REGISTROS Y UNIDAD DE MEMORIA PARTE 2
INTRODUCCI脫N
Esta unidad es la encargada de realizar las operaciones
elementales de tipo aritm茅tico (sumas, restas, productos y divisiones) y de
tipo l贸gico (comparaciones). Para comunicarse con las otras unidades
funcionales utiliza el denominado bus de datos y para realizar su funci贸n
necesita de los siguientes elementos: • Circuito operacional (COP) • Registro
de entrada (REN) • Registro acumulador (RA) • Registro de estado (RES).
Es la unidad donde est谩n almacenados las instrucciones y los
datos necesarios para poder realizar un determinado proceso. Est谩 constituida
por multitud de celdas o posiciones de memoria, numeradas de forma consecutiva,
capaces de retener, mientras est茅 conectada la informaci贸n depositada en ella.
INDICE
DIAGRAMA DE LAS PARTER INTERNAS DE UNA COMPUTADORA
SECUENCIAS DE TIEMPO
LA UNIDAD DE MEMORIA
EJEMPLOS DE MEMORIA DE ACCESO ALEATORIO
DIAGRAMA DE LAS PARTES INTERNAS DE UNA COMPUTADORA
SECUENCIAS DE TIEMPO
La secuencia de
las operaciones en un sistema digital se especifica por una unidad de control.
La unidad de control que supervisa las operaciones en un sistema digital en
forma normal consta de se帽ales de temporizado que determinan la secuencia del
tiempo en el cual se ejecutan las operaciones
Las secuencias de tiempo en la unidad de control pueden generarse con facilidad mediante contadores o registros de corrimiento. Esta secci贸n demuestra el uso de esas funciones MSI en la generaci贸n de se帽ales de temporizado para una unidad de control
SE脩ALES DE TEMPORIZADO
En un modo paralelo de operaci贸n, un s贸lo pulso de reloj puede especificar el tiempo al cual debe ejecutarse una operaci贸n. La unidad de control en un sistema digital que opera en el modo paralelo debe generar se帽ales de tiempo que permanecen activas s贸lo por un periodo de pulso de reloj, pero estas se帽ales de tiempo deben diferenciarse unas de otras.
LA UNIDAD DE MEMORIA
La memoria
es un ordenador se organiza en varios niveles en funci贸n de su velocidad. Esta
distribuci贸n se denomina jerarqu铆a de memoria y optimiza su uso, ya que la
informaci贸n se ubica en un determinado nivel seg煤n su probabilidad de ser
utilizada: mientras mayor es la probabilidad o frecuencia de uso, menor es su
nivel.
Secundaria:
Tambi茅n recibe el nombre de <<memoria de disco>>. Se utiliza para
almacenar informaci贸n de forma permanente
Principal:
Conocida tambi茅n como <<memoria RAM>>. Se emplea para almacenar
datos y programas de forma temporal.
Cach茅:
Memoria interna entre la UM y la CPU. La cach茅 est谩 dispuesta en varios niveles
(L1, L2, L3, L4)
Registros:
Son memorias de alta velocidad y baja capacidad
TRASFERENCIA DE IFORMACI脫N DESDE Y HACIA LOS REGISTROS DE MEMORIA
La transferencia
de informaci贸n hacia y desde los registros en memoria y el medio externo se
comunica a trav茅s de un registro com煤n llamado registro buffer de memoria
(otros nombres son registros de informaci贸n y registro de almac茅n). Cuando la
unidad de memoria recibe una se帽al de control para escritura, el control
interno interpreta el contenido de registro buffer como la configuraci贸n de
bits de la palabra que va a almacenarse en un registro de memoria
MEMORIA DE ACCESO ALEATORIO
(Random Access Memory, RAM) En la RAM se cargan todas las
instrucciones que ejecuta la unidad central de procesamiento (CPU) y otras
unidades del computador, adem谩s de contener los datos que manipulan los
distintos programas.
Se denomina de acceso aleatorio porque se puede leer o
escribir en una posici贸n de memoria con un tiempo de espera igual para
cualquier posici贸n, no es necesario seguir un orden para acceder (acceso
secuencial) a la informaci贸n de la manera m谩s r谩pida posible.
EJEMPLOS DE MEMORIA DE ACCESO ALEATORIO
La construcci贸n interna de dos tipos diferentes de memorias
de acceso aleatorio se presenta en forma de diagrama en esta secci贸n. El primer
tipo est谩 construido con flip-flops y compuertas y el segundo con n煤cleos
magn茅ticos. Para facilitar que se incluya completa la unidad de memoria en un
diagrama, debe usarse una capacidad de almacenamiento indicada. Por esta raz贸n,
las unidades de memoria que se presentan tienen una capacidad peque帽a de 12
bits arreglados en cuatro palabras de tres bits cada una.
Las dos l铆neas de entrada de direcci贸n van a trav茅s de un
decodificador interno de 2 a 4 l铆neas. El decodificador se habilita con la
entrada de habilitaci贸n de memoria. Cuando la habilitaci贸n de memoria es 0,
todas las salidas de decodificador son 0 y ninguna de las palabras de memoria
se selecciona. Cuando la habilitaci贸n de la memoria es 1. se selecciona una de
cuatro palabras, dependiendo del valor de las dos l铆neas de direcci贸n. Ahora,
con el control de lectura/escritura en 1, los bits de la palabra seleccionada
pasan a trav茅s de las tres compuertas OR a las terminales de salida. Las celdas
binarias no seleccionadas producen 0 en las entradas de las compuertas OR y no
tienen efecto en las salidas. Con el control de lectura/escritura en 0, la
informaci贸n disponible en las l铆neas de entrada se transfiere a las celdas
binarias de la palabra seleccionada Las celdas binarias no seleccionadas en las
otras palabras est谩n inhabilitadas por sus entradas de selecci贸n y sus valores
previos permanecen sin cambio.
Una memoria de
n煤cleo magn茅tico usa n煤cleos magn茅ticos para almacenar la informaci贸n binaria.
Un n煤cleo magn茅tico tiene forma toroidal y est谩 hecho de material magn茅tico. En
contraste con un flip-flop semiconductor que necesita s贸lo una cantidad f铆sica,
como por ejemplo voltaje, para su operaci贸n un n煤cleo magn茅tico empleares
cantidades f铆sicas: corriente, flujo magn茅tico y voltaje. La se帽al que excita
al n煤cleo es un pulso de corriente en un alambre que pasa a trav茅s del n煤cleo.
La informaci贸n binaria almacenada se representa por la direcci贸n del flujo
magn茅tico dentro del n煤cleo. La informaci贸n binaria de salida se extrae
mediante un alambre que se eslabona al n煤cleo en la forma de un pulso de
voltaje..
La propiedad
f铆sica que hace que un n煤cleo magn茅tico sea adecuado para el almacenamiento
binario es su circuito de hist茅resis, que se muestra en la Fig. 7-31(c). Este
circuito es una gr谩fica de corriente comparada con el flujo magn茅tico y tiene
la forma de un circuito cuadrado. Con corriente cero, un flujo que es positivo
(direcci贸n en sentido contrario a las manecillas del reloj) o bien negativo
(direcci贸n en el sentido de las manecillas del reloj) permanece en el n煤cleo
magnetizado. Una direcci贸n, por ejemplo magnetizaci贸n contraria al sentido de
las manecillas del reloj, se usa para representar un 1 y la otra para
representar un O.
Una unidad de memoria es un conjunto de celdas de almacenamiento
junto con los circuitos asociados que se necesitan para ingresar y sacar la informaci贸n de almacenamiento. La capacidad de las memorias en las computadoras comerciales por lo general se
define como la cantidad total de bytes que pueden almacenarse.
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