Unidad de control y unidad aritmético lógica
Actividad
Unidad de Control:
Las funciones principales de este elemento son el control, la coordinación y la interpretación de las instrucciones que componen un programa.
Las instrucciones que componen un programa en su conjunto forman lo que se denomina el lenguaje-máquina.
Una instrucción de máquina tiene varias partes. Por un lado poesee un código de operación que le indica a la Unidad de Control qué operación debe hacerse con los datos. Por otro lado ambién posee dos direcciones de memoria que indican la localización de esos datos. Las instrucciones que componen un programa están almacenadas en la memoria central, ordenadas en posiciones de memoria consecutivas.
La UC extrae las instrucciones de la memoria, las interpreta y las manda por medio de señales a las restantes unidades del ordenador. Por lo que la Unidad de Control se encarga también de controlar las operaciones de las Unidades de Entrada/Salida (E/S) y las Aritmético-Lógicas.
La Unidad de Control lleva además un reloj electrónico, llamado reloj de sistema, que oscila con una frecuencia de millones de veces por segundo. La velocidad a la que el procesador realiza las operaciones viene determinada por dicho reloj. La velocidad de oscilación se mide en gigahertzios (GHz), es decir mil millones de ciclos por segundo.
Actividad
Unidad Aritmético-Lógica.
Realiza dos tipos de funciones:
- Realización de las operaciones aritméticas como: suma, resta, multiplicación y división.
- Ejecución de operaciones de tipo lógico: comparación de dos datos.
La ALU efectúa las operaciones artiméticas por medio de unos circuitos electrónicos que componen los siguientes dispositivos: dispositivo de adición, registros y dispositivo de control de cálculo.
- El dispositivo de adición sirve para calcular las operaciones de suma, resta, multiplicación y división. Esto es así ya que estas tres últimas operaciones se pueden efectuar mediante sumas sucesivas o cambiando el signo en la operación de sumar.
- Los registros se utilizan para contener los operandos, los resultados parciales que se van obteniendo en las distintas operaciones y los resultados finales.
- El dispositivo de cálculo dirige y controla las operaciones de cálculo que se realizan en la ALU.
Para realizar las comparaciones la ALU dispone de un circuito llamado comparador, que es capaz de detectar si dos datos son iguales, o cuál de los dos es el mayor o el menor.
La Unidad de Control también se encarga de controlar otras operaciones como son el transporte de los resultados, proporcionar operandos, comenzar la operación siguiente, etc.
Objetivos
Los Buses
Las unidades componentes del ordenador se encuentran interconectadas por unos circuitos que permiten el transporte físico de las distintas informaciones presentes en la ejecución del proceso. Estos circuitos reciben el nombre de buses. Dentro de la arquitectura del ordenador se tienen tres buses:
- Bus de datos: Transporta los datos desde la memoria hasta las distintas unidades de proceso y viceversa.
- Bus de direcciones: Transporta las direcciones de las posiciones de la memoria que intervienen en una operación.
- Bus de control: Transporta señales de control desde la Unidad de Control a las distintas unidades de trabajo y viceversa.
Para la comunicación de la CPU con el exterior hay una serie de elementos situados en la propia CPU donde se conectan los periféricos, son los puertos de entrada/salida. Cuando se deben enviar datos desde la memoria a un puerto y viceversa, se emplean unos buses de datos utilizados para las entradas y salidas.