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• Eddie Molina

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Tarea 2 trabajo individual Explicar métodos de conversión y los registros de un procesador 8086

Integrantes: Edward Ordoñez Molina Código: 1113680599

Tutor: Anyelo Gerley Quintero

Universidad nacional abierta y a distancia Arquitectura de computadores Marzo 2020

Introducción

Con esta actividad se desea presentar mediante cuadro comparativo y sinóptico el funcionamiento y arquitectura de los procesadores, en el caso particular de esta actividad, se toma como referencia los modelos de arquitectura procesadores RISC y CISC los cuales se comparan por medio de diferentes niveles de complejidad de sus componentes internos y funcionamiento con la ayuda de un cuadro comparativo. Por otro lado mediante un cuadro sinóptico se explica las operaciones que llevan a cabo los procesadores en base al código binario y se exponen las conversiones que realiza la cpu según el sistema numérico deseado a implementar

OBJETIVOS

Objetivo general



Comprender la composición de la arquitectura de un procesador y las distintas compilación que este realiza

Objetivos específicos

  

Cuadro comparativo de la arquitectura de procesadores risc y cisc Cuadro sinóptico con especificaciones de los procesos realizados por el procesador Cuadro sinoptico con especificación de las operaciones en base a dos y lógicas en base a dos que realiza un procesador

Sistema decimal

Sistemas numéricos

Sistema binario

Sistema hexadecimal

El sistema decimal es un sistema de numeración: que, respetando distintas reglas, se emplean para la construcción de los números que son considerados válidos. El sistema toma como base al diez. 0 (cero), 1 (uno), 2 (dos), 3 (tres), 4 (cuatro), 5 (cinco), 6 (seis), 7 (siete), 8 (ocho) y

El sistema binario, es el, que emplea sólo dos dígitos o cifras: el cero (0) y el uno (1). En la actualidad, la popularidad del sistema binario radica en que es el empleado por los ordenadores. Ya que internamente funcionan con dos tipos de voltaje 0=apagado o

El sistema hexadecimal es el sistema de numeración posicional que tiene como base el 16. Sus números están representados por los 10 primeros dígitos de la numeración decimal, y el intervalo que va del número 10 al 15 está representados por las letras del

Para hacer la conversión de decimal a binario, hay que ir dividiendo el número decimal entre dos y anotar en una columna a la derecha el resto (un 0 si el resultado de la división es par y un 1 si es impar).

Ejemplo

Conversiones Decimal a hexadecimal Divide el número decimal entre 16. Trata la división como una división entera. Escribe el residuo en la notación hexadecimal, Repite el proceso con el cociente, Repite la operación hasta obtener un cociente menor a 16 Completa el número

Conversiones

Ejemplo

Binario a decimal Escribe el número binario y lista las potencias de 2 de derecha a izquierda Escribe los dígitos del número binario debajo de sus potencias correspondientes Conecta los dígitos del número binario con sus potencias correspondientes Escribe el valor final de cada potencia de dos Suma los valores finales. Binario a hexadecimal Los números hexadecimales pueden ser de 0 a 9 y de la A a la F, debido a que el sistema hexadecimal tiene base 16. Puedes convertir cualquier cadena de números binarios en hexadecimal (1, 01, 101101, etc.), pero necesitas cuatro números para hacer la conversión (0101→5; 1100→C, etc.).

Conversiones

Hexadecimal a decimal Verifica la forma en la que funciona la base diez. Escribe un número decimal como un problema de suma Escribe los valores de lugar al lado de un número hexadecimal Convierte caracteres alfabéticos al sistema decimal. Realiza el cálculo

Hexadecimal a binario Para pasar del binario al Hexadecimal solo debemos transformar cada cifra independientemente al binario usando la transformación binario-decimal

Ejemplo

Ejemplo

Operaciones matemáticas básicas en base dos

Los números binarios tienen la particularidad de que su representación con sólo dos símbolos, permiten poder introducirlos en un circuito digital donde se necesita establecer una correspondencia entre dichos símbolos y dos niveles de tensión ó corriente cualesquiera. Como es natural, la intención de poder tratar con números es la de realizar operaciones que lleven al resultado requerido. Dichas operaciones en el campo binario son operaciones matemáticas: suma, resta, multiplicación, división, etc.

Suma: Las sumas 0 + 0, 0 + 1 y 1 + 0 son evidentes: Pero la suma de 1+1, que sabemos que es 2 en el sistema decimal, debe escribirse en binario con dos cifras (10) y, por tanto 1+1 es 0 y se arrastra una unidad, que se suma a la posición siguiente a la izquierda. Las restas 0 - 0, 1 - 0 y 1 - 1 son evidentes: La resta 0 - 1 se resuelve, igual que en el sistema decimal, tomando una unidad prestada de la posición siguiente: 10 - 1, es decir, 210 – 110 = 1.  Esa unidad prestada debe devolverse, sumándola, a la posición siguiente La multiplicación en binario es más fácil que en cualquier otro sistema de numeración. Como los factores de la multiplicación sólo pueden ser CEROS o UNOS, el producto sólo puede ser CERO o UNO. En otras palabras, las tablas de multiplicar del cero y del uno son muy fáciles de aprender La división es muy fácil de realizar, porque no son posibles en el cociente otras cifras que UNOS y CEROS. Se intenta dividir el dividendo por el divisor, empezando por tomar en ambos el mismo número de cifras Si no puede dividirse, se intenta la división tomando un dígito más

SISTEMAS NUMERICOS

Operaciones lógicas en base dos

La lógica binaria es la que trabaja con variables binarias y operaciones lógicas del Álgebra de Boole. Así, las variables sólo toman dos valores discretos, V (verdadero) y F (falso), aunque estos dos valores lógicos t ambién se pueden denotar como sí y no, o como 1 y 0 respectivamente.

Función EQUAL El resultado S de aplicar la función lógica equal, sobre una variable a, es muy simple: si a es CIERTO (1) S es CIERTO (1) y, si a es FALSO (0), S es FALSO (0). Función NOT S de aplicar la función lógica NOT, sobre una variable a, es muy simple: si a es CIERTO (1) S es FALSO (0) y, si a es FALSO (0), S es CIERTO (1) Función OREX se conoce también con el nombre de OR EXCLUSIVA. El resultado S de aplicar la función lógica OREX, sobre dos variables a y b es el siguiente: S es CIERTO solo si a es CIERTO (1) o si b es CIERTO (1), pero no si ambas variables son ciertas Función NOREX e conoce también con el nombre de OR EXCLUSIVA NEGADA. El resultado S de aplicar la función lógica NOREX, sobre dos variables a y b es el siguiente: S es CIERTO si a y b son ciertos O si a y b son falsos. Es decir, si ambas variables tienen el mismo valor

comparativa Tipos de instrucciones

Relación de memoria

Tipo de ejecucion

Tipo de formato Modo de direccionamiento

Tipo de microprocesador

RISC

Instrucciones de tamaño fijo y presentado en un reducido número de formatos. Sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria de datos. Este tipo de modelo termino remplazando la arquitectura CISC la ejecución de programas compilados directamente con microinstrucciones y residentes en memoria externa al circuito integrado resultaban ser más eficientes, gracias a que el tiempo de acceso de las memorias se fue decrementando conforme se mejoraba su tecnología de encapsulado. la velocidad del procesador en relación con la memoria de la computadora que accedía era cada vez más alta. Debido a que se tiene un conjunto de instrucciones simplificado, éstas se pueden implantar por hardware directamente en la CPU, lo cual elimina el microcódigo y la necesidad de decodificar instrucciones complejas Facilita que las instrucciones, sean ejecutadas lo más rápido posible. La forma de conseguirlo es simplificando el tipo de instrucciones que ejecuta el procesador. Así, las instrucciones más breves y sencillas de un procesador RISC son capaces de ejecutarse mucho más aprisa que las instrucciones más largas y complejas de un CISC. Sin embargo, este diseño requiere de mucha más RAM y de una tecnología de compilador más avanzada. 16 bits • Formatos de instrucción reducidos Cualquier instrucción puede usar cualquier direccionamiento Berkeley RISC‐I (Patterson) • Stanford MIPS (Hennessy) • IBM 801 (Cocke)

CISC  Significa que cada instrucción de máquina es

interpretada por una microprograma localizada en una memoria. Los CISC pertenecen a la primera corriente de construcción de procesadores

Cuando se ejecuta, esta instrucción lee los dos valores de memoria, multiplica los operando en la unidad de ejecución, y después almacena el resultado en la posición de memoria adecuada. De esta manera, la tarea completa de multiplicar dos números puede ser llevada a cabo con una única instrucción: MULT

Este tipo de arquitectura dificulta el paralelismo entre instrucciones, por lo que, en la actualidad, la mayoría de los sistemas CISC de alto rendimiento implementan un sistema que convierte dichas instrucciones complejas en varias instrucciones simples del tipo RISC, llamadas generalmente microinstrucciones

32 bits Registro directo indirecto o indexado Direccionamiento absoluto y relativo Multiples modo de redireccionamiento  Complex‐Instruction Set Computer – El término no existía hasta que apareció “RISC” – Ejemplos: x86, VAX, Motorola 68000, IBM 360/ 370,

conjunto de registros

Implementa las instrucciones directamente en el hardware

Utiliza memoria de microprograma

compiladores Saltos condicionales.

Compiladores complejos

Reduce la dificultad de implementar compiladores

Microprogramas

Ausencia de microcódigo. El microcódigo no se presta a la ejecución en ciclos únicos, ya que requiere que el hardware sea dedicado a su interpretación dinámica. La programación en microcódigo no hace que el software sea más rápido que el programado con un conjunto de instrucciones simples

cada instrucción de máquina es interpretada por un microprograma localizado en una memoria en el circuito integrado del procesador Las instrucciones compuestas son decodificadas internamente y ejecutadas con una serie de microinstrucciones almacenadas en una ROM interna