estructura de una computadora - USIL

ESTRUCTURA DE UNA COMPUTADORA
Para desarrollar este capítulo, dedicado al estudio de una
estructura de una computadora, es necesario realizar un proceso de
abstracción con el fin de evitar ciertos detalles (de tipo electrónico)
que no son objeto de estudio en este texto ni se adaptan al perfil de
los lectores y alumnos a quienes va dirigido. De esta manera,
podemos desarrollar la estructura sin necesidad de apoyarnos en
conocimientos previos.
En primer lugar, se retoma el esquema de la estructura funcional de
una computadora, que fue establecido en el primer capítulo, y sobre
el cual iremos describiendo las funciones y características de cada
una de las unidades.
Seguidamente, se justifican las necesidades de almacenamiento de
datos y programas de una computadora, para lo cual se analizan las
diferentes características de las memorias y se establece un
esquema jerárquico de las mismas. Todo esto presenta una
panorámica general que incluye una breve descripción de cada una
de ellas (tiempos de acceso, capacidades, etc.), para que se
conozca la importancia de las memorias y su utilidad.1
A continuación, se describen las funciones de la unidad de control el
órgano que permite la ejecución de un programa. Asimismo, se
presentan, sin entrar en demasiados detalles, las funciones de la
unidad aritmética -lógica.
Finalmente, se muestra una visi6n dinámica de la computadora,
presentando de forma integrada cómo se van desarrollando
internamente las instrucciones. Para ello, se parte de un esquema
funcional simple (unidad central: la entrada, un teclado, y la salida,
una impresora) y de supuesto repertorio (muy limitado) de
instrucciones. Se construye un programa sencillo que permita
comprender como la unidad de control copia y ejecuta
secuencialmente las instrucciones de que se compone el
programa, así como las funciones que van realizando las unidades
funcionales conforme se va ejecutando dicho programa.
1
Se ha considerado más adecuado analizar con más detalle la memoria masiva o auxiliar en el tema
siguiente, dedicado a los periféricos de un ordenador.

3.1 CONEXIÓN ENTRE LAS UNIDADES DE UNA
COMPUTADORA
Las unidades que forman la computadora central (memoria,
unidad de control y unidad aritmético – lógico) se encuentra
alojadas en lo que se denomina placa base. A través de ella, se
ponen en contacto las distintas partes de un ordenador.
Dependiendo de su diseño, nos encontramos con distintas
arquitecturas (ISA MicroChanel, EISA, Local bus).
La conexión entre los eleven de una computadora se realiza a
través de bases (conjunto de hilos que proporcionan un camino
para el flujo de datos entre los distintos elementos y que transmiten
simultáneamente información en paralelo). Los buses que
interconectan las distintas unidades funcionales de un ordenador
pueden ser de tres tipos:
Bus de datos: Transporta los datos de que transfieren entre
unidades. Suele ser bidireccional, es decir, los mismos hilos se
utilizan para transmitir información hacia adentro o hacia fuera de
una unidad, pero siempre en instantes diferentes. Conviene matizar
la diferencia entre el bus de datos interno y el bus de datos externo.
Bus de datos interno: Se utiliza para transferir datos elementos de la
computadora central (CPU + memoria principal).
Bus de datos externo: Se puede considerar como una prolongación
del bus de datos interno. Pone en comunicación el procesador con
el resto de las unidades (periféricos).
Bus de direcciones: Transporta la dirección de la posición de
memoria o del periférico que interviene en el tráfico de información
(de dónde procede el dato o a dónde se dirige). Permite la
comunicación entre el procesador y las celdas de la memoria RAM.
Cuando el procesador quiere leer el contenido de una celda de
memoria, envía por el bus de direcciones la dirección de la celda
que quiere leer, recibiendo a través del bus de datos el contenido
de la misma. El tamaño de este bus define la cantidad de memoria
RAM que la CPU puede gestionar (con 10 bits se pueden
direccional 210 Bytes = 1.024 Bytes = 1KBytes: con 16 bist =216
Bytes= 65.536 Bytes = 65 KBytes: con 32 bits = 4.294.967.296=
4GBytes).
Bus de control: Contiene hilos que transporta las señales de control
y las señales de estado, indicando la dirección de la transferencia
de datos, controlando la temporización de eventos durante la
transferencia transmitiendo las señales de interrupción, etc.
3.2 MEMORIA

3.2.1 Tipos de Memoria
La memoria es la unidad donde se almacena tanto los datos
como las instrucciones. Existen dos tipos básicos de memoria,
diferenciados principalmente por su velocidad:
Memoria principal, central o interna: Es la que actúa a mayor
velocidad, estando ligada directamente a las unidades más rápidas
de la computadora. Para que un programa un programa pueda ser
ejecutado, debe estar almacenado en la memoria principal. Está
formada por multitud de celdas o posiciones (palabras de
memoria) de un determinado número de bits y numeradas de forma
consecutiva la numeración de las celdas se le denomina dirección
de memoria y mediante esta dirección se puede acceder de forma
directa a cualquiera de ellas, independientemente de su posición;
por ello, Sé dice que la memoria principal es una memoria de
acceso directo o memoria accesible por dirección.
Memoria masiva auxiliar, secundaria o externa: Trata de solventar
las deficiencias dé la memoria principal en cuanto a volatilidad y
pequeña capacidad de esta última. Aunque la memoria interna es
muy rápida. No tiene gran capacidad para almacenar información.
Para guardar información de forma masiva. Se utiliza la memorias
auxiliar (discos magnéticos, cintas magnéticas, discos ópticos, etc).
Además, la información almacenada en memoria secundaria
permanece indefinidamente hasta que el usuario expresamente la
borre. Otra ventaja de este tipo de memoria es el precio. En la
memoria externa el coste por bit es notablemente inferior que en la
memoria interna.
En este capítulo nos centraremos en el estudio de la memoria
principal dejando para el capítulo siguiente el tratamiento de la
memoria masiva.
La memoria ROM está formada por dos tipos de memoria:
La memoria ROM (Read Only Memory – Moria de solo lectura): En
la que sólo se permite leer y es permanente, es decir, al
desconectar el ordenador, la información no se pierde. Algunos
chips de ROM tiene su contenido grabado permanentemente desde
el momento en que se fabricaron. Otros están inicialmente en
blanco y pueden grabarse con el equipo apropiado. Estás son las
memorias programables de sólo lectura o PROM (Programmble,
Read Only Memory). Algunas PRON pueden borrarse para
programase de nuevo empleando el equipo apropiado para este
propósito. Éstas son las memorias programables de sólo lectura
que pueden borrarse o EPROM ( Erasable Programmable Read

Obly Memory). En cualquiera de estos casos los chips de ROM.
Una vez instalados en un ordenador, sólo pueden leerse. Las
instrucciones y los datos de la ROM permanecen allí una vez que
se apaga el ordenador. Cualquier intento de escribir en la R0M no
causa ningún efecto, excepto provocar un error que será detectado
por el sistema operativo.
La memoria RAM (Random Access Memory – Memoria de acceso
aleatorio): En la que se puede leer y escribir. Esta memoria es
volátil al desconectar el ordenador la información almacenada en la
RAM desaparece. de forma que al volver a conectar la maquina, la
zona de memoria RAM se encuentra vacía. Se emplean dos tipos
de chips para la RAM: chips de RAM estática (SRAM), que retiene
datos mientras se suministre corriente. y chips de RAM dinámica
(DRAM). en la que los datos desaparecen lentamente y es
necesario refrescados periódicamente. En este último caso, los
refrescos de memoria se consiguen leyendo los datos y volviendo a
escribirlos en la misma posición. Todas las posiciones de memoria
se van refrescando de fom1a cíclica mientras el ordenador
permanezca encendido. Las SRAM son más rápidas, pero de
menor capacidad que las DRAM.
Un factor importante para medir la potencia de la memoria es la
velocidad de respuesta. Se tienen tres parámetros relacionados con
la velocidad:
Tiempo de acceso. (; Es el tiempo máximo que se tarda en leer o
escribir el contenido de una posición de memoria.
Tiempo de ciclo: Es el tiempo mínimo entre dos lecturas
consecutivas.
Ancho de Banda, AB: Es el número de palabras que se transfieren
entre memoria y CPU por unidad de tiempo: AB= 1/tc
3.2.2 Esquema general de una unidad de memoria
La principal función de la unidad de memoria consiste en gestionar
los procesos que se encargan de almacenar y recuperar la
información. El esquema general de una unidad de memoria es el
siguiente
Registro de dirección de memoria: Antes de realizar una operación
de lectura/escritura (LJE). se ha de colocar en este registro la
dirección de la celda que va a intervenir en la operación.
Dependiendo del número de bits que contenga el registro de

dirección. se tendrá una determinada capacidad de memoria (si el
registro de dirección es de 8 bits. se podrán codificar hasta 28=256
direcciones de memoria distintas).
Decodif1cador de dirección o selector de memoria: Se activa cada
vez que se produce una orden de L/E. conectando la celda de
memoria, cuya dirección se encuentra en el registro de dirección,
con el registro de datos y posibilitando la transferencia de los
datasen un sentido u otro.
Registro de datos: en él se almacena el dato que se ha leído de
memoria o el dato que se va a escribir en memoria.
También existen líneas de control mediante las cuales se transmiten
órdenes procedentes de la unidad de control (señal de escritura /
lectura, de funcionamiento de estado).
3.2.3 Secuencia de pasos para leer / escribir un dato
Para la lectura de un dato almacenado en memoria, se sigue
estos pasos:
Se pasa la dirección al registro de dirección.
Mediante el decodificador se accede a la dirección.
Se pasa el dato que está en esa dirección al registro de datos.
Para la escritura de un dato en memoria, se siguen estos pasos.
Se transfiere la dirección en la que se va escribir el registro de
dirección.
Se transfiere el dato mal registro de datos.
Se decodifica la dirección.
Se pasa el contenido del registro de datos a la dirección que
contiene el registro de dirección.
3.2.4. Jerarquía de memoria
Para que un programa pueda ser ejecutado, debe encontrase en
memoria principal. Puede ocurrir que el tamaño de programa sea
mayor que el de la propia memoria principal en estos casos se
utiliza la técnica llamada memoria virtual, que consiste en guardar el
programa y sus datos en memoria masiva y mantener en memoria
principal únicamente la parte de ellos que está implicada en ese
momento en la ejecución.
Otro problema que se plantea es que la CPU capta instrucciones y
datos de la memoria principal en ella los resultados de las
operaciones. Sin embargo, la velocidad a la que opera la CPU es
del orden de 10 veces superior a la de la memoria principal realice

su función. En realidad, esto no suele ser así, sino que se introduce
caché es una pequeña memoria rápida que se coloca entre la
memoria llamada caché. La memoria caché es una pequeña
memoria rápida que se coloca entre la memoria principal. El
problema de las memorias caché es que son más caras y tiene
menos capacidad.
Las prestaciones de una memoria, sea del tipo que sea, se miden
mediante cuatro parámetros:
Capacidad de almacenamiento.
Tiempo de acceso.
Ancho de banda
Coste,
En general, en una memoria se cumple que a mayor velocidad, se
tiene un mayor ancho de banda, mayor coste y menor capacidad.
Así, los registros de la CPU son los más rápidos y los que tiene
mayor ancho de banda, sin embargo son los más caros y los que
tiene menor capacidad. A medida que descendemos en la pirámide
de la figura 3.2 va aumentando el tiempo de acceso (la velocidad es
menor) y la capacidad y disminuye el ancho de banda y el precio.
3.3 UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO
La unidad central de procesamiento también denominada
procesador central o CPU (entral Proccessing Unit), es el verdadero
cerebro de la computadora. Su misión consiste en controlar y
coordinar o realizar todas las operaciones del sistema. Para ello,
extrae, una a una, las instrucciones del programa ubicado en
memoria principal las analiza y emite las órdenes para su completa
realización. Físicamente está formada por circuitos de electrónica
que se encuentran integrados en un chip denominado procesador.
Funcionalmente, la unidad de procesamiento central está
constituida por dos elementos: la unidad aritmético- lógica y la
unidad de control.
3.3.1 Unidad aritmético-lógica (unidad de procesamiento)
La ALU (Arithmetic Logic Unit) es la unidad encargada de realizar
las operaciones elementales de tipo aritmético y lógico. Para
comunicarse con otras unidades utiliza el bus de datos. La
operación a realizar por la ALU (suma, resta, desplazamientos,
comparaciones, etc.) se decide mediante señales de control
enviadas desde la unidad de control.

Los elementos que componen la ALU son los siguientes
Circuito operacional (COP): Formado por los circuitos necesarios
para la realización de las operaciones con los datos procedentes del
registro de entrada. También acepta como entrada órdenes para
seleccionar el tipo de operación que debe realizar.
Registro de entrada (RE): Contiene los datos u operandos que
intervienen en una instrucción antes de que se realice la operación
por parte del circuito operacional. También se emplea como
almacenamiento de resultados intermedios o finales que las
operaciones.
Registro de estado (RS): Engloba un conjunto de biestables
(indicadores) en los que se deja constancia de condiciones que se
dieron en la última operación realizada y que habrán de ser tenidas
en cuenta en operaciones posteriores (indicadores de signo. de
cero, de desbordamiento, ete.}. Al registro de estado también se le
conoce con el nombre de palabra de estado.
Registro acumulador (RA): Contiene los datos que se están tratando
en cada momento. Almacena los resultados de las operaciones
realizadas por el circuito operacional. Está conectado con los
registros de entrada para realimentación en el caso de operaciones
encadenadas. También tiene una conexión directa con el bus de
datos para envío de resultados a la memoria principal o a la UC.
3.3.2 Unidad de control
La unidad de control (UC) se encarga de administrar todos los
recursos de la computadora, controlando y dirigiendo la información
a las distintas unidades en el momento adecuada mientras el
procesador ejecuta una de las instrucciones de un programa. De
forma más específica las funciones de la UC son:
Controlar la secuencia en que se ejecutan las instrucciones.
Controlar el acceso del procesador (CPU) a la memoria principal.
Regular las temporizaciones de todas las operaciones que ejecuta
la CPU.
Enviar señales de control y recibir señales de estado del resto de
las unidades.
Para realizar estas funciones, la unidad de control consta de los
siguientes elementos (ver Figura 3.4):

Contador de programa (CP): Contiene en cada momento la
dirección de memoria donde se encuentra la instrucción siguiente a
ejecutar. Al iniciar la ejecución de un programa toma la dirección de
su primera instrucción. Incrementa su valor en uno de forma
automática cada vez que concluye una instrucción, salvo que la
instrucción que esté ejecutando sea de salto o de ruptura.
Registro de instrucción (RI): Dedicado a memorizar temporalmente
la instrucción que la UC está interpretando o ejecutando en ese
momento. El programa que se está ejecutando reside en memoria
principal y la UC va buscando y captando las instrucciones
secuenciales para interpretarlas y generar las órdenes de ejecución.
La captación de una instrucción implica leerla en la memoria y
almacenada en el registro de instrucción. La instrucción que se está
ejecutando lleva consigo un código de operación (COP) y unos
operandos o la dirección de los mismos.
Decodificar (D): Es el que interpreta realmente la instrucción. Se
encarga de extraer el código de operación de la instrucción en
curso, lo analiza y emite las señales necesarias al resto de los
elementos apara su ejecución a través del secuenciador.
Reloj ( R): Proporciona una sucesión de impulsos eléctricos o ciclos
a intervalos constantes que marcan los instantes en que han de
comenzar los distintos pasos de que consta cada instrucción.
Secuenciador (S): En este dispositivo se generan órdenes muy
elementales (microórdenes), que sincronizadas por el reloj hacen
que se vaya ejecutando poco a poco la instrucción que está
encargada en el registro de instrucción.
3.4 FUNCIONAMIENTO DE LAS COMPUTADORAS
Para que un programa pueda ser ejecutado por un
ordenador,s este ha de estar almacenado en memoria principal. La
unidad central de proceso tomará una a una sus instrucciones e irá
realizando las tareas necesarias para completar la ejecución del
programa. Se denomina ciclo de instrucción al conjunto de
acciones que se llevan a cabo en la realización de una instrucción.
Se componen de dos fases:

Fase de búsqueda de captación.- Se transfiere la instrucción que
corresponde ejecutar desde la memoria principal a la unidad de
control.
Fase de ejecución: consiste en la realización de todas las acciones
que conlleva la propia instrucción.
Para iniciar la ejecución de un programa se ubica en el contador de
programa (CP) la dirección de memoria donde dicho programa. La
unidad de control envía una microorden para que el contenido del
CP ( la dirección de la primera instrucción) sea transferido al
registro de dirección de memoria. El decodificador de memoria
interpreta la dirección conectando la celda de memoria indicada en
el registro de dirección de datos de memoria. Después de un tiempo
determinado (tiempo de acceso a memoria) aparecerá en el registro
de datos memoria el contenido de la dirección indicada, es decir, la
instrucción que va a ser procesada. A través del bus se trasfiere la
instrucción desde el registro de datos de memoria al registro de
instrucción de la unidad de control (RI). A continuación, el
decodificador de la unidad de control procede a interpretar la
instrucción que acaba de llegar al RI e informa al secuenciador. Por
último, el CP se incrementará automáticamente en uno, de tal forma
que quede apuntando a la siguiente instrucción del programa en
memoria. Si la instrucción en ejecución es de ruptura de secuencia
(de salta o bifurcación), el cP se cargará con la dirección que
corresponda.
Hasta este punto se ha considerado sólo la fase de búsqueda, que
es común a todas las instrucciones. Después tiene lugar la fase de
ejecución, que es especifica del código de operación de cada
instrucción. El secuenciador envía una microrden a la ALU para
que ejecute la operación de que se trate, almacenándose el
resultado de la operación en el registro acumulador. Una vez
concluida la ejecución de la instrucción en curso, la unidad de
control vuelve a repetir el ciclo completo para cada una de las
instrucciones que forman el programa en ejecución, es decir, capta
una nueva instrucción (cuya dirección se encuentra en el CP y
transfiere al RI) y después la decodifica y la ejecuta. Este ciclo se
repite iperativamente hasta que concluye la ejecución del progrema.
3.4.1 EJEMPLO DE EJECUCIÓN DE UN PROGRAMA
Vamos a ver un ejemplo muy simple de cómo un ordenador
ejecuta un programa. Pasemos primero lo que hace el programa.
Se trata de sumar dos número suministrados desde el exterior. Por
tanto, el primer paso consistirá en leer los número suministrados

desde el exterior. Por tanto, el primer paso consistirá en leer los
datos a través de un dispositivo de entrada. Una vez almacenados
los dos números, se ejecutarán las instrucciones para sumarlos y
almacenarlos en memoria. Por ultimo, habrá que mostrar el
resultado obtenido a través de una unidad de salida.
Supondremos que el ordenador que va a ejecutar este programa
tiene como unidad de entrada un teclado, y como unidad de salida
un monitor. La longitud de palabra del ordenador es de 16 bits. Así,
cada instrucción está formada por 156 bits, de los cuales 4 bits se
reservan para el código de operación (podrá direccional hasta 212 =
4.096 posiciones de memoria). Como ya se ha comentado, el
repertorio de instrucciones de la máquina consta de 16 operaciones.
Describimos a continuación las instrucciones que nos interesan de
ese repertorio:
0001 almacenar en la posición de memoria m un dato desde
el teclado abreviadamente, lo denotamos con TEC m.
0011 almacenar en la posición de memoria m el contenido del
registro acumulador de la ALU. Abreviadamente, lo
denotaremos con ALM m.
0101 Cargar en el registro acumulador de la ALU, el
contenido de la posición de memoria m.
Abreviadamente, lo denotaremos con CAR m
0100 sumar el contenido de la posición m de memoria con el
contenido del registro acumulador de la ALU. Abreviadamente, lo
denotaremos con SUM m.
0010 Mostrar en el monitor el contenido de la posición m de
memoria. Abreviadamente lo denotaremos con MON m
Con estas instrucciones ya podemos crear el programa. Sólo nos
falta indicar en qué posiciones de memoria se almacenarán los
datos. Vamos a suponer que el primer dato leído se almacena en la
posición de memoria 33. el segundo en la posición 34 y el resultado
35 en la posición 35. El programa sería el siguiente:
(1) TEC 33 0001 000000100001
(2) TEC 34 0001 000000100010
(3) CAR 33 0101 000000100001
(4) SUM 34 0100 000000100001
(5) ALM 35 0111 000000100011
(6) MON, 35 0010 000000100011

En la primera instrucción se lee, desde el teclado, el primer dato y
se almacena en la posición 33. La segunda instrucción lee el
segundo dato y lo almacena; en la posición 34. La siguiente
instrucción carga en la ALU el contenido de la posición 33, es decir,
el primer dato. La instrucción número cuatro suma el contenido de
la ALU ( el primer dato ) con el contenido de la posición 34 (el
segundo dato). La instrucción (5) almacena el resultado de la
operación anterior (suma de los dos números) en las posición de
35. la ultima instrucción muestra en el monitor el contenido de la
posición de memoria 35 (el resultado)
Supongamos que el sistema operativo ha cargado el programa a
partir de la dirección d=12, de forma que la instrucción (1) se
encuentra almacenada en la posición 12, la instrucción (6), que
quedará almacenadas en la posición 17.
Como ya sabemos, la ejecución de una instrucción se realiza en
dos fases, una fase de captación, común de todas las instrucciones
y una fase de ejecución. Vamos a ver los pasos que se siguen para
ejecutar el programa.
En el contador de programa (CP) se almacena la dirección de
comienzo de programa CP=12.
La UC envía las microórdenes necesarias para que el contenido de
la dirección que indica el CP (dirección 12) se almacene en el
registro de instrucción (RI = contenido de la posición de memoria
12). Es decir, el RI contendrá 0001000000100001.
El CP incrementa su valor 1, CP =12 + 1 =13. Hasta aquí llega la
fase de captación de la primera instrucción.
La UC extrae el código de operación (COP) de la instrucción que
se encuentra en el RI, que en este caso es 001 (TEC). Siempre que
la UC se encuentre con este COP, dará las órdenes oportunas para
leer un dato introducido desde el teclado y almacenarlo en la
posición que indica el resto de los bits de la instrucción (m= 33)10 =
000000100001)2).
Supongamos que el usuario teclea el número 20)10
=000000010100)2
Este permanecerá almacenado en la posición 33 mientras no se
ejecute otra instrucción que asigne un val or distinto a esa posición.

La UC capta la instrucción que se encuentra en la posición que
indica el CP (dirección 13) e incrementa su valor CP = 13 +14.
La UC interpreta el COP del RI (0001). En este caso, la UC genera
las mismas señales que en la instrucción anterior (paso 4). La única
diferencia es que el dato leído lo almacenará en la posición 34. así,
el segundo dato (por ejemplo, 40)10 = 000000101000)2) quedad
almacenado en la posición 000000100010.
indica el CP (dirección 14}e incrementa su valor CP = 14 + 1 = 15
La UC interpreta el COP que en este caso es 0101 (CAR). Se
generan las señales necesarias para almacenar en la ALU el
contenido de la posición que indica el campo dirección de la
instrucción (m =33)10 000000100001 )2). Al final, el registro
acumulador de la ALU contendrá el contenido de la posición 33, es
decir, el primer dato leído (20).
indica el CP (dirección 15) e incrementa su valor. CP=15+1=16.
Se extrae el COP 0100 (SUM). Se suma el contenido de la ALU (el
primer dato = 20) con el contenido de la posición 34 (el segundo
dato = 40). Dando como resultado 60)10=000000111100)2 .Este
valor permanece
En la ALU.
La UC capta In instrucción que se encuentra en la posición que
indica el CP (dirección 16) e incrementa su valor. CP",16+1=17.
La UC interpreta el COP 0011 (ALM). El contenido de la ALU (60)
se almacena en la posición 35}10=000000100011)2
La UC capta la instrucci6n que se encuentra en la posición que
indica el CP (dirección 17) e increl11enlíl sin valor. CP= 17+ 1 = 18.
La UC extrae el COP 0010 (MON) y da las órdenes oportunas para
escribir el contenido de la posición 35 (que en este caso es 60) en
el monitor.
3.5 EJEMPLO DE MICROPROCESADORES
El mayor fabricante de procesadores es Intel (véase Tabla 3.1) y se
toma como referencia y estándar, aunque existen otros fabricantes
que han desarrollado sus propios procesadores. Generalmente son
compatibles entre ellos, pero pueden existir pequeñas diferencias,
sobre todo en lo que se refiere a precio y frecuencia de reloj. En la
mayoría de las PC existe la posibilidad de añadir el procesador(si
no lo tiene ya incorporado) un coprocesador matemático que
acelera los cálculos.

8088. Posee 16 bits, aunque el bus es de 8 bits, por lo que
únicamente podrán trabajar con datos de 16 bits, consumiendo un
único cielo de reloj. Con esto se duplica la velocidad. Intel consiguió
elaborara un procesador con 10 MHz.
8086: Utiliza un bus de datos de 16 bits, por lo que puede trabajar
directamente con datos de 16 bits consumiendo un único ciclo de
reloj. Con esto se duplica la velocidad. Intel consiguió elaborar un
procesador con 10 MHz.
80286: Compatible con los dos anteriores y con el mismo repertorio
de instrucciones. La diferencia radica en el tipo de trabajo que
desarrolla el procesador. Permite dos modos distintos: Modo real,
trabajando exactamente igual que el 8088 y 8086, y direccionando
un máximo del MByte, y Modo protegido, reservando memoria para
determinado programas, de forma que pueda ejecutar varios
programas a la vez (multiarea). Otra diferencia sustancial con sus
predecesores es un esquema de direcciones de memoria. Esto
incrementó la cantidad de memoria a la que se podía acceder. Los
8088 y 8886, al utilizar 20 bits, direccionaban 2020 Byts (1MByte),
mientras que el 80286 puede llegar a direccional 2021
Bytes(16MBytes). La velocidad de proceso está comprendida entre
8 y 16 MHz, pudiéndosele incorporar un coprocesador matemático
para mayor rapidez en las operaciones matemáticas.
80386: En 1985, Intel presenta el 386. es un verdadero procesador
de 32 bits, ya manipula datos internos de 32 bits y se comunica con
otros dispositivos a través de un bus de 32 bits, lo que implica un
aumento en la velocidad de proceso pues el procesador puede leer
32 bits en cada ciclo. Además, puede usar direcciones de memoria
de 32 bits, lo que le permite acceder aproximadamente a 4 mil
millones de Bytez(4 BGytes)de memoria. Dispone de un mayor
número de registros en el procesador, métodos de gestión de
memoria más modernos que el 80286 y sigue siendo compatible
con el 8086. La velocidad de proceso oscila desde 16 MHz hasta 33
MHz. Existen distintos tipo de procesadores 80386SX(aunque el
procesador es de 32 bits, el bus de datos es de 16 bits, por lo que la
velocidad de proceso es de menor, de 16 a 20 MHz; es más
barato). 80386SL es idéntico al 80386DX, pero está preparado para
un menor consumo, se utiliza principalmente para ordenarnos
portátiles).
80486: Se puede considerar una mejora del 80386. integra dentro
del procesador una caché de 8 KBytes, un controlador para la
memoria caché y un coprocesador matemático. La combinación de
estos componentes en un único chip incrementa notoriamente la

velocidad superior. Un 80386 }a 33 MHz es más lento que un 80486
a 25 MHz, y a
Falta una parte
Desde algunos años, se observa en el mercado de software un
incremento considerable de aplicaciones multimedia.
Recientemente, Intel ha introducido en su gama Pentium una serie
de modificaciones especialmente diseñadas para incrementar el
rendimiento de tales aplicaciones. Se trata de los nuevos
procesadores Pentium con tecnología MMX. Entre las
modificaciones que presenta se encuentra la ampliación de cacheé
interna y del número de registros, inclusión de nuevas instrucciones
dedicadas exclusivamente al proceso de software multimedia y un
bus de datos externo de 64 bits. Con el Pentium MMX se obtiene
una mejora del 10-20% ejecutando las aplicaciones actuales y un
60% cuando las aplicaciones estén diseñadas para MMX.
Otro fabricante importante de microprocesadores es Motorota
Corporation (ver tabla3.2). Las computadores Macintosh de Apple
utilizan este tipo de procesares. El grupo de procesadores de
Motorota es conocido como la familia 680x0, de forma similar al
grupo de procesares para ordenadores personales Intel, conocido
como la familia 80x86.
Modelo
Año de
presentación
Capacidad
del bus de
datos
Tamaño
de
palabra
Memoria
Direccionable
Velocidad
máxima
68000 1979 16 bits 32 bits 16 MBytez 8 MHz
68020 1984 32 bits 32 bits 4 GBytez 16 MHz

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