Microprocesadores y Microcontroladores: septiembre 2022

Microprocesadores y Microcontroladores

Paso 2 Contextualización del proyecto

¿Qué es un Microprocesador?

Es definido como un circuito integrado consta de muchas puertos digitales que efectúan funciones aritméticas los microprocesadores requieren circuitos externos de entrada salida y también una memoria externa para las operaciones en las computadoras si se necesita incorporar estos circuitos en un mismo chip con el microprocesador.
En un producto de la tecnología de integración a gran escala LSI se utilizan técnicas digitales Para las estructuras de entrada salida e interna los microprocesadores han venido hacer el resultado del desarrollo de la electrónica digital primeramente implementa 1 U de procesos en un solo chip de circuito y posteriormente la rapidez capacidad de trabajo y potenciar la unidad.
La influencia de los MP en el futuro es cada vez mayor y de eso de la importancia de preparar a los profesionales encargados de una aplicación y desarrollarlos, cada día aumenta el número de instrumentos sistemas de control de procesos medios y equipos para las telecomunicaciones medicina juguetes entre otros

-Dispositivo electrónico diseñado en un solo chip integrado de silicio.
-Su función es llevar a cabo operaciones lógicas y aritméticas
-Recibe diferentes instrucciones del sistema operativo, las cuales son preprogramadas y almacenadas bajo la forma de códigos binarios organizados secuencialmente en la memoria principal.

Microprocesador

Imagen 1 recuperada de: https://concepto.de/microprocesador/

¿Qué elementos constituye internamente un circuito integrado como el Microprocesador?

Los elementos que componen internamente los microprocesadores son los transistores, los cuales permiten o prohíben el paso de flujo de electrones, con el fin de obtener una salida de valores binarios de 1 y 0, valores los cuales interpreta el microprocesador.

• Unidad interfaz con el bus: recibe las instrucciones y los datos directamente de la memoria RAM a través del bus del sistema.
• Unidad de codificación: decodificar las instrucciones para determinar qué instrucción corresponde la secuencia de Bits que se acaba de leer.
• Unidad aritmética lógica ALU: las instrucciones realizar algún cálculo es el componente básico de operaciones matemáticas aritmética y lógica.
• Registros: almacena temporalmente los datos de las instrucción que está ejecutando en ese momento la unidad aritmético lógica.
• Reloj interno: Todos los componentes trabajan de forma sincronizada por impulsos el encargado de proporcionar los pulsos.
• Unidad de control Uc: Coordina todas las funciones indicando de quién es el turno de operar en cada instante

Transistoresmicrosc

Imagen 2. Recuperado de: https://www.microsiervos.com/archivo/tecnologia/transistor-microscopio.html

¿Qué función cumple el registro de propósito general AX y BX dentro de la programación de bajo nivel de un Microprocesador?

* El registro de proposito general AX es un acumulador y su función es almacenar el resultados después de una operación aritmética o lógica, escrituras o lecturas desde los puertos o hacia los puertos.
* El registro de proposito BX se usa para guardar la dirección base de listas de datos en la memoria.

Image recuperada de: Imagen 3. Recuperado de: https://sites.google.com/site/7050puedeser/inf-221/unidad-ii/registros-del-8086

¿Qué diferencias presenta un circuito integrado con la arquitectura Von Neuman vs arquitectura Harvard?

En la arquitectura de Harvard, la CPU está conectada con la memoria de datos (RAM) y la memoria de programa (ROM), por separado. En la arquitectura de Von-Neumann, no hay datos separados y memoria de programa. En cambio, se proporciona una conexión de memoria única a la CPU.
Requisitos de hardware Requiere más hardware, ya que requerirá un bus de datos y direcciones por separado para cada memoria. A diferencia de la arquitectura de Harvard, esto requiere menos hardware ya que solo se necesita alcanzar una memoria común.
Los requisitos de espacio Esto requiere más espacio. La arquitectura de Von-Neumann requiere menos espacio.
Velocidad de ejecución La velocidad de ejecución es más rápida porque el procesador obtiene datos e instrucciones simultáneamente. La velocidad de ejecución es más lenta ya que no puede recuperar los datos y las instrucciones al mismo tiempo.
Uso del espacio Da como resultado un desperdicio de espacio, ya que si queda espacio en la memoria de datos, la memoria de instrucciones no puede usar el espacio de la memoria de datos y viceversa. El espacio no se desperdicia porque el espacio de la memoria de datos puede ser utilizado por la memoria de instrucciones y viceversa.

Diferencias:

La diferencia principal es la memoria
La arquitectura Von Neuman los procesadores tienen el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos.
La arquitectura Harvard usa dos memorias separadas para dividir las instrucciones de los datos que se comunican con la unidad central de proceso.
al contrario del modelo de arquitectura de John Von Neumann, el modelo de Harvard no requiere de la ambigüedad para poder reconocer los datos, pero no es tan eficiente en la utilización de la memoria.

Imagen 4 recuperada de: https://www.reddit.com/r/Ingenieria/comments/ger0lw/cu%C3%A1les_son_las_principales_diferencias_entre_las/

¿En qué dispositivos electrónicos se pueden encontrar Microprocesadores ARM y que función cumplen estos?

Son procesadores de bajo consumo, con potencia limitada y están diseñados para ser lo más eficiente posible, donde deben aceptar solo instrucciones que se puedan lograr en un único ciclo de memoria ya que estas unidades son solo de 32 bits y por este motivo limita las instrucciones que se pueden procesar.

ARM