1. MICROPROCESADORES
(UNIDAD CENTRAL DE PROCESOS)
Electronic Solutions

2. TABLA DE CONTENIDO
1. DEFINICION
2. PARTES DE UN MICROPROCESADOR
2.1. EL ENCAPSULADO
2.2. LA MEMORIA CACH
2.3. EL COPROCESADOR MATEMTICO
2.4. EL RESTO DEL MICROPROCESADOR
3. PARTES ELEMENTALESDE UN MICROPROCESADOR
3.1 UNIDAD DE BUS: BUS DE DATOS, BUS DE DIRECCION Y BUS DE CONTROL
3.2 UNIDAD DE EJECUCION: UNIDAD ARITMETICO-LOGICA Y UNIDAD DE CONTROL
3.3 ESTRUCTURA DEL MICROPROCESADOR: TABLA DE BUSES
4. TIPOS DE DISEOSDE LOS MICROPROCESADORES
4.1 RICS
4.2 CISC
5. TIPOS DE CONEXIONESDE LOS MICROPROCESADORES
5.1 SLOT
5.2 SOCKET
6. EVOLUCION DE LOS MICROPROCESADORES
7. PLATAFORMA DE LOSMICROPROCESADORES
8. BIBLIOGRAFIA
3. QUE ES EL MICROPROCESDOR?
1. DEFINICION:
Un microprocesador es el cerebro del ordenador. Es un chip, un conjunto de circuitos electrnicos altamente integrado, fabricado en un trozo de silicio cuyo interior existen miles de elementos llamados transistores y ordenados de manera que forman puertas lgicas, y poder as, hacer operaciones de toda clase. Los microprocesadores suelen tener forma de cuadrado o rectngulo y van sobre un elemento llamado socket o cartucho que se conecta a la placa base. La funcin de los microprocesadores es la de ejecutar e interpretar las instrucciones de los ordenadores.
La velocidad de un microprocesador se mide en mega hertzios (MHz) o giga hertzios (1GHz = 1.000MHz), Debido a la extrema dificultad de fabricar componentes electrnicos que funcionen a las inmensas velocidades de MHz habituales hoy en da, todos los microprocesadores modernos tienen 2 velocidades:
VELOCIDAD INTERNA:
La velocidad a la que funciona el microprocesador internamente (200, 333, 450... MHz).
VELOCIDAD EXTERNA O DEL BUS:
La velocidad a la que se comunican el micro y la placa
base, tpicamente a 33, 60, 66, 100 133 MHz.
4. 2. PARTES DE UN MICROPROCESADOR
En un microprocesador podemos diferenciar diversas partes:
2.1 el encapsulado:
Es lo que rodea a la oblea de silicio en s, para darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo por oxidacin con el aire) y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplarn a su zcalo o a la placa base.
2.2 La Memoria Cache:
Una memoria ultrarrpida que sirve al microprocesador para tener a mano ciertos datos que previsiblemente sern utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo el tiempo de espera.Es lo que se conoce como cach de primer nivel; es decir, la que est ms cerca del microprocesador, tanto que est encapsulada junto a l, tambin llamada cach interna.
2.3El Coprocesador Matemtico:
o, ms correctamente, la FPU (Unidad de coma Flotante). Parte del microprocesador especializada en esa clase de clculos matemticos.
2.4El Resto del Microprocesador:
el cual tiene varias partes (unidad de enteros, registros, etc.).
5. 3. PARTES ELEMENTALESDE UN MICROPROCESADOR
3.1 Unidad de Bus:
Permite al microprocesador comunicarse con las dems partes de la computadora, usando 3 tipos de seales (buses):
BUS DE DIRECCIONES: mueve los datos entre los dispositivos del hardware: de Entrada como el Teclado, el Escner, el Ratn, etc.; de salida como la Impresora, el Monitor o la tarjeta de Sonido; y de Almacenamiento como el Disco Duro, el Diskette
BUS DE DATOS: El Bus de Datos trabaja en conjuncin con el Bus de Direcciones para transportar los datos a travs del computador. El tamao del Bus de Datos puede ser de 16, 32 o 64 bits.
BUS DE CONTROL: El Bus de Control transporta seales de estado de las operaciones efectuadas por el CPU con las dems unidades.
3.2 Unidad de Ejecucin:
consiste de una unidad de control y una unidad aritmtica lgica. Esta es responsable por el procesamiento de tareas.
LA UNIDAD ARITMTICO D LGICA (UAL)
LA UNIDAD DE CONTROL (UC).
6. LA UNIDAD ARITMTICO LGICA (UAL)
Esta unidad es la encargada de realizar las operaciones elementales de tipo aritmtico (generalmente sumas o restas) y de tipo lgico (generalmente comparaciones). Para realizar su funcin, consta de los siguientes elementos:
1. Banco de registros (BR):
En las operaciones y para operaciones internas del procesador. Est constituido por 8, 16 32 registros de tipo general que sirven para situar dates antes de cada operacin, para almacenar datos intermedios
2. Circuitos operadores (CIROP):
Compuesto de uno o varios circuitos electrnicos que realizan operaciones elementales aritmticas y lgicas (sumador, complementador, desplazador, etc.).
3 Registro de resultado (RR):
Se trata de un registro especial, en el que se depositan los resultados que producen los circuitos operadores.
4. Sealizadores de estado (SE):
Registro con un conjunto de biestables en los que se deja constancia de algunas condiciones que se dieron en la ltima operacin realizada.
7. ESQUEMA DE LA UNIDAD ARITMTICO LGICA (UAL)
8. LA UNIDAD DE CONTROL (UC).
La unidad de control (UC) es el centro nervioso de la computadora; desde ella se controla y gobiernan todas las operaciones (bsqueda, decodificacin, y ejecucin de la instruccin). Consiste en encargase de:
-Controlar la secuencia de instrucciones a ser ejecutadas.
-Controlar el flujo de datos entre las diferentes partes que forman un ordenador.
-Interpretar las instrucciones.
-Regular tiempos de acceso y ejecucin en el procesador.
-Enviar y recibir seales de control de perifricos externos.
Consta de los siguientes elementos:
1. Registro de contador de programas (CP):
Contiene permanentemente la direccin de memoria de la prxima instruccin a ejecutar.
2. Registro de Direcciones (RD):
Contiene la direccin de memoria donde se encuentra la prxima instruccin y esta comunicado con el Bus de Direcciones.
3. Registro de Instrucciones (RI):
Contiene la instruccin que se est ejecutando en cada momento
9. LA UNIDAD DE CONTROL (UC).
4. Decodificador (D):
Se encarga de extraer y analizar el cdigo de operacin de la instruccin en curso (que est en el RI).
5. Generador de Seales o Secuenciador (S):
En este dispositivo se generan rdenes muy elementales (micrordenes) que, sincronizadas por los impulsos del reloj, hacen que se vaya ejecutando poco a poco la instruccin que est cargada en el RI.
6. Reloj (R):
Proporcionar una sucesin de impulsos elctricos a intervalos constantes (frecuencia constante), que marcan los instantes en que han de comenzar los distintos pasos de que consta cada instruccin.
10. ESQUEMA DE CONTROL(UC)
11. 3.3 ESTRUCTURAS DE LOS MICROPROCESADORES
Bus de Direcciones:
Transporta las direcciones de los datos manejados por la CPU
Bus de Datos Externos:
Transporta hacia y desde el exterior de la PCU, sea cache L2, chipset entre otros. Tambin se le denomina bus frontal o bus del sistema.
Bus de Datos Internos:
Transporta los datos dentro de la CPU, es decir registro, cache L1, etc.
Registro:
Es donde la CPU guarda momentneamente datos, estados, direcciones para operar con ellos.
Cache:
Es una memoria intermedia que guarda los datos y los cdigos del reciente uso. Este es mucho ms rpido que la memoria RAM convencional.
Reloj:
Marca la frecuencia del funcionamiento del microprocesador y los distintos buses del sistema.
12. ESQUEMA DE LOS MICROPROCESADORES
13. TABLA DE BUSES
14. 4. TIPOS DE DISEO DE LOS MICROPROCESADORES
4.1 RISC:
(Computacin con una coleccin de instrucciones reducida): se basan en la idea de que la mayora de las instrucciones para realizar procesos en el computador son relativamente simples por lo que se minimiza el nmero de instrucciones y su complejidad a la hora de disear la CPU. . Estos procesadores se suelen emplear en aplicaciones industriales y profesionales por su gran rendimiento y fiabilidad. CompaasCompaq, Motorola y PowerPC
4.2 CISC:
(Computacin con una coleccin de instrucciones compleja): al contrario, tienen una gran cantidad de instrucciones y por tanto son muy rpidos procesando cdigo complejo. Estn apostando por extender el conjunto de instrucciones de la CPU para que trabaje ms eficientemente con tratamiento de imgenes y aplicaciones en 3 dimensiones. Compaas Cirix y AMD
Conclusines:
-Ejecutar ms instrucciones por ciclo.
-Ejecutar las instrucciones en orden distinto del original para que las interdependencias
entre operaciones sucesivas no afecten al rendimiento del procesador.
-Contribuir a acelerar el rendimiento global del sistema, adems de la velocidad de la
CPU.
15. 5. TIPOS DE CONEXIONES DE LOS MICROPROCESADORES
5.1 .Slot A / Slot 1 /Slot 2:
Es donde se conectanerespectivamente los procesadores Athlon antiguos de AMD / los procesadores Pentium II y antiguos Pentium III / los procesadores Xeon de Intel dedicados a servidores de red. Todos ellos son cada vez ms obsoletos. El modo de insertarlos es a similar a una tarjeta grfica o de sonido, ayudndonos de dos guas de plstico insertadas en la placa base.
Slot A: En este conector iban instalados los antiguos procesadores Athlon de AMD.
Slot 1: A este conector le corresponden los procesadores Intel Pentium II y tambin
los procesadores ms antiguos Pentium III.
Slot 2: Este conector es ms conocido a nivel de servidores de red, donde iba instalado el procesador Xeon.
16. GRAFICA DE LAS CONEXIONES:
Slot 2:
Slot 1:
Slot A:
17. 5.2.Socket:
En ellas el procesador se inserta y se retire sin necesidad de ejercer alguna presin sobre l.
18. Socket 3:
Socket 7:
Permitan la insercin de un procesador de tipo 486 o de un procesador Pentium Overdrive.
Permitan la insercin de una amplia gama de procesadores, ya que permaneci en activo durante mucho tiempo. Este Socket era vlido para instalar procesadores de Intel tipo Pentium, Pentium MMX, procesadores de AMD tipo K6, K6-2, etc, entre otros muchos.
19. Socket 8:
Socket 370 o PGA 370:
Socket vlido para el micro de Intel "Pentium Pro", muy famoso a pesar de su antiguedad ya que fu el primero que implementaba la cach dentro del encapsulado del micro y permitia la comunicacin a la misma velocidad.
Tipo de conector que usan los ltimos procesadores Pentium III y Celeron de Intel. Por cierto, PGA significa "Pin Grid Array" o "Matriz de rejilla de contactos".
20. Socket 462 Socket A:
Conector diseado para la insercin de procesadores Athlon de AMD.
Socket 423 y 478:
Ambos sockets corresponden al Pentium 4, sin embargo el segundo de ellos es el ms moderno y admite frecuencias superiores a los 2 Ghz. Tambin puede admitir los procesadores Celeron ms recientes.
21. 6. EVOLUCION DE LOS MICROPROCESADORES
1. Microprocesadores muy Antiguos:
1971: Intel 4004
19XX: Intel 8008
1978: Intel 8086
1979: Intel 8088
22. 1. Microprocesadores muy Antiguos:
1982: Intel 80286
1985: Intel 80386
1989: Intel 80486
1993: Intel Pentium
23. 2. Microprocesadores Antiguos:
1995: Intel Pentium Pro
1997: Intel Pentium II
24. 3. Microprocesadores Modernos:
1999:AMD K6-2
1999: Intel Pentium III

VELOCIDAD DEL CPU DESDE 266 A 550 MHZ

25. CACHE L1 DE 64 KB 26. 2.2. A 2.4 VOLTIOS 27. TIENE 9.3 MILLONES DE TRANSISTORES 28. SOCKET 7 O SPER SOCKET 7 .