TRABAJO DE SISTEMAS EMBEBIDOS

TRABAJO DE SISTEMAS EMBEBIDOS

Daniela Bustos 

Universidad de la Costa 

Ingeniería electrónica 

Sistemas Embebidos I/Grupo AN 

Barranquilla/Atlántico 

2016

¿Qué es el microprocesador?

Es un circuito lógico el cual tiene incorporado las funciones lógicas de una CPU (unidad de proceso central) en un solo circuito integrado o en unos cuantos circuitos integrados los cuales realizan funciones especificas con los datos. Los microprocesadores utilizan lógica secuencial digital, tienen memoria interna y operan con números y símbolos en el sistema de numeración binaria. El propósito general de los microprocesadores en PC se utilizan para la exhibición de multimedia, edición de texto, cómputo y comunicación.

Estos microprocesadores integrados proporcionan un control digital a varios objetos incluyendo electrodomésticos, automóviles, teléfonos móviles y control de procesos industriales.

Características del microprocesador.

Soporte de multitarea.

Soporte de memoria virtual.

PIT (contador de intervalos programable).

TPU (unidad de procesamiento de tiempo).

Procesamiento de hardware canalizado.

Caché de memoria interna.

Controlador de memoria integrado.

Manejo de los procesos virtuales.

Predicción de bifurcaciones.

Describe los bloques básicos funcionales del microprocesador.

Existen 3 bloques básicos, los cuales están conectados por buses de datos. Los bloques básicos son:
Puerto: en nuestra computadora corresponde a una interfaz física por donde pasan datos hacia y desde lugares periféricos (dispositivos auxiliares e independientes conectados a la unidad central de procesamiento de una computadora).
Memoria: dispositivo que almacena datos informáticos durante un tiempo determinado y tiene asignado una dirección exclusiva.

CPU: Se encarga de leer, interpretar y ejecutar secuencialmente las instrucciones a través del bus de datos. Genera señales de control para coordinar las transacciones.

¿Qué son y cómo funcionan?

Unidad aritmética lógica: Esta unidad es la encargada de realizar operaciones aritméticas y lógicas entre 2 números o 2 conjuntos de datos.

Matriz de registros: Es donde se coleccionan los registros disponible por el programador del microprocesador.

Bus de control: Es un bus de ordenador que es utilizado por la CPU para comunicarse con dispositivos que se encuentran dentro de la computadora. Esto ocurre a través de las conexiones físicas como cables o circuitos impresos.

Bus de datos: Un bus de datos es un sistema dentro de un equipo o dispositivo, que consiste en un conector o un conjunto de cables, que proporciona transporte de datos.

Bus de direcciones: Utilizada para transferir datos entre dispositivos que se identifican por la dirección de hardware de la memoria física (dirección física), que se almacena en forma de números binarios para habilitar el bus de datos para acceso a memoria.

El bus de direcciones es utilizado por la CPU o un dispositivo de acceso (DMA) habilitado directo de memoria para localizar la dirección física para comunicar comandos. Buses de dirección todos son leídos y escritos por la CPU o DMA en forma de bits.

¿Qué es la frecuencia de reloj?

Es la velocidad en ciclos con que la computadora realiza las operaciones básicas o en este caso, la velocidad del microprocesador (CPU).

¿Qué es un coprocesador?

Un coprocesador es un conjunto de circuitos en un chip de microprocesador que está diseñado para manipular números o realizar alguna otra función especializada más rápidamente que los circuitos del microprocesador básico podrían realizar. Un coprocesador reduce la carga de los circuitos del microprocesador básico, lo que le permite trabajar a una velocidad óptima.

¿Qué es la arquitectura Von Neumann y la arquitectura Harvard? Mencione las diferencias, ventajas y desventajas y diagramas de funcionamiento

Arquitectura Von Neumann

La arquitectura de von Neumann, también conocido como el modelo de von Neumann y arquitectura de Princeton, es una arquitectura basada en la descrita en 1945 por el matemático y físico John von Neumann y otros en el primer borrador de un informe sobre el EDVAC. Describe una arquitectura de diseño para una computadora digital electrónica con piezas que consta de una unidad de procesamiento que contiene una unidad de aritmética lógica y registros del procesador, una unidad de control que contiene un registro de instrucciones y contador de programa, una memoria para almacenar tanto datos e instrucciones de almacenamiento masivo externo y mecanismos de entrada y salidos. El significado ha evolucionado para ser cualquier ordenador de programa almacenado en el cual un fetch de instrucción y una operación de datos no pueden ocurrir al mismo tiempo porque comparten un bus común. Esto se conoce como el cuello de botella de von Neumann y a menudo limita el rendimiento del sistema. [3].

La arquitectura de Harvard

La arquitectura de Harvard es una arquitectura de computadora con almacenamiento físicamente separado y las vías de señal para datos e instrucciones. El término originó de la marca de Harvard computadora basada en relés, perforado de que las instrucciones almacenadas en cinta (24 bits de ancho) y datos de los contadores electromecánicos. Estas primeras máquinas tenían completamente contenida dentro de la unidad central de proceso de almacenamiento de datos y no siempre acceso para el almacenamiento de instrucciones como datos. Programas necesarios para ser cargado por un operador; el procesador no se pudo inicializar. [2].

Diferencias

La arquitectura Harvard tiene datos y buses de instrucción, permitiendo las transferencias que se realizarán simultáneamente en ambos buses. Un von Neumann arquitectura tiene solamente un bus que se utiliza para transferencia de datos y la instrucción trae y por lo tanto, las transferencias de datos y alcances de la instrucción deben ser programadas, no se puede realizar al mismo tiempo.

¿Qué es la filosofía CISC y RISH?

La filosofía CISC uso del microcódigo

Los primeros diseños de procesador utilizan lógica dedicada (cableada) para decodificar y ejecutar cada instrucción en el conjunto de instrucciones de los procesadores. Esto funcionó bien para diseños simples con pocos registros, pero a arquitecturas más complejas difíciles de construir, como lógica de control de ruta de acceso puede ser difícil de implementar. Así, diseñadores cambiar tácticas---construyeron algunos lógica simple para controlar las rutas de datos entre los distintos elementos del procesador y utiliza una instrucción de microcódigo simplificado establecida para controlar la lógica de la ruta de acceso de datos. Este tipo de aplicación se conoce como una implementación microprogramado.

...