Ejecución de una instrucción en la CPU

2 de septiembre de 2010

Este es un ejemplo sencillo que explica a breves rasgos cómo se ejecuta una instrucción en la CPU.

Revisaremos qué es lo que hace la CPU en la siguiente secuencia:
  • Leer dato A
  • Leer dato B
  • Sumar A + B
  • Presentar en pantalla
  • Imprimir
En la ejecución del pseudocódigo propuesto como ejemplo se describirá paso a paso las acciones que se realizan dentro de la unidad central de proceso para efectuar las acciones descritas.

1. Leer dato A
2. Leer dato B


Las teclas se hallan ligadas a una matriz de circuitos de dos dimensiones. Cada tecla, en su estado normal mantiene abierto un determinado circuito. Al presionar una tecla, el circuito asociado se cierra, y por tanto circula una pequeña cantidad de corriente a través de dicho circuito. El microprocesador detecta los circuito que han sido cerrados, e identifica en qué parte de la matriz se encuentran, mediante la asignación de un par de coordenadas (x,y). Acto seguido, se acude a la memoria ROM del teclado, que almacena lo que se denomina "mapa de caracteres". Dicho mapa no es más que una tabla que asigna un caracter a cada par (x,y). Cuando se presiona una tecla se genera un "código de activación" conocido como "scan code". Cuando se suelta la tecla se genera otro código, llamado de "reposo" o "break code" y se envía una interrupción al procesador. La rutina de teclado del BIOS traduce el código de la tecla al código ASCII para que la información del dato A (B) sea guardada temporalmente en una ubicación particular de la memoria RAM del computador en forma binaria.

3. Sumar A + B


En el acumulador se almacena el valor binario del dato B.
La unidad de control recibe la instrucción mediante el bus desde la unidad de memoria indicando que el número almacenado en la ubicación particular de memoria (A) deberá ser sumado al número actualmente almacenado en el acumulador.

El número a ser sumado es transferido desde la memoria a un registro A.
El número en el registro A y el número en el acumulador son sumados en los circuitos lógicos (comandados desde la unidad de control). La suma resultante es enviada al acumulador para ser almacenada y luego ser transferida a memoria.

4. Presentar en pantalla

Toda la  información guardada en la memoria es enviada a la tarjeta de video para que sea visualizada en la pantalla donde de forma genérica es controlado por la placa del circuito de vídeo donde fundamentalmente se preamplifica la señal con un chip preamplificador de vídeo. Después se lleva cada señal de color un amplificador formado por una cadena de transistores que atacan directamente al pin del cañón de color del tubo.

5. Imprimir

El ordenador envía una serie de códigos ASCII que representan los caracteres, signos de puntuación y movimientos de impresora como tabuladores, retornos de carro, avance de página, etc. Estos códigos ASCII se almacenan en la memoria RAM de la impresora. El procesador de la impresora lee estos datos, y según el tipo de impresora, dará las órdenes necesarias a las partes móviles y mecánicas, para que la información de la operación se represente de forma adecuada en papel.

Fuentes
  • Capron, H.L., and J.A. Jonson “Computers: Tools for an Information Age”, Edit Prentice Hall, 2002
  • Cesar Sovero Torres, Ensamble y Repare su computadora. Editorial MACRO. Segunda Edición. 2002
  • Santiago Remacha Esteras “InfoTech, English for computers users” Third Edition, Cambridge University Press
  • http://www.ciberhabitat.gob.mx/escuela/alumnos/funcionamiento.htm

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