Arquitectura general de un microcomputador

Enviado por ruddyarmando

  1. Evolución de los microprocesadores Intel
  2. Arquitectura del microprocesador 8086
  3. Características de las unidades del 8086
  4. Modelo de software del 8086
  5. Puntero de instrucción (instruction pointer)
  6. Dedicated register functions
  7. Descripcion flags
  8. Memoria interna
  9. Tipos de datos

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 CPU :

Microprocesador 8088/8086 Intel

(Arquitectura de 16 bits – Bus externo 8 bits)

Ejecuta instrucciones de un programa

Procesa datos

Operaciones aritméticas

Decisiones lógicas

  • MEMORIA:

Secundaria: Floppy, CDs, DVD, Disco duro (write and read)

Primaria: Memoria de Programa: Instrucciones del OS y programas aplicativos

Memoria de Datos: Información a procesar por los programas.

ROM (Read Only Memory) No volátil

RAM (Read and Write Memory) Volátil

 EVOLUCION DE LOS MICROPROCESADORES INTEL

Jerarquía: Número de bits (Longitud de palabra)

4-bit, 8-bit, 16 bit, 32 bit y 64-bit.

  • 1972: Primera Generación

Procesador: 4004

No Transistores: 10.000

Longitud de palabra: 4 bits (nibble)

Aplicaciones: Calculadoras electrónicas.

  • 1974: Segunda generación

Procesadores: 8008,8080 y 8085.

No Transistores: 12.000 – 20.000

Longitud de palabra: 8 bits (1 byte)

Aplicaciones: Instrumentos electrónicos registradoras, impresoras.

  • 1975 - 1981: Tercera generación

Procesadores: 8086,8088,80286,80186,80188

No Transistores: 30.000 –140.000

Longitud de palabra: 16 bits

Aplicaciones: Microcomputadores (Instrucciones)

  • 1985 – 1990: Cuarta Generación

Procesadores: 80386DX,80386SX,80486DX,80486SX, Pentium.

No Transistores: 275.000-3.000.000

Longitud de palabra: 32 bits

Aplicaciones: Microcomputadores.

ARQUITECTURA DEL MICROPROCESADOR 8086

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CARACTERÍSTICAS DE LAS UNIDADES DEL 8086

BIU:

  • Operaciones de bus externas
  • Adquisición de datos
  • Bus de datos bidireccional de 16 bits
  • Bus de direcciones de 20 bits
  • Señales de control
  • Instrucciones de apilamiento
  • Generación de direcciones.
  • Apilamiento de 6 bytes de códigos de instrucción

EX:

  • Decodificar y ejecutar instrucciones
  • Toma instrucciones de pila y datos de los registros de propósito general o la memoria

MODELO DE SOFTWARE DEL 8086

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 PUNTERO DE INSTRUCCIÓN (INSTRUCTION POINTER)

  • Registro de 16 bits

  • Proporciona la dirección relativa en el segmento de código donde se encuentra localizada la instrucción del programa que se va a ejecutar.

  • Similar a un contador de programa

  • CS:IP para direccionar la memoria (20 bits)

  • Incrementado en 2

  • REGISTROS DE DATOS

  • Registros de propósito general (16 Bits )

  • Usados para guardar valores temporales

  • Fuente o destino del resultado de una operación aritmética o lógica

  • Transferencia de datos memoria-registro

  • Acceso más rápido que la memoria

DEDICATED REGISTER FUNCTIONS

REGISTER

OPERATIONS

AX

Operaciones aritméticas, I/O

BX

Apunta al comienzo de una tabla en la memoria. Transferencia de datos

CX

Contador de repetición para control de bucles.

DX

Almacenar datos de 16 bits con propósitos generales.

REGISTROS DE PILA (POINTER REGISTERS)

REGISTROS INDICE (INDEX REGISTERS)

  • Source Index – Destination Index

  • Se utilizan con otros registros (AX, BX, CX, DX) o con ciertas instrucciones que proporcionan la dirección relativa del lugar inicial de un campo de datos que esté comprendido en el interior de un segmento de datos.

  • Se utilizan cuando se van a transferir grandes listas de datos.

REGISTRO DE ESTADO (STATUS REGISTER)

  • Flag register

  • 16 bit register

  • Sólo se usan 9 bits.
  • Status Flags: CF, PF,AF,ZF,SF,OF
  • El estado de estas flags indican el resultado de una operación ejecutada por la ALU..
  • Control Flags: DF,IF,TF. sirven para programar el uP en determinada modalidad.

DESCRIPCION FLAGS

OF: Overflow. El resultado no cabe en el rango definido para los operandos.

SF: Sign. El resultado es negativo.

ZF: Zero. El resultado es cero.

AF: Auxiliar carry. Acarreo de nibble.

PF: Parity. Cantidad de unos es impar.

CF: Carry. Resultado generó acarreo.

DF: Direction. Acceso a cadenas.

IF: Interrupt. Atender interrupciones.

TF: Trap. Fija el uP en el modo paso a paso.

MEMORIA INTERNA

Los microprocesadores poseen dos tipos de memorias de memoria interna: memoria de acceso aleatorio (RAM) y memoria de solo lectura (ROM).

Los bytes en memoria se enumeran de forma consecutiva iniciando en cero, de modo que cada localidad tiene un número de dirección único.

ROM: En ella la información viene grabada permanentemente y no puede ser modificada, sólo leída. Útiles para guardar programas y/o datos que no necesitan cambiarse. Se divide en ROM BOOT y ROM BIOS.

RAM: La información se puede leer y también sobrescribir información nueva sobre la anterior. En ella se ubican los programas que se cargan en el computador y los datos que se desarrollan al activar tales programas.

MAPA DE LA MEMORIA

SEGMENTACION DE MEMORIA

El uP 8086 ve la memoria como si estuviera formada de bloques llamados segmentos. Un segmento tiene un tamaño de 64 Kbytes y la memoria total direccionable es de 1MB.

Un segmento puede empezar en cualquier posición que sea múltiplo de 16 (10H):}

TIPOS DE DATOS

Formatos:

Nibble: 4 bits

Byte: 8 bits

Word: 16 bits

Double: 32 bits(2 Words)

Párrafo: 16 bytes

Página: 256 bytes

Segmento: 64 Kbytes

Tipos:

  • INTEGER:

Unsigned byte: 0-255

Unsigned word: 0-65535

Signed byte: +127,-128

Signed Word: +32767,-32768

  • BINARY CODED DECIMAL (BCD)

No empaquetado: 4 bits

MSB

 

 

 

D3

 

 

D0

Empaquetado: 8 bits

MSB LSB

D7

 

 

D4

D3

 

 

D0

BCD Digit 1 BCD Digit 2

  • ASCII (American Standars Code for Information Interchange)

Decimal   Octal   Hex    Binary     Value
-------   -----     ----      ------          -----
000      000    000   00000000      NUL    (Null char.)
001      001    001   00000001      SOH    (Start of Header)
002      002    002   00000010      STX    (Start of Text)
003      003    003   00000011      ETX    (End of Text)



Ruddy Armando Muñoz Ortega
ruddyarmando[arroba]latinmail.com

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