FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICAESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR

Curso: arquitectura de computadoraApellido/nombre: Santiago Pinco Jhon Christofer codigo: 1223220188

1. Introducción a la Arquitectura de Computadores La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema que conforma una computadora. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (CPU) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.1.1 Conceptos Iniciales de la Arquitectura de ComputadoresUn computador es un sistema secuencial síncrono complejo que procesa información, esta se trata de información binaria, utilizando solamente los dígitos de valores lógicos ‘1’ y ‘0’. Estos valores lógicos binarios se corresponden con valores de tensión eléctrica, de manera que un ‘1’ lógico corresponde a un nivel alto a 5 voltios y un ‘0’ lógico corresponde a un nivel bajo de tensión cercano a 0 voltios; estos voltajes dependen de la tecnología que utilicen los dispositivos del computador.

Tipos de Memoria

Memoria RAMEs la memoria de trabajo. Las siglas significanRandom Access Memory(Memoria de acceso aleatorio)Las memorias de acceso aleatorio son memorias en la que se puede leer y escribir información. Permite el acceso a cualquier

información que contenga con la misma velocidad. Esto significa que se puede acceder aleatoriamente a cualquier información almacenada sin que se afecte la eficiencia del acceso. Contrasta con las memorias secuenciales, por ejemplo una cinta magnética, donde la facilidad de acceso a una información depende del lugar de la cinta donde esté almacenada.Existen dos tipos de memorias RAM:

- RAM Estáticas (SRAM): Son rápidas, caras, de alto consumo, útiles como memoria cahé L2.

- RAM Dinámicas (DRAM): Son lentas, baratas, de bajo consumo, se usa como memoria principal.

Memorias ROM Las memorias de solo lectura una vez que han sido escritas o programadas solo se puede leer el contenido de las celdas, se suelen utilizar para almacenar el código que permite arrancar a los sistemas; estas se fabrican para aplicaciones masivas con mascaras de silicio. Hay 3 tips de memorias ROM que pueden ser programadas en el laboratorio, algunas pueden ser borradas.

· Memoria PROM: son memorias ROM programables eléctricamente mediante un programador especial que genera picos de alta tensión, que funden físicamente unos fusibles grabando en el dispositivo de forma permanente. Tienen el inconveniente que no pueden ser borradas y para su lectura requieren una tarjeta especial.

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· Memoria EPROM: se programan también con un dispositivo de programación conectado al ordenador la diferencia con la PROM es que estas si se pueden borrar; se realiza mediante rayos UV, para que suceda esto las EPROM tienen una ventana de cuarzo pequeña transparente en la cual se hace la exposición de la matriz de celdas como se muestra en la figura 1.6. Una vez programadas se tiene que etiquetar esta ventana para evitar que sea borrada accidentalmente.· Memoria EEPROM: son memorias programables y borrables mediante un dispositivo especial que se conectara al ordenador.

TIPOS DE INSTRUCCIONES DE MIPSAunque todas las instrucciones del repertorio se codifican con 32 bits, existen tres formatos de instrucción diferentes en el MIPS64:

Instrucciones tipo I:Se trata de instrucciones que necesitan incorporar un operando inmediato, es decir, aritmético-lógicas, direccionamientos a memoria y saltos.Campos de la instrucción:OpCode: Código de la operación.Rs: Registro fuente.Rt: Registro destino.Instrucciones tipo R:Este tipo de instrucciones es el usado en las operaciones ALU registro - registro.Campos de la instrucción:OpCode: Código de operación.Rs: Primer registro operando fuente.Rt: Segundo registro operando fuente.Rd: Registro operando destino, donde se almacena el resultado de la operación.

Shamt (Shift Amount): Desplazamiento para las instrucciones de tipo Shift.Funct: Función. Completa el OpCode para seleccionar el tipo de instrucción del que se trata. Instrucciones tipo J:Por último, este es el tipo usado en las operaciones de salto incondicional.Campos de la instrucción:OpCode: Código de operación.Offset: Offset relativo al PC.

Figura 1: Formato de Instrucciones del microprocesador MIPS