Todo sobre la Unidad Central de Proceso (CPU) y sus Componentes Esenciales

La Unidad Central de Proceso (CPU)

La Unidad Central de Proceso (CPU) es el lugar donde se realizan las operaciones de cálculo y control de los componentes que forman la totalidad del conjunto del sistema. La CPU, unidad central de procesamiento, es el cerebro de la computadora.

El Procesador

El procesador controla el funcionamiento de la computadora y lleva a cabo las funciones de procesamiento de datos.

División del Microprocesador

El microprocesador central de una computadora se divide en:

• Unidad de control
• Unidad aritmético-lógica
• Registros

Unidad de Control

La Unidad de Control maneja y coordina todas las operaciones del sistema informático, dando prioridades y solicitando los servicios de los diferentes componentes para dar soporte a la unidad aritmético-lógica en sus operaciones elementales.

Funciones del CPU

El CPU debe:

• Extraer instrucciones
• Interpretar instrucciones
• Extraer datos
• Procesar datos
• Escribir datos

Unidad Aritmético-Lógica

Unidad Aritmético-Lógica: realiza los diferentes cálculos matemáticos y lógicos que van a ser necesarios para la operatividad de la computadora.

Registros

Registros: son una pequeña memoria interna existente en la CPU que permiten a la ALU el manejo de las instrucciones y los datos precisos para realizar las diferentes operaciones elementales.

Tipos de Registros

Los registros se dividen en:

• Registros de segmento
• Registros de apuntadores de instrucciones
• Registros apuntadores
• Registros de propósitos generales
• Registro índice
• Registro de bandera

El Bus

El Bus es la vía (alambres, cables, conectores, terminales, pistas, etc.) a través de la que se transmiten y reciben todas las comunicaciones, tanto internas como externas, del sistema informático.

Tipos de Bus

• Bus de Datos: mueve los datos entre los distintos dispositivos (memoria, puertos, etc.) del hardware. El tamaño (o ancho) del bus (8, 16, 32, 64, etc. bits) se denomina palabra de computadora.
• Bus de Direcciones: la información que circula en este bus son direcciones de posiciones de memoria. El sentido en que circulan estas direcciones es siempre desde la CPU hacia la memoria principal.
• Bus de Control: transporta señales de estado que permiten coordinar todas las operaciones efectuadas por el CPU con los demás componentes.
• Bus Local: es el conjunto de líneas (cables) de hardware utilizados para la transmisión de datos entre los componentes de un sistema computacional.
• Bus Normalizado: son los que están en contacto con los periféricos, las tarjetas de expansión.

Clasificación por su Transmisión

• Bus Unidireccional: la CPU puede mandar direcciones hacia la memoria, pero la memoria NO puede mandar datos a través de este bus.
• Bus Bidireccional: se caracteriza porque a través de él, los datos pueden fluir en cualquiera de los dos sentidos.
• Bus Serie: la comunicación se efectúa en ambas direcciones, pero con la diferencia de ser bit a bit.
• Bus Paralelo: toda la información que se transmite se manda a través de varios canales simultáneos, por eso es más rápido que el bus anterior.

Buses de Ampliación

Algunos ejemplos son: ISA (8 bits y 16 bits), PCI, SCSI, PCMCIA, USB.