Microprocesador su función y arquitectura

En esta entrada se tratará al microprocesador su función y arquitectura.

1. Unidad Central de Procesamiento (CPU): La CPU es el núcleo del microprocesador y es responsable de ejecutar las instrucciones y realizar las operaciones de procesamiento. La CPU consta de varias unidades funcionales, como la unidad de control y la unidad de ejecución.
2. Registros: Los registros son pequeñas ubicaciones de almacenamiento de alta velocidad dentro de la CPU. Los registros incluyen registros de propósito general, registros de dirección, registros de datos y otros registros especializados. Se utilizan para almacenar datos temporales y direcciones de memoria.
3. Unidad de Control: La unidad de control es responsable de la secuencia de ejecución de las instrucciones. Decodifica las instrucciones almacenadas en la memoria y coordina las operaciones de la CPU.
4. Unidad de Ejecución: La unidad de ejecución realiza las operaciones aritméticas y lógicas requeridas por las instrucciones. Puede contener unidades separadas para la aritmética de enteros, la aritmética de punto flotante y otras operaciones especializadas.
5. Memoria: La memoria se utiliza para almacenar datos y programas. La memoria principal, también conocida como RAM (Random Access Memory), almacena datos y programas mientras se ejecutan. La memoria secundaria, como los discos duros, almacena datos de manera más permanente.

Funcionamiento de un Microprocesador:

1. Fetch (Buscar): El proceso comienza con la búsqueda de la siguiente instrucción en la memoria principal. La CPU utiliza un contador de programa (PC) para mantener la dirección de la siguiente instrucción.
2. Decode (Decodificar): Una vez que se recupera la instrucción, la unidad de control decodifica la instrucción para comprender qué operación debe realizarse y qué datos se deben utilizar.
3. Execute (Ejecutar): Después de decodificar la instrucción, la CPU ejecuta la operación indicada por la instrucción. Esto puede implicar cálculos aritméticos, operaciones lógicas, acceso a memoria u otras tareas.
4. Writeback (Escribir de Regreso): Si la operación produce un resultado que debe almacenarse en un registro o en la memoria, se realiza el proceso de escritura de regreso.
5. Ciclo Continuo: El microprocesador repite continuamente estos pasos para cada instrucción en el programa, avanzando a través del programa secuencialmente.