6. LA UNIDAD DE PROCESAMIENTO CENTRAL O CPU:

Es la parte más importante ya que es el cerebro de la computadora, es el componente del computador y otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones contenidas en los programas y procesa los datos y consta de partes específicas internas.

CPU:

Los CPU proporcionan la característica fundamental de la computadora digital (la programabilidad) y son uno de los componentes necesarios encontrados en las computadoras de cualquier tiempo, junto con el almacenamiento primario y los dispositivos de entrada/salida. Se conoce como microprocesador el CPU que es manufacturado con circuitos integrados. Los microprocesadores de un solo chip han reemplazado casi totalmente todos los tipos de CPU desde mediados de los años 1970, y en la actualidad, el término CPU es aplicado usualmente a todos los microprocesadores.

Función detallada

La CPU no es el gabinete de la PC, sino que es la unidad central que procesa los datos para transformarlos en información, y a esta unidad se la llama microprocesador. Esto lo realiza cuando nosotros abrimos algo que esta guardado en la memoria RAM, el microprocesador busca los datos de la memoria RAM y los procesa. La CPU se divide en dos partes:

• La CU (Control Unit), o la UC (Unidad de Control): Que es la encargada de controlar que todos los datos procesados sean correctos.
• La ALU (Aritmetic Logic Unit) o la UAL (Unidad Aritmética Lógica) que es la encargada de realizar los cálculos.

Organización y arquitectura interna de la CPU

Diagrama de bloques: Los bloques funcionales básicos son: la unidad de procesamiento central (CPU), la memoria principal, y el procesador de Entrada - Salida.

Unidad de proceso central: esta es la responsable de la interpretación y ejecución de instrucciones contenidas en la memoria principal, las comunicaciones entre la CPU y la memoria principal se realizan a través de 2 canales funcionalmente distintos: el de direcciones y el de datos.

Para introducir en la memoria, una instrucción especifica, la CPU envía a dicha memoria la dirección de la instrucción por el canal de direcciones y recibe por el mismo medio la instrucción que está en esa dirección.

Parte de la instrucción es utilizada por la CPU para identificar la operación. Esta parte se llama código de operación de la instrucción. La información restante se utiliza para determinar la o las localidades de los datos con los cuales se va a efectuar la operación.

La CPU puede dividirse funcionalmente en 3 subunidades, la unidad de control, dedicada a los ciclos de búsqueda y ejecución; la ULA que desempeña funciones aritméticas como por ejemplo, suma y resta, de lógica por ejemplo AND, OR y un conjunto de registros dedicados al almacenamiento de datos en la CPU y a ciertas funciones de control:

• Registro e instrucciones de la CPU
• Registros
• Instrucciones Aritmética y Lógica
• Movimientos de datos
• Operaciones de datos en bloque
• Instrucciones de control de programa

Instrucciones de entrada-salida

La CPU contiene un conjunto de localidades de almacenamiento temporal de datos de alta velocidad llamada registro. Algunos de los registros están dedicados al control, y solo la unidad de control tiene acceso a ellos. Los registros restantes son los registros de uso general y el programador es el usuario que tiene acceso a ellos.

Dentro del conjunto básico de registros de control se deben incluir a los siguientes:

• Contador de programa (PC).
• Registro de direcciones de la memoria (MAR).
• Registro de datos (RD).
• Registro de instrucciones (ER).
• Palabra de estado de programa (PSW).