1. Introducción a Microprocesadores Profesor: Daniel Remondegui

3. Evolución Histórica . A partir del siglo XV, y gracias a la prensa de tipos móviles inventada por el alemán Johann Gutenberg, la sociedad conoció un espacio antes prácticamente inexistente: la república de las letras, llamada así porque terminó siendo un lugar al que la sociedad comenzó a trasladar sus ideas y conocimientos en forma de letras: los libros. Esto generó varios fenómenos: ->Hizo posible que el conocimiento humano disponible hasta ese momento pudiera difundirse a un mayor número de personas. ->Esta situación sirvió de fermento para la generación de nuevos conocimientos, que a su vez quedaron plasmados en nuevos libros. El impacto causado por este proceso fue uno de los factores determinantes en la construcción de la sociedad moderna tal como hoy la conocemos: generó un intercambio de ideas nunca antes visto, estimuló el desarrollo científico, hizo florecer la literatura y el teatro, las ideas políticas maduraron hasta el punto de provocar la caída de las monarquías para dar paso a gobiernos democráticos. Técnicas Digitales II – Ingeniería Electrónica

4. Con la digitalización, la sociedad transmite la información y el conocimiento con un formato digital, que es el que manejan las computadoras y los equipos de telecomunicación. Si antes había que ir a la biblioteca a consultar un libro, hoy puedes hacer esto sin salir de casa, ya que varias bibliotecas en el mundo están digitalizando sus libros para que puedas consultarlos por Internet. En un futuro cercano, y gracias a la digitalización de programas de radio y televisión, accederás a los archivos de televisoras y radiodifusoras en Internet para rentar algún programa de tu interés, sin importar si fue transmitido hace un mes, 10 años, o si nunca más se transmitirá de forma masiva; de hecho eso ya es posible para el caso del radio. Técnicas Digitales II – Ingeniería Electrónica

5. Este es el Origen de la Arquitectura de von Neumann Proyecto ENIAC, dirigido por J. Mauchly y J.P. Eckert, durante la Segunda Guerra Mundial. La máquina tenía: 18.000 válvulas de vacío, 25 metros de larga, 2,5 metros de alta, 20 registros de 10 dígitos, 1.900 sumas por segundo. Era programable mediante cableado y leía los datos de tarjetas perforadas. En 1944, J. von Neumann2 se unió al proyecto ENIAC y propuso codificar las instrucciones como números y almacenarlos en la memoria de la máquina. Con la ayuda de Goldstine y Burks, todo este trabajo cristalizó en un documento , que se considera la fundación de los computadores tal como los entendemos ahora. Técnicas Digitales II – Ingeniería Electrónica

6. Arquitectura de Von Neumann Técnicas Digitales II – Ingeniería Electrónica

8. Sistemas de representación Representación Coma Fija Coma Flotante Binario sin signo Binario con signo Bit de signo Comp. a 1 Comp. a 2 Exceso a Z Técnicas Digitales II – Ingeniería Electrónica

9. ¿Cuál se utiliza más? 1-3 El complemento a 2 es una representación fidedigna, pues sabemos que la aritmética modular admite las operaciones de suma y producto (y sus inversas). Podemos manejar los números positivos y negativos de una manera homogénea, pero la representación es asimétrica: admite una cantidad distinta de positivos que de negativos. Esta representación se usa universalmente. Técnicas Digitales II – Ingeniería Electrónica

10. Cálculo del complemento a dos binario 2-3 Para comenzar los números positivos se quedarán igual en su representación binaria. Los números negativos deberemos invertir el valor de cada una de sus cífras, es decir realizar el complemento a uno , y sumarle 1 al número obtenido. R epresentación binaria habitual; el rango de valores decimales para 'n' bits será : El complemento a 2 de un valor binario se obtiene sumando 1 al complemento a 1. Por ejemplo, el complemento a 2 de 10011 (el mismo anterior) será 11101100 + 1 = 11101101. Cómo restar sumando: El complemento a 2 de un número binario se puede considerar directamente su equivalente negativo. Por lo tanto, para hacer la resta a - b = ¿x? basta con calcular el resultado "x“ (sin olvidar el tamaño del registro que se utilice) como: x = a + (complemento a 2 de b) Técnicas Digitales II – Ingeniería Electrónica

11. El tamaño de los registros es normalmente el número de bits del procesador de la máquina, actualmente 32 en la mayoría de los ordenadores y autómatas industriales. Otra forma de restar sumando consiste en utilizar el complemento a 1, pero en este caso, el 1 de arrastre que se sale fuera del registro se suma de nuevo al resultado, quedando en el registro el resultado esperado de la resta. Bit de signo: Suponiendo que un registro es de 4 bits, ¿qué podemos pensar de un valor como 1101? ¿será positivo o negativo? No hay duda: Cuando el bit de mayor peso (el que está más a la izquierda en el registro que contiene al número) sea un uno significa que es negativo y si es un cero será positivo. Esto es así porque al complementar un valor (al hacerlo negativo), los ceros a la izquierda también se transforman en unos, incluido el bit de mayor peso. Como el complemento a 2 de 1101 es 0011, entonces resulta que 1101 = -0011 = -3 10 . Cálculo del complemento a dos binario 3-3 Técnicas Digitales II – Ingeniería Electrónica

13. Las Instrucciones Las diferentes instrucciones especifican la realización de una cierta Operación partiendo de unos datos y obteniendo un resultado. Los datos y el resultado se llaman operandos. En el código de una instrucción figura el tipo de operación a efectuar y la indicación de cada operando. Esta instrucción sería de tres direcciones y tendría un código bastante largo. Por tanto , es necesario reducir la longitud de los códigos de las instrucciones y para ello uno de los sumandos se coloca en el acumulador y el resultado queda después de la operación en el acumulador. Por lo que hay que especificar la dirección del otro sumando. De esta manera , sigue habiendo tres operandos, pero al tener dos de ellos la dirección implícita, solo hay que especificar una dirección. Quedando de esta manera la instrucción: Técnicas Digitales II – Ingeniería Electrónica Tipo de Operación (Suma) 1er Operando (Dirección 1er sumando) 2do Operando (Dirección 2do sumando) 3er Operando (Dirección resultado) Tipo de Operación Operando

14. Las Instrucciones La unidad de control es la encargada de interpretar las instrucciones . Comienza enviando a la Memoria Principal por el bus de direcciones la Dirección d ela instrucción que hay que ejecutar . Por el bus de datos e instrucciones recibe el código de la misma . Lo interpreta y genera Señales de control adecuadas para proporcionar los operandos al camino de datos, seleccionar la operación a realizar y, finalmente , depositar el resultado En el lugar expresado en la instrucción. Ver figura 1.10 página 15 Técnicas Digitales II – Ingeniería Electrónica