donde cada operador escrito se encuentra entre los operandos.

A+B

NOTACIÒN POSTERIOR FIJA:Se denomina notación polaca, coloca el operador antes de los operandos.

+AB

NOTACIÒN POLACA INVERSA (RPN):Es una forma adecuada para la manipulación de la pila, y nos indica como se ejecutan las operaciones internas.

AB+

EVALUACIÓN DE LAS EXPRESIONES ARITMÉTICAS

Es la combinación de la notación polaca inversa con un arreglo de pila de registros. Este procedimiento se emplea en algunas calculadoras electrónicas y también en algunas computadoras.La pila es particularmente útil para manejar problemas grandes y complejos que representan cadenas de cálculos.

El procedimiento consiste en convertir primero la expresión aritmética a su notación polaca inversa sin paréntesis. La mayoría de los compiladores, sin considerar la organización de su CPU, convierten todas las expresiones aritméticas a notación polaca de todas manera, porque este es el método más eficiente para traducir expresiones aritméticas a instrucciones de lenguaje máquina.

Registros de los procesadores

Los registros del procesador se emplean para controlar instrucciones en ejecución, manejar direccionamiento de memoria y proporcionar capacidad aritmética. Los registros son espacios físicos dentro del microprocesador con capacidad de 4 bits hasta 64 bits dependiendo del microprocesador que se emplee. Los registros son direccionables por medio de una viñeta, que es una dirección de memoria. Los bits, por conveniencia, se numeran de derecha a izquierda (15,14,13…. 3,2,1,0), los registros están divididos en seis grupos los cuales tienen un fin especifico. Los registros se dividen en:

•Registros de segmento

•Registros de apuntadores de instrucciones

•Registros apuntadores

•Registros de propósitos generales

•Registro índice

•Registro de bandera.

Registros de segmento:

Un registro de segmento se utiliza para alinear en un limite de párrafo o dicho de otra forma codifica la dirección de inicio de cada segmento y su dirección en un registro de segmento supone cuatro bits 0 a su derecha.

Un registro de segmento tiene 16 bits de longitud y facilita un área de memoria para direccionamientos conocidos como el segmento actual. Los registros de segmento son:

•Registro CS

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