Microcontroladores

Unidad I. Arquitectura de computadoras

Facultad de Ingeniería/Campus Mexicali

Ing. Oscar Alonso Rosete Beas

Sesion 5 Rev:2 ciclo 2020-1

 

Sesión Previa

• Sistema embebido

• Computadora

• Arquitectura von neumann

• Procesador

• Microprocesador

 

 

Agenda

 

1.3. Procesador

1.4 Memoria

 

Unidad I. Arquitectura de computadoras

Agenda

30 minutos para trabajar con las actividades relacionadas a ALU

Pull-up resistor

Agenda

Automatización y monitoreo remoto proceso industrial

10 equipos interconectados en una red ethernet industrial y comunicados a computador central por medio de sistemas embebidos

 

Agenda

Automatización y monitoreo remoto proceso industrial

10 equipos interconectados en una red ethernet industrial y comunicados a computador central por medio de sistemas embebidos

 

Agenda

Desarrollo de fresadora CNC con placa de desarrollo Arduino y Dremel 3000.

 

 

1.4. Memoria

Memoria en la computadora

La memoria de una computadora se puede dividir en tres grupos:

• Memoria del microprocesador

• Memoria primaria o principal

• Memoria secundaria

La memoria del microprocesador se refiere a sus registros internos, funcionan a velocidad del CPU pero solo se tiene un número limitado de ellos. Es una parte integral de un sistema microprocesador y su función es contener las instrucciones y los datos.

1.4. Memoria

Registros

Son una combinación de varios flip-flops que pueden utilizarse para guardar información temporalmente o retrasar señales. Un registro de almacenamiento es una forma de memoria de procesador interno usualmente utilizada para temporalmente guardar, copiar y modificar operandos que están inmediatamente y frecuentemente utilizado por el sistema. Shift registers retrasan señales al pasar las señales a través de varios flip-flops internos con cada pulso de reloj.

 

1.4. Memoria

Registros

Los registros están construidos de un grupo de flip-flops que pueden ser activados en grupo o individualmente, en realidad el número de flip-flops utilizados en cada registro describe el procesador, procesador de 32 bits cuenta con 32 flip-flops (circuito secuencial) en sus registros de trabajo.

 

1.4. Memoria

Circuito secuencial

También denominado máquina de estados finitos, tiene un número finito de estados en los cuales se recuerda cierta información dependiendo del estado en particular que nos encontremos.

Ej. Máquina expendedora.

 

1.4. Memoria

Ejemplo registro 8 bits con 8 flip-flops de tipo D

 

 

 

 

 

 

 

 

Tammy Noergaard (Eds.) - Embedded Systems Architecture. A Comprehensive Guide for Engineers and Programmers (2013, Newnes)

1.4. Memoria

Registros

En resumen los registros tienen un flip-flop por cada bit que es manipulado o almacenado en un registro.

 

 

 

 

 

 

 

1.4. Memoria

Registros

Aunque los diseños ISA no utilizan los registros de la misma manera para procesar información, el almacenamiento se clasifica en dos categorías:

• Registros de propósito general: utilizados para almacenar y manipular cualquier tipo de información determinado  por el programador.

• Registros de propósito especial: solo pueden ser utilizados de una manera especificada por ISA, incluyendo guardar los resultados de tipos específicos de cálculos, banderas, contadores, puertos I/O y registros de corrimiento.

1.4. Memoria

1.4. Memoria

CU

El CU es responsable de generar las señales de temporizado, así como controlar y coordinar la obtención, decodificación y ejecución de instrucciones en el procesador.

Tras la obtención de instrucciones de memoria y decodificación, la CU determina la operación que debe desempeñar el ALU, selecciona y escribe señales apropiadas para cada unidad funcional dentro y fuera del procesador (memoria,registros,ALU).

-Tammy Noergaard (Eds.) - Embedded Systems Architecture. A Comprehensive Guide for Engineers and Programmers (2013, Newnes).pdf

 

1.4. Memoria

CU

La unidad de control se realiza por medio de una de las siguientes técnicas:

• Control alambrado. El primero se hace diseñando físicamente los circuitos con compuertas y registros lógicos, se hace para un especifico juego de instrucciones . Ejemplo zilog Z8000

• Control microprogramado incluye una ROM de control para la traducción de instrucciones, Ejemplo:Intel 8086.

• En la nanoprogramación se incluyen dos ROMs donde la primera contiene las direcciones de la segunda que almacena las microoperaciones, esto lo hace más eficiente.

1.4. Memoria

Resumen

El microprocesador generalmente contenido en un solo chip y es compuesto de registros, una o varias ALUs y una unidad de control.

En los microprocesadores de propósito general los registros pueden usarse para almacenar datos, direcciones o resultados de operaciones. La mayor parte de los microcontroladores actuales son de este tipo, aunque algunos tienen registros para usos específicos.

1.4. Memoria

Realizar mapa mental o cuadro sinoptico de los elementos del procesador

 

GRACIAS