Organización del procesador.

La función principal de un procesador es ejecutar instrucciones y la organización que tiene viene condicionada por las tareas que debe realizar y por cómo debe hacerlo. Los procesadores están diseñados y operan según una señal de sincronización. Esta señal, conocida como señal de reloj, es una señal en forma de onda cuadrada periódica con una determinada frecuencia. Todas las operaciones hechas por el procesador las gobierna esta señal de reloj: un ciclo de reloj determina la unidad básica de tiempo, es decir, la duración mínima de una operación del procesador. Para ejecutar una instrucción, son necesarios uno o más ciclos de reloj, dependiendo del tipo de instrucción y de los operandos que tenga. Las prestaciones del procesador no las determina solo la frecuencia de reloj, sino otras características del procesador, especialmente del diseño del juego de instrucciones y la capacidad que tiene para ejecutar simultáneamente múltiples instrucciones.

Estrucutura de registros.

Se emplean para controlar las instrucciones en ejecución, manejar direccionamiento de memoria y propiciar la capacidad aritmética. Los registros vienen de tres tipos: datos, direcciones e índice, que tiene lugar en casi todos los aspectos de la operación del CPU. El tamaño de un registro depende del CPU; los más simples tienen registros que aceptan 8 o 16 bits de datos y los más complejos tienen registros de 32, 48 o 64 bits.

Registros visibles para el usuario.

Los registros en la CPU sirven para dos funciones: • Registros visibles para el usuario: permiten al programador minimizar las referencias a la memoria principal mediante la optimización de su uso.
• Registros de control y estado: son utilizados por la unidad de control para controlar la operación de la CPU y por los programas del sistema operativo para controlar la ejecución de programas.
REGISTROS VISIBLES PARA EL USUARIO. Un registro visible para el usuario es aquél que puede referenciarse por medio del lenguaje máquina que la CPU ejecuta. Se pueden caracterizar en las siguientes categorías:
• Propósito general.
• Datos.
• Direcciones.
• Códigos condicionales.
Los registros de propósito general son utilizados por el programador para diversas funciones. En principio cualquier registro puede utilizarse para contener el operando de cualquier instrucción. No obstante, pueden existir restricciones (por ejemplo, pueden existir registros para operaciones en coma flotante). En algunos casos, estos registros pueden utilizarse para funciones de direccionamiento (por ejemplo, desplazamiento, indirecto por registro). En otros casos, existe una distinción clara entre registros de datos y direcciones. Los primeros sólo pueden contener datos, mientras que los segundos pueden ser también de propósito general o estar dedicados a un modo particular de direccionamiento. Por ejemplo:
• Punteros de segmento: en máquinas con direccionamiento segmentado, un registro segmento contiene la dirección de la base del segmento. Puede haber múltiples registros, por ejemplo uno para el sistema operativo y otro para el proceso actual.
• Registros índice: Se utilizan para direccionamiento indexado y pueden ser autoindexados.
• Puntero de pila: si existe direccionamiento por pila visible al usuario, el pila está generalmente en memoria y hay un registro dedicado que apunta a la cima. Esto permite direccionamiento implícito.
Con el uso de registros especializados, pueden estar implícitos en el código de operación, ahorrando bits del especificador, que sólo deberá distinguir uno entre un conjunto determinado y no uno de entre todos los registros. No obstante, la excesiva especialización limita la flexibilidad.

Escoger un procesador.

Las características más importantes a considerar al escoger un CPU en una aplicación, son:

• Modelo del programador (Conjunto de registros que el programador puede utilizar), forman el modelo mental del CPU que el programador utiliza al programar en ensamblador.
• Conjunto de instrucciones que puede ejecutar el CPU. Los modos de direccionamiento que pueden usarse para obtener los operandos de las instrucciones.
• Ciclo de instrucción (el conjunto de pasos que realiza el CPU para procesar cada instrucción) Buses de interconexión, usados para que el CPU lea y escriba a la memoria.

No hace mucho tiempo, el procesador era algo totalmente desconocido por los usuarios de PCs. Esto fue cambiando con el tiempo y en la actualidad cualquier persona al comprar un equipo se pregunta acerca de los atributos elementales de este dispositivo. Es que el procesador es una parte esencial de la computadora, por eso generalmente se la conoce como su “cerebro”.
Para la selección de los procesadores a utilizar en los equipos necesitamos ver las acciones tales como:

Acciones Directas

Integrar un nuevo sistema de cómputo. Reemplazar un CPU dañado. Actualizar un sistema de cómputo.

Acciones Indirectas

Comprar equipo de cómputo nuevo. Construir un equipo de control – Microcontrolador.