Arquitectura general de un microcomputador

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CPU :

Microprocesador 8088/8086 Intel

(Arquitectura de 16 bits – Bus externo 8 bits)

Ejecuta instrucciones de un programa

Procesa datos

Operaciones aritméticas

Decisiones lógicas

MEMORIA:

Secundaria: Floppy, CDs, DVD, Disco duro (write and read)

Primaria: Memoria de Programa: Instrucciones del OS y programas aplicativos

Memoria de Datos: Información a procesar por los programas.

ROM (Read Only Memory) No volátil

RAM (Read and Write Memory) Volátil

EVOLUCION DE LOS MICROPROCESADORES INTEL

Jerarquía: Número de bits (Longitud de palabra)

4-bit, 8-bit, 16 bit, 32 bit y 64-bit.

1972: Primera Generación

Procesador: 4004

No Transistores: 10.000

Longitud de palabra: 4 bits (nibble)

Aplicaciones: Calculadoras electrónicas.

1974: Segunda generación

Procesadores: 8008,8080 y 8085.

No Transistores: 12.000 – 20.000

Longitud de palabra: 8 bits (1 byte)

Aplicaciones: Instrumentos electrónicos registradoras, impresoras.

1975 – 1981: Tercera generación

Procesadores: 8086,8088,80286,80186,80188

No Transistores: 30.000 –140.000

Longitud de palabra: 16 bits

Aplicaciones: Microcomputadores (Instrucciones)

1985 – 1990: Cuarta Generación

Procesadores: 80386DX,80386SX,80486DX,80486SX, Pentium.

No Transistores: 275.000-3.000.000

Longitud de palabra: 32 bits

Aplicaciones: Microcomputadores.

ARQUITECTURA DEL MICROPROCESADOR 8086

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CARACTERÍSTICAS DE LAS UNIDADES DEL 8086

BIU:

Operaciones de bus externas
Adquisición de datos
Bus de datos bidireccional de 16 bits
Bus de direcciones de 20 bits
Señales de control
Instrucciones de apilamiento
Generación de direcciones.
Apilamiento de 6 bytes de códigos de instrucción

EX:

Decodificar y ejecutar instrucciones
Toma instrucciones de pila y datos de los registros de propósito general o la memoria

MODELO DE SOFTWARE DEL 8086

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PUNTERO DE INSTRUCCIÓN (INSTRUCTION POINTER)

Registro de 16 bits
Proporciona la dirección relativa en el segmento de código donde se encuentra localizada la instrucción del programa que se va a ejecutar.
Similar a un contador de programa
CS:IP para direccionar la memoria (20 bits)
Incrementado en 2
REGISTROS DE DATOS
Registros de propósito general (16 Bits )
Usados para guardar valores temporales
Fuente o destino del resultado de una operación aritmética o lógica
Transferencia de datos memoria-registro
Acceso más rápido que la memoria

DEDICATED REGISTER FUNCTIONS

REGISTER	OPERATIONS
AX	Operaciones aritméticas, I/O
BX	Apunta al comienzo de una tabla en la memoria. Transferencia de datos
CX	Contador de repetición para control de bucles.
DX	Almacenar datos de 16 bits con propósitos generales.

REGISTROS DE PILA (POINTER REGISTERS)

Base Pointer – Stack Pointer
Proporcionan direcciones relativas dentro del segmento de pila.
SP proporciona la situación de la cabecera de la pila, es análogo al registro IP.
BP se utiliza para indicar, partiendo de la posición inicial de la pila, dónde se encuentra determinada información. Este registro es importante para crear rutinas de interfaz en lenguaje ensamblador.

REGISTROS INDICE (INDEX REGISTERS)

Source Index – Destination Index
Se utilizan con otros registros (AX, BX, CX, DX) o con ciertas instrucciones que proporcionan la dirección relativa del lugar inicial de un campo de datos que esté comprendido en el interior de un segmento de datos.
Se utilizan cuando se van a transferir grandes listas de datos.

REGISTRO DE ESTADO (STATUS REGISTER)

Flag register
16 bit register
Sólo se usan 9 bits.
Status Flags: CF, PF,AF,ZF,SF,OF
El estado de estas flags indican el resultado de una operación ejecutada por la ALU..
Control Flags: DF,IF,TF. sirven para programar el uP en determinada modalidad.

DESCRIPCION FLAGS

OF: Overflow. El resultado no cabe en el rango definido para los operandos.

SF: Sign. El resultado es negativo.

ZF: Zero. El resultado es cero.

AF: Auxiliar carry. Acarreo de nibble.

PF: Parity. Cantidad de unos es impar.

CF: Carry. Resultado generó acarreo.

DF: Direction. Acceso a cadenas.

IF: Interrupt. Atender interrupciones.

TF: Trap. Fija el uP en el modo paso a paso.

MEMORIA INTERNA

Los microprocesadores poseen dos tipos de memorias de memoria interna: memoria de acceso aleatorio (RAM) y memoria de solo lectura (ROM).

Los bytes en memoria se enumeran de forma consecutiva iniciando en cero, de modo que cada localidad tiene un número de dirección único.

ROM: En ella la información viene grabada permanentemente y no puede ser modificada, sólo leída. Útiles para guardar programas y/o datos que no necesitan cambiarse. Se divide en ROM BOOT y ROM BIOS.

RAM: La información se puede leer y también sobrescribir información nueva sobre la anterior. En ella se ubican los programas que se cargan en el computador y los datos que se desarrollan al activar tales programas.

MAPA DE LA MEMORIA

SEGMENTACION DE MEMORIA

El uP 8086 ve la memoria como si estuviera formada de bloques llamados segmentos. Un segmento tiene un tamaño de 64 Kbytes y la memoria total direccionable es de 1MB.

Un segmento puede empezar en cualquier posición que sea múltiplo de 16 (10H):}

TIPOS DE DATOS

Formatos:

Nibble: 4 bits

Byte: 8 bits

Word: 16 bits

Double: 32 bits(2 Words)

Párrafo: 16 bytes

Página: 256 bytes

Segmento: 64 Kbytes

Tipos:

INTEGER:

Unsigned byte: 0-255

Unsigned word: 0-65535

Signed byte: +127,-128

Signed Word: +32767,-32768

BINARY CODED DECIMAL (BCD)

No empaquetado: 4 bits

MSB

Empaquetado: 8 bits

MSB LSB

BCD Digit 1 BCD Digit 2

ASCII (American Standars Code for Information Interchange)

Decimal Octal Hex Binary Value ——- —– —- —— —– 000 000 000 00000000 NUL (Null char.) 001 001 001 00000001 SOH (Start of Header) 002 002 002 00000010 STX (Start of Text) 003 003 003 00000011 ETX (End of Text)

Ruddy Armando Muñoz Ortega