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UNIDAD ICONCEPTOS GENERALESConceptos GeneralesMicroprocesadores Otoño 2011
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Fall 2011
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Contenido
Introducción
Arquitectura generalizada de una computadora
Componentes de una computadora
Conjunto de Instrucciones y lenguaje de maquina
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Introducción
El microprocesador es un dispositivo programable con capacidades de decisión y computo.
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Introducción
Cada microprocesador puede ejecutar un conjunto de instrucciones fijas expresadas en forma de patrones binarios llamadas lenguaje de maquina.
Cada patrón binario asociado a una instrucción es también asociado a un mnemónico.
El conjunto de mnemónico forma el ensamblador del microprocesador.
Lenguaje de Maquina 00110111
Nmemonicos LD SP, 1895H
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Introducción
El microprocesador lee instrucciones en binario del dispositivo de almacenamiento llamado memoria. El microprocesador acepta datos binarios y los procesa de acuerdo a las instrucciones.
Salida
Instrucciones
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Introducción
Los componentes físicos del sistema son llamados hardware.Un programa es un conjunto de instrucciones que desarrollan una tarea especificaUn conjunto de programas son llamados software
Entrada
Salida
Hardware
SoftwarePrograma 1 Programa 2 Programa 3
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Introducción7
Unidad Aritmética Lógica
(ALU)
Unidad de Control
Unidad de Memoria
Entrada Salida
Microprocesador
Microprocesador
Memoria I/O
Dispositivos Periféricos• Convertidores A/D• Timer• Serial I/O
Microcontrolador
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Organización de un Sistema basado en Microprocesador
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ALU: realiza operaciones aritméticas (+,-, etc.) y lógicas (and, or, etc)Registros: almacenan datos y direcciones temporalmenteUnidad de Control: envía señales de control y temporización a todo la unidad de microprocesador.
ALU Arreglo de Registros
Unidad de Control
BUS
ROM RAM
Memoria
Entrada Salida
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Conjunto de Instrucciones9
Longitud de palabra cambia con respecto a cada microprocesador.
Un microprocesador de 16 bit tiene una longitud de palabra de 16 bits, i.e. 2 bytes.
Instrucción se define como una tarea completa que el microprocesador puede realizar, puede estar formada de 1 o mas palabras
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Conjunto de Instrucciones10
If A > B C = 2 +A
elseB = C +A
LD B,32HLD C,0A2HADD A,B
0000 11111010 11000101 0101
Dependiente del hardware
Puede Migrar a otra plataforma
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Conjunto de Instrucciones
Cada microprocesador es diseñado para ejecutar un determinado numero de instrucciones
La instrucción esta compuesta por las señales de control que le indicaran al microprocesador que acción ejecutar
El numero de instrucciones para cada procesador varia de acuerdo al diseño del mismo.◦ Por ejemplo el Z80 tiene 158 instrucciones
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Formato de Datos
El microprocesador solamente es capaz de procesar datos binarios.Estos datos pueden estar en los siguientes formatos◦ Código ASCII, (American Standard Code for Information Interchange)
Código de 7-bits que representa letras, números decimales, símbolos y comandos de maquina.
◦ Código BCD, (Binary-Code Decimal)Representación binaria de los 10 dígitos decimales
◦ Enteros con signoEl digito mas significativo es usado para el signo, 0 representa un numero positivo, mientras que 1 representa un numero negativo
◦ Enteros sin signoLos 8-bits son usados para representar un numero
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Formato de Datos
Código ASCII
30H – 39H 0 – 941H – 5AH A – Z61H – 7AH a – z
00H – 0FH Comandosde Maquina
Ejemplo:07H Campana09H Tabulador
Código BCD
0000 00001 10010 20011 30100 40101 50110 60111 71000 81001 9
Ejemplo:00110101 35
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Codigo ASCII14
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Formato de Datos
Enteros con Signo
Rango-128 a 127
Números Negativos se representan en complemento a 2
Ejemplo:01111111 12711111111 -128
Entero sin Signo
Rango0 a 255
Los 8 bits son usados para representar al numero
Ejemplo
10000000 12811111111 25500001010 10
1 0 0 1 1 0 1 0
MSB LSB
Signo
1 0 0 1 1 0 1 0
MSB LSB
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Programando en Ensamblador
• Mnemónicos • LD A,32H• ADD B,C
Codigo Fuente
• Traduce los mnemónicos a lenguaje de maquina
Compilador• Lenguaje de Maquina• Listo para ejecutarse
en el procesador
Código Objeto
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