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El microprocesador tiene una arquitectura parecida a la computadora
digital. En otras palabras, el microprocesador es como la computadora digital
porque ambos realizan cálculos bajo un programa de control. Consiguientemente,
la historia de la computadora digital ayuda a entender el microprocesador. El
hizo posible la fabricación de potentes calculadoras y de muchos otros
productos. El microprocesador utiliza el mismo tipo de lógica que es usado en
la unidad procesadora central (CPU) de una computadora digital. El
microprocesador es algunas veces llamado unidad microprocesadora (MPU). En
otras palabras, el microprocesador es una unidad procesadora de datos. En un
microprocesador se pueden diferenciar diversas partes:
·
Encapsulado: Es lo que rodea a la oblea de silicio en si, para darle consistencia,
impedir su deterioro (por ejemplo, por oxidación por el aire) y permitir el
enlace con los conectores externos que lo acoplaran a su zócalo a su placa
base.
·
Memoria caché: Es una memoria ultrarrápida que emplea el procesador para tener
alcance directo a ciertos datos que «predeciblemente» serán utilizados en las
siguientes operaciones, sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo así
el tiempo de espera para adquisición de datos. Todos los micros compatibles con
PC poseen la llamada caché interna de primer nivel o L1; es decir, la que está
dentro del micro, encapsulada junto a él. Los micros más modernos (Core i3,Core
i5 ,core i7,etc) incluyen también en su interior otro nivel de caché, más
grande, aunque algo menos rápida, es la caché de segundo nivel o L2 e incluso
los hay con memoria caché de nivel 3, o L3.
·
Coprocesador matemático: Unidad de coma flotante. Es la parte del
micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos, antiguamente estaba
en el exterior del procesador en otro chip. Esta parte está considerada como
una parte «lógica» junto con los registros, la unidad de control, memoria y bus
de datos.
·
Registros: Son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el
micro tiene disponible para algunos usos particulares. Hay varios grupos de
registros en cada procesador. Un grupo de registros está diseñado para control
del programador y hay otros que no son diseñados para ser controlados por el
procesador pero que la CPU los utiliza en algunas operaciones, en total son
treinta y dos registros.
·
Memoria: Es el lugar donde el procesador encuentra las instrucciones de los
programas y sus datos. Tanto los datos como las instrucciones están almacenados
en memoria, y el procesador las accede desde allí. La memoria es una parte
interna de la computadora y su función esencial es proporcionar un espacio de
almacenamiento para el trabajo en curso.
·
Puertos: Es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Un
puerto es análogo a una línea de teléfono. Cualquier parte de la circuitería de
la computadora con la cual el procesador necesita comunicarse, tiene asignado
un «número de puerto» que el procesador utiliza como si fuera un número de
teléfono para llamar circuitos o a partes especiales.
Partes de un microprocesador
En pocas palabras el funcionamiento de un microprocesador es
ejecutar secuencia de instrucciones llamadas programas para llevarlas a cabo.
Existen 4
operaciones que son fundamentales
dentro de la arquitectura Von Neumann los cuales con llamados; fetch, decode, execute, y writeback,
que traducidos son: buscar, decodificar, ejecutar y escribir.
Este primer paso significa que el
microprocesador requiere recuperar una instrucción que se encuentran en formato
binario o sea numero 0 y 1 de la memoria de programa para que el
contador de programa pueda localizar y almacenar un numero de la posición
actual de la instrucción.
El segundo paso decode que significa
decodificar es en donde la instrucción es dividida en partes que tienen
significado para otras unidades de la CPU. La manera en que el valor de la
instrucción numérica es interpretada, en pocas palabras esto significa que esta
operación indica que tipo de instrucción
es la operación que se debe realizar, como por ejemplo adiciones,
sustracciones, etc.
El tercer paso importante de estas
operaciones es ejecutar (execute) el cual es encarga de ejecutar la instrucción
en donde varias unidades del CPU son conectadas de tal manera que ellas pueden
realizar la operación deseada.
El ultimo paso es la escritura
(writeback), simplemente "escribe" los resultados del paso de
ejecución a una cierta forma de memoria para poder ser leída por el usuario.
