Ordinadors: Estructura, Funcionament i Disseny Bàsic

Estructura i Funcionament d'un Ordinador

Un ordinador és un sistema més o menys complex capaç de realitzar un conjunt determinat d’operacions bàsiques de propòsit general anomenades instruccions.

Components Principals

• Subsistema de memòria: Encarregat d’emmagatzemar els programes a executar i les dades necessàries per a la seva execució.
• Subsistema de procés (CPU): Encarregat del funcionament global del computador i està format per dues unitats:
  • Unitat de procés: Formada per una sèrie de registres i per la ALU.
  • Unitat de control: Formada per un conjunt de blocs la funció dels quals és governar la u.p.
• Subsistema d’entrada i sortida: Conjunt de blocs que permeten la comunicació del computador amb l’exterior.
• Busos: Sistema de comunicacions per perpetrar la transferència d’informació entre els subsistemes.

Disseny d'una Màquina Senzilla

Per tal de dissenyar el computador, caldrà decidir:

• Les instruccions que haurà d’executar la màquina senzilla.
• El format que hauran de presentar aquestes instruccions.
• La grandària i l'estructura de la memòria.
• Les operacions aritmètiques i lògiques.

Repertori d'Instruccions Bàsiques

• SUMA (ADD): Sumar dos valors guardats en la memòria i guardar el resultat en la memòria de dades.
• Moure (MOV): Copiar el valor que hi ha en una posició de la memòria en una altra posició de la memòria de dades.
• Comparar (CMP): Comparar dos valors guardats en la memòria i donar com a resultat el valor 0 si són iguals els dos valors, i donar un valor diferent a 0 si són diferents.
• Saltar (BEQ): Si el valor de F2 és 0, executar la següent instrucció; en altre cas, executar la instrucció indicada.

Elements Clau en l'Execució d'Instruccions

• Bit de SALT: La seva finalitat és emmagatzemar la informació facilitada pel bit 2 i que pugui estar disponible durant l’execució de les següents instruccions.
• Registre d’instruccions: Aquest element ha d’informar a la u.c del codi de la instrucció que s’està executant.
• Comptador de programa: Aquest element ha d’informar a la u.c la posició on està situada la següent instrucció que ha de ser executada.
• Controlador: Ha de generar totes les adreces necessàries per a l’execució de cada instrucció.

Controlador Lògic Programable (PLC)

El Controlador Lògic Programable (PLC) neix com a solució al control de circuits complexos d’automatització. Per tant, es pot dir que un PLC no és més que un aparell electrònic que substitueix als circuits auxiliars o de comandament dels sistemes automàtics. Al PLC s’hi connecten els captadors (finals de carrera, polsadors, etc.) per una banda, i els actuadors (bobines de contactors, llums de senyalització, petits receptors, etc.) per altra.