Trabajo Práctico Nº2

Universidad Nacional de la Patagonia “S.J.Bosco”- Fac.de Ingeniería- Dto. Informática
ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS
TRAB.PRÁCTICO Nº 2: SUBSISTEMAS DE UN PROCESADOR
OBJETIVOS:
El alumno deberá asimilar los siguientes conocimientos:
• Características de los modelos de computador de Babbage y de Von Newman.
• Arquitectura detallada de un computador genérico. Memoria - Procesador (ALU-UC) E/S.
• Análisis crítico de las ventajas y desventajas relevantes del modelo de Von Newman.
• Comprender la fase de búsqueda y ejecución de las distintas operaciones de CPU.
DESARROLLO:
2.1.
a) Clasificación de las computadoras según su principio de funcionamiento.
b) Enunciar los principales avances registrados con las máquinas de Babbage y
Von Newman.
2.2.
a) Enunciar las funciones básicas de la Unidad Aritmético-Lógica e indicar los
datos que requiere para operar.
b) Realizar esquemas para una ALU de una y tres direcciones indicando los
registros asociados.
2.3.
a) Enunciar las funciones básicas de la Unidad de Control y procedimiento de
ejecución.
b) Realizar un esquema de la unidad de control indicando registros asociados.
2.4.
Dibujar un esquema de la Unidad de Memoria, indicar registros asociados,
explicar su estructura y procedimientos de acceso.
2.5.
a) Enunciar las funciones de las Unidades de Entrada y Salida.
b) Clasificación. Explicación de cada una de las técnicas, con los
respectivos gráficos.
2.6.
Dibujar un esquema general de la estructura de un Computador
indicando las distintas unidades intervinientes y buses asociados.
A modo de ejemplo indicar algunas líneas de control.
2.7.
Si una computadora usa un Bus de Direcciones de 10 bits, ¿Cuál es la
máxima capacidad de direccionamiento de dicha computadora?
2.8.
Cierta computadora está equipada con 262.144 bytes de memoria.
¿Por qué el fabricante eligió ese número en vez de uno mas fácil de
recordar, como ser 200.000?
2.9.
Sea un Bus de Datos de 16 bits, ¿Cuál es el tamaño de palabra de la
computadora?
2.10. a) Definir el concepto de Instrucción.
b) Clasificación de instrucciones.
c) Indicar y definir cada uno de los ciclos de una instrucción.
2.11. Realizar un esquema y enunciar la secuencia de pasos elementales
correspondientes a los ciclos de:
a. Búsqueda.
b. Ejecución de las siguientes instrucciones.
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ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS
TRAB.PRÁCTICO Nº 2: SUBSISTEMAS DE UN PROCESADOR
1) Guardar el contenido del acumulador en la posición de memoria
DIR (STA ACC, DIR).
2) Salto a la dirección DIR (JMP DIR)
3) Sumar el acumulador el contenido de pos.DIR (ADD A, DIR)
4) Ingresar al Acumulador el contenido del port de entrada Nro 07,
con Unidad de E/S basada en registros (IN #07)
5) Ingresar al Acumulador el mismo dato de 4), pero con unidad de
entrada salida Mapeada en Memoria, desde la posición de
memoria F447h.
2.12.
Discutir las ventajas y desventajas de almacenar programas y datos en la
misma memoria.
2.13.
Los bits en memoria pueden representar tanto datos como instrucciones.
Explicar cómo hace el procesador para diferenciar uno u otro tipo de
información.
2.14.
Relacionar los términos de la siguiente lista con las frases que figuran a
continuación.
1
2
3
Término
Número binario
Instrucción
Bit
4
5
ALU
CPU
6
Flip Flop
7
8
9
10
Unidad de Control
VLSI
DRAM
Transistor
11
12
Supercomputador
Caché
13
Sistema Operativo
14
15
16
Memoria
Programa de bajo nivel
Compuerta Lógica
17
18
19
20
Mflops
Unidad E/S
Ruptura de secuencia
TTL – CMOS
21
22
23
24
Algebra de Boole
Multiplexor
Bit de paridad
Tera
25
EPROM
26
Mips
Nº
Significado
Concepto innovador instroducido por Von Newmann en su modelo de computador
Elemento básico constitutivo de los circuitos combinacionales
Parte activa de la computadora que sigue las instrucciones del programa al pie de la
letra, suma números, examina números, etc.
Componente del procesador que realiza operaciones aritméticas
Dígito binario que indica si el número de bits con un valor de 1 en un conjunto de bits
es par o impar.
Tecnologias utilizadas para la implementación de compuertas y circuitos lógicos en
chips electronicos.
Sustento teórico para la simplificación de funciones lógicas
Elemento básico constitutivo de las memorias y los circuitos secuenciales
Conjunto de instrucciones que ejecuta el procesador
40
Unidad de medida informática cuyo símbolo es el TB, y puede equivalerse a 2 bytes
12
o a 10 bytes
Llave "on-off" controlada por electricidad
Medio a través del cual el computador se comunica o intercambia información con el
medio exterior
Dispositivo que recibe múltiples entradas y las reúne para transmitirlas juntas en una
única salida.
Millones de instrucciones por segundo.
Equivale a 10 elevado a la 6 operaciones de punto flotante por segundo.
Localización de los programas cuando se están ejecutando. También contiene los
datos que se necesitan
Número en base dos
Circuito integrado usado para construir la memoria principal
Memoria pequeña y rápida que actúa como buffer para la memoria principal
Componente del procesador que indica al camino de datos, memoria y dispositivos de
entrada/salida lo que hay que hacer de acuerdo con las instrucciones del programa
Integra miles a millones de transistores en un solo chip
Máquina de alto rendimiento y alto costo.
Orden individual para una computadora
Programa que administra los recursos de la computadora para los programas que
ejecutan en esa máquina
Tipo de memoria ROM no volátil formada por celdas FAMOS (Floating Gate
Avalanche-Injection Metal-Oxide Semiconductor). Contenidos pueden borrarse con luz
UV y reescribirse.
Dígito binario
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