Arquitectura de Computadores

ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

Uno de los mayores placeres de la vida, es lograr aquello que otros dijeron que no lograras

ContenidoUNIDAD I: NIVEL DE LGICA DIGITAL2Algebra de Boole2Compuertas y Algebra de Boole, Funciones Booleanas.4Circuitos5Equivalencia en circuitos, Flip Flops5UNIDAD II: COMPONENTES DIGITALES5Circuitos digitales5Circuitos bsicos5Decodificadores5Codificadores5Multiplexores5Registros5Simulacin de Circuitos5Uso y manejo de la herramienta de simulacin ISIS Proteus5UNIDAD III: REPRESENTACIN DE DATOS5Sistemas de numeracin5Micro-operaciones, numricos, octales y hexadecimales, alfanumricos, binarios y complementos5Operaciones aritmticas5Lenguaje de transferencia Operaciones lgicas, aritmticas y de desplazamiento5UNIDAD IV: ORGANIZACIN BSICA5Registros, ciclos y direccionamiento5Cdigos, registros, instrucciones. Ciclos, mtodos de direccionamiento5UNIDAD V: EL CPU Y ENSAMBLAJE DE COMPUTADORAS5Instrucciones5Registros, Instrucciones por el nro. de direcciones, Instrucciones por tipo de operacin, Instrucciones de control, RISC CISC5Ensamblaje de Computadoras6Identificacin y caracterizacin de las partes de un computador6UNIDAD VI: ARQUITECTURAS PARALELAS Y ARQUITECTURAS DE ALTO RENDIMIENTO6Clsters6Modelos de Arquitectura paralela6Cluster de alto rendimiento6Cluster de alta disponibilidad6UNIDAD VII: SOLUCIONES DE ALMACENAMIENTO6Mecanismos de almacenamiento.6Raid6Soluciones al almacenamiento paralelo SAN y NAS6UNIDAD VIII: VIRTUALIZACIN6Introduccin a virtualizacin6Modelos6Hipervisor6Rendimiento / Disponibilidad6

Objetivo de la Asignatura

La arquitectura de un computador est constituida por el conjunto de funcionalidades disponibles para un programador que utiliza el lenguaje mquina, bsicamente, el repertorio de instrucciones y los elementos de memoria referenciados desde l, es decir, los registros generales y la memoria principal. Las funcionalidades de una arquitectura se pueden conseguir con diferentes organizaciones internas o estructuras, diferencindose unas de otras fundamentalmente en los parmetros de rendimiento y el coste. Finalmente, la estructura de un computador se puede implementar con diferentes tecnologas, siendo nuevamente el coste y el rendimiento los elementos diferenciales. Arquitectura, estructura y tecnologa constituyen, pues, tres niveles de estudio del hardware de un computador. Esta asignatura est orientada al estudio de las compuertas lgicas, que son de gran utilidad en el diseo de los circuitos lgicos. En el estudio de las compuertas lgicas ser analizada su operacin lgica mediante el lgebra booleana.Tambin veremos cmo se combinan las compuertas lgicas para producir circuitos lgicos que sern analizados mediante lgebra booleana.El lgebra booleana se utiliza para expresar los efectos que los diversos circuitos digitales ejercen sobre las entradas lgicas y para manipular variables lgicas con objeto de determinar el mejor mtodo de ejecucin de cierta funcin de un circuito.Ya que solo puede haber dos valores, el lgebra booleana es muy sencilla de entender y manejar. De hecho en el lgebra booleana solo existen tres operaciones bsicas: OR, AND Y NOT. Usaremos el lgebra booleana primero para describir y analizar estas compuertas lgicas bsicas y ms tarde para analizar combinaciones de compuertas lgicas conectadas como circuitos lgicos.

UNIDAD I:NIVEL DE LGICA DIGITAL

NIVEL DE LGICA DIGITALEl elemento digital ms bsico es la puerta lgica. Estos elementos tienen una o ms entradas y producen una salida que es una funcin lgica (o booleana) de los valores de las entradas. Aunque las entradas y las salidas son magnitudes analgicas como voltaje, corriente o incluso presin hidrulica, stas son modeladas tomando dos valores discretos, 0 (nivel bajo) y 1 (nivel alto). Los tres tipos de puertas lgicas ms importantes son AND de dos entradas, OR de dos entradas y NOT (tambin conocida como inversor).El lgebra booleana son reglas algebraicas, basadas en la teora de conjuntos, para manejar ecuaciones de lgica matemtica. La lgica matemtica trata con proposiciones, elementos de circuitos de dos estados, etc., asociados por medio de operadores como Y, O, NO, EXCEPTO, SI... Permite clculos y demostraciones como cualquier parte de las matemticas. Es llamada as en honor del matemtico George Boole, que la introdujo en 1847.A veces la importancia de un acontecimiento histrico no se mide por su difusin sino por las consecuencias que conlleva. Esto es lo que ocurri en Lgica con el lgebra de Boole. Su fundador fue George Boole y dicha lgebra slo trata con ceros y unos. Aunque parece de poco inters, sin embargo reflexionando un poco, es fcil darse cuenta que muchas situaciones slo admiten dos estados y no solo en el mbito de la lgica (verdadero/falso), y de la matemtica (pertenece/no pertenece), sino tambin en el mundo que nos rodea (encendido/apagado) como en el funcionamiento de un interruptor, el funcionamiento de un sistema informtico.Su logro fundamental en 1854 fue introducir una estructura algebraica, el lgebra de Boole, definida para un conjunto de elementos junto con dos operaciones que satisfacen ciertas propiedades, logrando con sta unificar la teora de conjuntos y el clculo proposicional, ya que ambos teora se rigen por dicha estructura algebraica.Usualmente, cualquier hallazgo en Lgica pasa inadvertido para la gran mayora. De hecho, para muchos filsofos las matemticas, la lgica y, en general, las ciencias formales estn fuera del saber cientfico al no ser ciencias empricas. Sin embargo, si observamos la huella que ha dejado la obra de Boole nos darnos cuenta de la repercusin posterior de sta. Basta tener en cuenta que los computadores trabajan con informacin binaria, luego la herramienta matemtica adecuada para su anlisis y para el diseo de su funcionamiento es el lgebra de Boole.Aunque desarrollada por Boole para el estudio de la lgica, fue a partir de 1938 fecha en la cual Claude E. Shannon estableci los primeros conceptos de la teora de conmutacin, cuando se ha aumentado la aplicacin del lgebra de Boole a los computadores digitales. Hoy da, el anlisis y la sntesis de combinaciones complejas de circuitos lgicos, algo imprescindible para el desarrollo de los computadores, se puede realizar con rapidez y eficacia mediante la herramienta introducida por Boole.

Algebra de BooleIntroduccinTanto la teora de conjuntos como la lgica de enunciados tienen propiedades similares. Tales propiedades se utilizan para definir una estructura matemtica denominada lgebra de Boole, en honor al matemtico George Boole (1813-1864).Definicin de lgebra de BooleSea B un conjunto en el cual se definen dos operaciones binarias, + y *, y una operacin unitaria denotada ; sean 0 y 1 dos elementos diferentes de B. Entonces la sxtupla:B, +, *, , 0, 1Se denomina lgebra de Boole si se cumplen los siguientes axiomas para cualesquiera elementos a, b, c del conjunto B: [B1] Conmutatividad: (1a) a + b = b + a (1b) a * b = b * a [B2] Distributividad: (2a) a + (b * c) = (a + b) * (a + c) (2b) a * (b + c) = (a * b) + (a * c)[B3] Identidad: (3a) a + 0 = a (3b) a * 1 = a [B4] Complemento: (4a) a + a = 1 (4b) a * a = 0Terminologa y convenciones Las operaciones + y * se denominan suma y producto, respectivamente. La operacin se denomina complemento de a. El elemento 0 se denomina elemento cero (neutro respecto de la suma). El elemento 1 se denomina elemento unidad (neutro respecto del producto). Por convencin, omitimos el smbolo *, usndose en su lugar la yuxtaposicin; de este modo, (2a) y (2b) se escriben: (2a) a + bc = (a + b) (a + c) (2b) a (b + c) = ab + ac Por convencin, establecemos que + es ms fuerte que * y * es ms fuerte que ; por ejemplo: a + b * c significa a + (b * c) y no (a + b) * ca * b significa a * ( b ) y no ()Dualidad En un lgebra de Boole B, el dual de cualquier enunciado es el enunciado obtenido de intercambiar las operaciones + y *, e intercambiar los elementos neutros 0 y 1 en el enunciado original. Por ejemplo: el dual de (1 + a) * (b + 0) = b es (0 * a) + (b * 1) = b Con esta definicin de dualidad puede observarse que, en la definicin de lgebra de Boole, los axiomas del grupo (1) son duales de los axiomas del grupo (2) y viceversa. En otras palabras, el dual de cualquier axioma de B tambin es un axioma. En consecuencia, se cumple el siguiente teorema: Teorema (Principio de dualidad): En un lgebra de Boole, el dual de cualquier teorema es tambin un teorema. Esto significa que, si cualquier teorema es una consecuencia de los axiomas de un lgebra de Boole, entonces el dual tambin es una consecuencia de estos axiomas ya que se puede probar usando el dual en cada paso de la demostracin original.Teoremas bsicos Utilizando los axiomas de la definicin de un lgebra de Boole, pueden demostrarse los siguientes teoremas: Teorema: Sean a, b, c elementos cualesquiera de un lgebra de Boole B, se cumple: (i) Idempotencia: (5a) a + a = a (5b) a * a = a (ii) Acotamiento: (6a) a + 1 = 1 (6b) a * 0 = 0(iii) Absorcin: (7a) a + (a * b) = a (7b) a * (a + b) = a(iv) Asociatividad: (8a) (a + b) + c = a + (b + c) (8b) (a * b) * c = a * (b * c)Teorema: Sea a un elemento cualquiera de un lgebra de Boole B, se cumple: (i) Unicidad del complemento: Las leyes de De Morgan deben su nombre a su creador, Augustus De Morgan (1806-1871), matemtico de origen ingls nacido en la India que fue el primer presidente de la Sociedad de Matemticas de Londres

Si a + x = 1 y a * x = 0, entonces x = (ii) Involucin: = a (iii) (9a) = 1 (9b) = 0 Teorema Leyes de De Morgan (10a) = * (10b) = + Es importante insistir que el lgebra de Boole es la estructura algebraica de la lgica de enunciados. En efecto, si se reemplazan las variables a, b, c, por variables proposicionales, la suma y el producto por la disyuncin y la conjuncin respectivamente, el complemento por la negacin, la igualdad por el bicondicional, y 1 y 0 por V y F respectivamente, todos los axiomas y teoremas del lgebra de Boole se transforman en axiomas o teoremas de la lgica de enunciados. Por ejemplo: (2b) a * (b + c) = (a * b) + (a * c) p (q r) (p q) (p r) (5a) a + a = a p p p (7a) a + (a * b) = a p (p q) p (10b) = + (p q) p q

Funcin lgica. lgebra de Boole

El lgebra de Boole y los sistemas de numeracin binarios constituyen la base matemtica para construir los sistemas digitales.El lgebra de Boole es una estructura algebraica que relaciona las operaciones lgicas O, Y, NO.

A partir de estas operaciones lgicas sencillas, se pueden obtener otras ms complejas que dan lugar a las funciones lgicas. Por otra parte, hay que tener en cuenta que los valores que se trabajan en el lgebra de Boole son de tipo binario.

Sabas que?George Boole (1815-1864) fue un matemtico y lsofo britnico que invent una serie de reglas para expresar y resolver problemas lgicos que solo podan tomar dos valores. Estas reglas conforman lo que conocemos como el lgebra de Boole.

En el lgebra de Boole existen tres operaciones lgicas: suma, multiplicacin y complementacin o inversin. Sus postulados son los siguientes:

Figura 1 Postulados del lgebra de Boole.

Funcin lgicaSe denomina funcin lgica a toda expresin algebraica formada por variables binarias que se relacionan mediante las operaciones bsicas del lgebra de Boole. Una funcin lgica podra ser por ejemplo la siguiente:F = a + b (funcin lgica); esta funcin sera a o b

Tabla de verdad de una funcin lgica. Puertas lgicas y circuitos integradosEn el lgebra convencional es habitual ayudarse de representaciones grficas para formular y resolver expresiones. El tipo de representacin que se utiliza para el mismo fin en el lgebra de Boole son las tablas de verdad.Tabla de verdadLa tabla de verdad es una representacin grfica de todos los valores que puede tomar la funcin lgica para cada una de las posibles combinaciones de las variables de entrada. Es un cuadro formado por tantas columnas como variables tenga la funcin ms la de la propia funcin, y tantas filas como combinaciones binarias sea posible construir.

El nmero de combinaciones posibles es , siendo n el nmero de variables. As, si tenemos dos variables (a, b) tendremos: = 4 combinaciones binarias (00, 01, 10, 11), etc.Caso prctico: Construccin de una tabla de verdad a partir de una funcin lgica.Dada la funcin lgica: F = a + b, hemos de construir la tabla de verdad:Solucin:1. Tenemos dos variables, a y b, luego necesitamos dos columnas y la de la funcin.2. Al tener dos variables, las combinaciones que podemos hacer son = 4 combinaciones.Luego la tabla de verdad ser:

Compuertas y Algebra de Boole, Funciones Booleanas.Las puertas lgicas son pequeos circuitos digitales integrados cuyo funcionamiento se adapta a las operaciones y postulados del lgebra de Boole.

Tabla 1 Principales puertas lgicas.

CircuitosIntroduccin Un circuito lgico es un dispositivo que tienen una o ms entradas y exactamente una salida. En cada instante cada entrada tiene un valor, 0 o 1; estos datos son procesados por el circuito para dar un valor en su salida, 0 o 1. Los valores 0 y 1 pueden representar ciertas situaciones fsicas como, por ejemplo, un voltaje nulo y no nulo en un conductor.

Los circuitos lgicos se construyen a partir de ciertos circuitos elementales denominados compuertas lgicas, entre las cuales diferenciaremos: Compuertas lgicas bsicas: OR, AND, NOT. Compuertas lgicas derivadas: NOR, NAND.Compuerta AND En una compuerta AND con entradas A y B, la salida Y resulta: Y = AB donde el producto se define por la siguiente tabla:

La compuerta AND se representa del siguiente modo:

La compuerta AND tambin puede tener ms de dos entradas:

donde la salida Y=A*B*C*D puede obtenerse asociando los factores: Y =A*B*C*D= (A*B)* (C*D)=((A*B)*C)*DCompuerta OREn una compuerta OR con entradas A y B, la salida Y resulta: Y = A+Bdonde la suma se define por la siguiente tabla:

La compuerta OR se representa del siguiente modo:

La compuerta OR tambin puede tener ms de dos entradas:

donde la salida Y=A+B+C+D puede obtenerse asociando los sumandos: Y =A+B+C+D=( A+B)+( C+D)=(( A+B)+ C)+ D

Compuerta NOT En una compuerta NOT con entrada A, la salida Y resulta: Y = donde el complemento se define por la siguiente tabla:

La compuerta NOT se representa del siguiente modo:

Compuertas NOR y NAND Las compuertas NOR y NAND no son bsicas. Una compuerta NOR equivale a una compuerta OR seguida de una compuerta NOT. Una compuerta NAND equivale a una compuerta AND seguida de una compuerta NOT.

Por lo tanto, cuando las entradas son A y B, las salidas de estas compuertas resultan: NAND: Y = NOR: Y =

Podemos clasificar los circuitos digitales en dos grandes grupos:

Circuitos combinacionales: se caracterizan porque las salidas nicamente dependen de la combinacin de las entradas y no de la historia anterior del circuito; por lo tanto, no tienen memoria y el orden de la secuencia de entradas no es significativo. Circuitos secuenciales: se caracterizan porque las salidas dependen de la historia anterior del circuito, adems de la combinacin de entradas, por lo que estos circuitos s disponen de memoria y el orden de la secuencia de entradas s es significativo.

Los circuitos lgicos se forman combinando compuertas lgicas. La salida de un circuito lgico se obtiene combinando las tablas correspondientes a sus compuertas componentes. Por ejemplo: Es fcil notar que las tablas correspondientes a las compuertas OR, AND y NOT son respectivamente idnticas a las tablas de verdad de la disyuncin, la conjuncin y la negacin en la lgica de enunciados, donde slo se ha cambiado V y F por 0 y 1. Por lo tanto, los circuitos lgicos, de los cuales tales compuertas son elementos, forman un lgebra de Boole al igual que los enunciados de la lgica de enunciados. Adoptaremos, entonces, aqu las mismas convenciones adoptadas en el caso del lgebra de Boole: Omitimos el smbolo *, usndose en su lugar la yuxtaposicin de variables. Establecemos que + es ms fuerte que * y * es ms fuerte que . Puesto que tanto el lgebra de Boole es la estructura algebraica tanto de los circuitos como de la lgica de enunciados, la salida de un circuito lgico tambin puede expresarse en el lenguaje de la lgica de enunciados. Por ejemplo, la salida del circuito anterior resulta: (+ )* (p q) r

La salida de este circuito, expresada en el lenguaje de la lgica de enunciados, resulta: (((p q r) (s t)) s t t)Equivalencia en circuitos, Flip FlopsEl flip-flop es un circuito lgico biestable, es decir posee dos estados estables, denominados SET (1 o activacin) y RESET (0 o desactivacin), en los cuales se puede mantener indefinidamente, lo que permite el almacenamiento de un bit. Los flip-flops se implementan con puertas lgicas y son los bloques bsicos de construccin de contadores, registros y otros circuitos de control secuencial. Tambin se emplean en ciertos tipos de memorias.Un registro se forma combinando varios flip-flops de manera que se puedan almacenar grupos de bits. Por ejemplo un registro de 8 bits se construye a partir de 8 flip-flops. Adems de almacenar bits los registros se pueden emplear para desplazar los bits de una posicin a otra dentro del propio registro o fuera del mismo. Estos dispositivos reciben el nombre de registros de desplazamiento y los veremos en secciones posteriores. Los circuitos secuenciales se pueden dividir en sncronos y asncronos.1. Sncronos: las entradas, salidas y los estados internos se muestrean en instantes de tiempo definidos que son controlados por una seal de reloj. 2. Asncronos: los circuitos responden a cambios en las entradas que se pueden producir en cualquier momento.RELACIONES DE EQUIVALENCIAS Para reducir una Tabla de Estados y conseguir una tabla ptima en estados con la menor cantidad de estados, es necesario determinar a partir de la tabla inicial de estados, los estados que resulten ser equivalentes. Esto significa que algunos estados pueden considerarse bajo condiciones de ser equivalentes siempre y cuando no sea posible distinguir su funcionalidad entre ellos. Ser equivalentes se puede simbolizar como el hecho que esos estados presentan iguales estados siguientes y valores de salida para las mismas condiciones de entrada. De igual manera existen circuitos equivalentes, ya que bajo iguales condiciones de entrada entregan las mismas salidas.FLIP-FLOPS RSEste es el flip - flop bsico, su smbolo es el siguiente:

Figura 2 Smbolo lgico de un flip-flop SREl flip-flop tiene dos entradas R (reset) y S (set), se encuentran a la izquierda del smbolo. Este flip-flop tiene activas las entradas en el nivel BAJO, lo cual se indica por los circulitos de las entradas R y S. Los flip-flop tienen dos salidas complementarias, que se denominan Q y 1, la salida Q es la salida normal y 1 = 0.El flip-flop RS se puede construir a partir de puertas lgicas. A continuacin mostraremos un flip-flop construido a partir de dos puertas NAND, y al lado veremos su tabla de verdad correspondiente.

Figura 3 Circuito equivalente de un flip-flop SRModo de operacinEntradasSalidas

RSQQ

Prohibido0011

Set0110

Reset1001

Mantenimiento11No cambia

Tabla 2 Tabla de verdad del flip-flop SR Observar la realimentacin caracterstica de una puerta NAND a la entrada de la otra. En la tabla de la verdad se define la operacin del flip-flop. Primero encontramos el estado "prohibido" en donde ambas salidas estn a 1, o nivel ALTO.Luego encontramos la condicin "set" del flip-flop. Aqu un nivel BAJO, o cero lgico, activa la entrada de set(S). Esta pone la salida normal Q al nivel alto, o 1. Seguidamente encontramos la condicin "reset". El nivel BAJO, o 0, activa la entrada de reset, borrando (o poniendo en reset) la salida normal Q.La cuarta lnea muestra la condicin de "inhabilitacin" o "mantenimiento", del flip-flop RS. Las salidas permanecen como estaban antes de que existiese esta condicin, es decir, no hay cambio en las salidas de sus estados anteriores. Indicar la salida de set, significa poner la salida Q a 1, de igual forma, la condicin reset pone la salida Q a 0.La salida complementaria nos muestra lo opuesto. Estos flip-flop se pueden conseguir a travs de circuitos integrados.FLIP-FLOPS RS SINCRONOEl flip-flop RS es un dispositivo asncrono. No opera en conjuncin con un reloj o dispositivo de temporizacin. El flip-flop RS sncrono opera en conjuncin con un reloj, en otras palabras opera sincronizadamente. Su smbolo lgico se muestra a continuacin. Es igual a un flip-flop RS aadindole una entrada de reloj.

Figura 4 Smbolo de un flip-flop SR sncronoEl flip-flop RS sncrono puede implementarse con puertas NAND. En las siguientes ilustraciones vemos primero como se aaden dos puertas NAND al flip-flop RS para construir un flip-flop RS sncrono. Las puertas NAND 3 y 4 aaden la caracterstica de sincronismo al cerrojo RS. La tabla de la verdad nos muestra la operacin del flip-flop RS sncrono.El modo de mantenimiento se describe en la primera lnea de la tabla de la verdad. Cuando un pulso de reloj llega a la entrada CLK (con 0 en las entradas R y S), las salidas no cambian, permanecen igual que antes de la llegada del pulso de reloj. Este modo tambin puede llamarse de "inhabilitacin" del FF. La lnea 2 es el modo de reset.La salida normal Q se borrar cuando un nivel ALTO active la entrada R y un pulso de reloj active la entrada de reloj CLK. Si R=1 y S=0, el FF no se pone a 0 inmediatamente, esperar hasta que el pulso del reloj pase del nivel BAJO al ALTO, y entonces se pone a 0. La lnea 3 de la tabla describe el modo set del flip-flop. Un nivel ALTO activa la entrada S (con R=0 y un pulso de reloj en el nivel ALTO), poniendo la salida Q a 1.La lnea 4 de la tabla de verdad es una combinacin "prohibida" todas las entradas estn en 1, no se utiliza porque activa ambas salidas en el nivel ALTO.

Figura 5 Circuito elctrico equivalente de un flip-flop SR sncrono

Modo de operacinENTRADASSALIDAS

CLKSRQQ

Mantenimiento00No cambia

Reset0111

Set1010

Prohibido1111

Tabla 3 Tabla de verdad de un flip-flop SR sncronoLas formas de ondas, o diagramas de tiempo, se emplean mucho y son bastante tiles para trabajar con flip-flop y circuitos lgicos secunciales. A continuacin mostraremos un diagrama de tiempo del flip-flop RS sncrono.Las 3 lneas superiores representan las seales binarias de reloj, set y reset. Una sola salida Q se muestra en la parte inferior. Comenzando por la izquierda, llega el pulso de reloj 1, pero no tiene efecto en Q porque las entradas R y S estn en el modo de mantenimiento, por tanto, la salida Q permanece a 0.En el punto a del diagrama del tiempo, la entrada de set se activa en el nivel ALTO. Despus de cierto tiempo en el punto b, la salida se pone a 1. Mirar que el flip-flop ha esperado a que el pulso 2 pase del nivel BAJO a ALTO antes de activar la salida Q a 1. El pulso est presente cuando las entradas R y S estn en modo de mantenimiento, y por lo tanto la salida no cambia. En el punto C la entrada de reset se activa con un nivel ALTO.Un instante posterior en el punto d la salida Q se borra se pone a 0, lo cual ocurre durante la transicin del nivel BAJO a ALTO del pulso del reloj. En el punto e est activada la entrada de set, por ello se pone a 1 la salida Q en el punto f del diagrama de tiempos. La entrada S se desactiva y la R se activa antes del pulso 6, lo cual hace que la salida Q vaya al nivel BAJO o a la condicin de reset.El pulso 7 muestra que la salida Q sigue a las entradas R Y S todo el tiempo que el reloj est en ALTA. En el punto g del diagrama de tiempos, la entrada de set (S) va a nivel ALTO y la salida Q alcanza tambin el nivel ALTO. Despus la entrada S va a nivel BAJO. A continuacin en el punto h, la entrada de reset (R) se activa por un nivel ALTO. Eso hace que la salida Q vaya al estado de reset, o nivel BAJO.La entrada R entonces vuelve al nivel BAJO, y finalmente el pulso de reloj finaliza con la transicin del nivel ALTO al BAJO. Durante el pulso de reloj 7, la salida estuvo en el nivel ALTO y despus en el BAJO. Observar que entre los pulsos 5 y 6 ambas entradas R y S estn a 1. La condicin de ambas entradas R y S en el nivel ALTO, normalmente, se considera un estado prohibido para el flip-flop. En este caso es aceptable que R y S estn en el nivel ALTO, porque el pulso de reloj est en el nivel BAJO y el flip-flop no est activado.

Figura 6 Diagrama de pulsos

UNIDAD II:COMPONENTES DIGITALES

UNIDAD II: COMPONENTES DIGITALESCircuitos digitalesCircuitos integrados digitales comercialesUna de las metas de los fabricantes de componentes electrnicos es la superacin del nmero de componentes bsicos que pueden integrarse en una sola pastilla, ya que permite la reduccin del tamao de los circuitos, del volumen y del peso. Los componente bsicos de los integrados son las puertas (Tabla 1.4), las cuales se encuentran dentro de un chip o en circuitos digitales integrados con una tecnologa de fabricacin que trataremos en el siguiente apartado: TTL y CMOS. Cada chip o circuito integrado (Fig. 2) tiene una hoja de caractersticas que facilita el fabricante.

Figura 7 Chip de puertasA su vez, cada tipo de puerta tiene su integrado del tipo 74xx, donde 74 (tecnologaTTL) es la serie con las caractersticas ms importantes: Tensin de alimentacin: 5 voltios. Temperatura de trabajo: de 0 a 70 C.

Y xx es un nmero que nos indica de qu tipo de puerta se trata. As lo recoge la siguiente tabla:

Chips integrados y n.o de puertas segn el tipo de puerta lgica

Tabla 4Chips integrados y No de puertas segn el tipo de puerta lgica

Los circuitos integrados con puertas lgicas tienen 14 patillas, siendo la numeracin como sigue (empezando por la patilla 1 con el semicrculo a nuestra izquierda):Tambin tenemos las puertas triestados, que adems de poseerlos estados lgicos de nivel alto y nivel bajo, poseen un tercer estado llamado de alta impedancia (Z). En este estado la salida no est conectada ni a masa ni a la tensin, sino que est como flotante.

Circuitos bsicosEs tan comn la aplicacin del circuito elctrico en nuestros das que tal vez no le damos la importancia que tiene. El automvil, la televisin, la radio, el telfono, la aspiradora, las computadoras y videocaseteras, entre muchos y otros son aparatos que requieren para su funcionamiento, de circuitos elctricos simples, combinados y complejos.Peroqu es un circuito elctrico?Se denomina asel camino que recorre una corriente elctrica. Este recorrido se inicia en una de las terminales de una pila, pasa a travs de un conducto elctrico (cable de cobre), llega a una resistencia (foco), que consume parte de la energa elctrica; contina despus por el conducto, llega a un interruptor y regresa a la otra terminal de la pila.Los elementos bsicos de un circuito elctrico son: Un generador de corriente elctrica, en este caso una pila; los conductores (cables o alambre), que llevan a corriente a una resistencia foco y posteriormente al interruptor, que es un dispositivo de control.Todo circuito elctrico requiere, para su funcionamiento, de una fuente de energa, en este caso, de una corriente elctrica.Qu es la corriente elctrica?Recibe este nombre el movimiento de cargas elctricas (electrones) a travs de un conducto; es decir, que la corriente elctrica es un flujo de electrones.Qu es un interruptor o apagador?No es ms que un dispositivo de control, que permite o impide el paso de la corriente elctrica a travs de un circuito, si ste est cerrado y que, cuando no lo hace, est abierto.Existen otros dispositivos llamadosfusibles, que pueden ser de diferentes tipos y capacidades.Qu es un fusible?Es un dispositivo de proteccin tanto para ti como para el circuito elctrico.Sabemos que la energa elctrica se puede transformar en energa calorfica. Hagamos una analoga, cuando hace ejercicio, tu cuerpo est en movimiento y empiezas a sudar, como consecuencia de que est sobrecalentado. Algo similar sucede con los conductores cuando circula por ellos una corriente elctrica (movimiento de electrones) y el circuito se sobrecalienta. Esto puede ser producto de un corto circuito, que es registrado por el fusible y ocasiona que se queme o funda el listn que est dentro de el, abriendo el circuito, es decir impidiendo el paso de corriente para protegerte a ti y a la instalacin.Recuerda que cada circuito presenta Caractersticas Particulares. Obsrvalas, compralas y obtn conclusiones sobre los circuitos elctricos.Los circuitos elctricos pueden estar conectados en serie, en paralelo y de manera mixta, que es una combinacin de estos dos ltimos.Tipos de circuitos elctricosCircuito en serie

Circuito en paralelo

Circuito con un timbre en serie con dos ampolletas en paralelo

Circuito con una ampolleta en paralelo con dos en serie

UNIDAD III:REPRESENTACIN DE DATOS

UNIDAD III: REPRESENTACIN DE DATOS

MICROOPERACIN:Es una operacin bsica realizada sobre la informacin almacenada en uno o ms registros (flip-flop). El resultado de la operacin puede sustituir la informacin binaria anterior de un registro o puede transferirse a otro. Algunas microoperaciones son: desplazar, contar, borrar y carga. Por ejemplo un contador con carga paralela puede realizar las operaciones de incremento y carga; un registro de desplazamiento bidireccional puede realizar las microoperaciones de desplazamiento a la izquierda y a la derecha. El termino transferencia de registros implica la disponibilidad de circuitos lgicos de hardware que pueden efectuar una micro-operacin definida y transferir el resultado de la operacin al mismo o a otro registro.MICROOPERACIONES LGICAS:Especifican operaciones binarias para arreglos de bits almacenados en registros. estas operaciones consideran cada bit de registro en forma separada y los tratan como variables binarias.se adoptaran smbolos especiales para las microoperaciones lgicas or, and y complementar, para diferenciarlas de los smbolos de las funciones boleanas.

MICROOPERACIONES ARITMTICAS BSICAS:Suma, resta, incremento, decremento y corrimiento.

MICROOPERACIONES DE CORRIMIENTO O DESPLAZAMIENTO:Se usan para la transferencia serial de datos. El contenido de un registro puede correrse bien sea a la derecha o a la izquierda.

REPRESENTACION DE DATOS OCTALES.Elsistema numricoen base8se llamaoctaly utiliza los dgitos 0 a 7.El sistema de numeracin octal es tambin muy usado en la computacin por tener una base que es potencia exacta de 2 o de la numeracin binaria. Esta caracterstica hace que la conversin a binario o viceversa sea bastante simple. El sistema octal usa 8 dgitos (0,1,2,3,4,5,6,7) y tienen el mismo valor que en el sistema de numeracin decimal.Para pasar del un SistemaBinarioal SistemaOctalse utiliza el siguiente mtodo: Se divide el nmerobinarioen grupos de 3 empezando por la derecha. Si alfinalqueda un grupo de 2 o 1 dgitos, se completa el grupo de 3 con ceros (0) al lado izquierdo. Se convierte cada grupo en su equivalente en el Sistemaoctaly sereemplaza.Ejemplo: Pasar 101101112aoctal.

Tabla de conversin entre decimal, binario, hexadecimal y octal

Conversin del sistema octal a decimal:La conversin de un nmero octal a uno decimal es muy sencilla, slo necesitamos multiplicar cada uno de los dgitos por el valor que corresponde a su posicin. Para convertir el nmero 435 comenzamos por: Tres posiciones. 8 a la 2, 8 a la 1, 8 a la 0.Primer Bit Octal (5 x 8 a la 0) = 5 x 1 = 5 Segundo Bit Octal (3 x 8 a la 1) = 3 x 8 = 24 Tercer Bit Octal (4 x 8 a la 2) = 4 x 64 = 256 Nmero decimal = (5 + 24 + 256) = 285Conversin del sistema decimal a octal:Un nmero Decimal ENTERO puede convertirse al sistema Octal utilizando tambin la Divisin Repetida, pero en este caso, nuestro factor para dividir ser el 8, de la misma manera, el residuo de la primera divisin ser el LSB, y el residuo de la ltima divisin ser el MLB. Para poder saber el nmero que se convierte en cada Bit octal, se multiplica la fraccin del residuo por 8, y se toma el nmero entero para volver a dividir entre 8. Convertir el decimal 285 a Octal nos dara:

Conversin del sistema octal a binario:Este proceso se realiza convirtiendo cada nmero Octal en su equivalente del Sistema Binario, pero con la diferencia que se utilizan forzosamente 3 Bits. De manera que Cada Bits Octal es convertido por separado en su equivalente Binario. Convertir el nmero Octal 561 al sistema Binario sera:

Conversin del sistema binario a octal:Lo primero que hacemos es agrupar todos los bits del nmero Binario en grupos de tres, iniciando con el LSB (Primer Bit). Ya que tenemos separados los Bits, se convierte cada tro a su equivalente del Sistema Octal. En el caso de que en el ltimo grupo de Bits (MLB) no se pueda hacer un tro, se agregan ceros hasta lograrlo. Convertir un nmero Binario que tiene sus tros completos, 101110001 al Sistema Octal sera: Se agrupan los bits en tros (101110001) = 101 - 110 - 001 Se convierte el Primer tro (donde se encuentra el LSB) 001 = 1 Se convierte el Segundo tro 110 = 6 Se convierte el Tercer tro (donde se encuentra el MSB) 101 = 5 Nmero Octal = 5611. Cmo le ayud este trabajo a aprender algo nuevo o a reforzar conocimientos anteriores?Ayud a aprender acerca de la representacin de los datos numricos tanto octales como hexadecimales.

OPERACIN LGICAUna operacin lgica asigna un valor (CIERTO o FALSO) a la combinacin de condiciones (CIERTO o FALSO) de uno o ms factores. Los factores que intervienen en una operacin lgica slo pueden ser ciertos o falsos. Y el resultado de una operacin lgica puede ser, tan slo, cierto o falso.Los resultados de una operacin lgica, para cada uno de los valores posibles de las variables, se fijan en una tabla denominada Tabla de Verdad:1. p qp q

V VV FF VF FVFFF

2. Conjuncin. Dos proposiciones simples p y q relacionadas por el conectivo lgico "y" conforman la proposicin compuesta llamada conjuncin, la cual se simboliza as: p q.p qp q

V VV FF VF FVVVF

3. Disyuncin. Dos proposiciones simples p y q relacionadas por el conectivo lgico "O" conforman la proposicin compuesta llamada disyuncin, la cual se simboliza as: p q.~ p se lee: no po tambin: no es cierto que pp~ p

VFFV

4. Negacin. Dada una proposicin simple p, esta puede ser negada y convertirse en otra proposicin llamada negacin de p, la cual se simboliza as:p qp q

V VV FF VF FVFVV

5. Condicional o Implicativa. Dos proposiciones simples p y q relacionadas por el conectivo lgico "entonces" conforman la proposicin compuesta llamada condicional o Implicativa, la cual se simboliza as: p q:6. Bicondicional. Dos proposiciones simples p y q relacionadas por el conectivo lgico "si y slo si" conforman la proposicin compuesta llamada conjuncin, la cual se simboliza as: p q.p qp q

V VV FF VF FVFFV

EJEMPLO:p: Abigail Alcalde Flores gana la partida de damas.q: Abigail Alcalde Flores recibe el premio.Una proposicin compuesta empleando p y q ser:"Si Abigail Alcalde Flores gana la partida entonces recibe el premio", la cual se representa simblicamente as: p q.Expresiones como: ~ p ~ q(p q) ~ q~ (p q) (~ p q)

OPERACIONES ARITMTICASSumaLa operacin suma consiste en obtener el nmero total de elementos a partir dos o ms cantidades.a + b = cLos trminos de la suma, a y b, se llaman sumandos y el resultado, c, suma.Propiedades de la suma1. Asociativa:El modo de agrupar los sumandos no vara el resultado.(a + b) + c = a + (b + c)2. Conmutativa:El orden de los sumandos no vara la suma.a + b = b + a3. Elemento neutro:El 0 es el elemento neutro de la suma porque todo nmero sumado con l da el mismo nmero.a + 0 = a4. Elemento opuestoDos nmeros son opuestos si al sumarlos obtenemos como resultado el cero.a a = 0El opuesto del opuesto de un nmero es igual al mismo nmero.La suma de nmeros naturales no cumple esta propiedad.RestaLa resta o sustraccin es la operacin inversa a la suma.a -b = cLos trminos que intervienen en una resta se llaman: a, minuendo y b, sustraendo. Al resultado, c, lo llamamos diferencia.Propiedades de la resta1. No es Conmutativa: a b b aMultiplicacinMultiplicar dos nmeros consiste en sumar uno de los factores consigo mismo tantas veces como indica el otro factor.a b = cLos trminos a y b se llaman factores y el resultado, c, producto.Propiedades de la multiplicacin1. Asociativa:El modo de agrupar los factores no vara el resultado(a b) c = a (b c)2. Conmutativa:El orden de los factores no vara el producto.a b = b a3. Elemento neutro:El 1 es el elemento neutro de la multiplicacin porque todo nmero multiplicado por l da el mismo nmero.a 1 = a4. Elemento inverso:Un nmero es inverso del otro si al multiplicarlos obtenemos como resultado el elemento unidad.

La suma de nmeros naturales y de enteros no cumple esta propiedad.5. Distributiva:El producto de un nmero por una suma es igual a la suma de los productos de dicho nmero por cada uno de los sumandos.a (b + c) = a b + a c6. Sacar factor comn:Es el proceso inverso a la propiedad distributiva.Si varios sumandos tienen un factor comn, podemos transformar la suma en producto extrayendo dicho factor. a b + a c = a (b + c)DivisinLa divisin o cociente es una operacin aritmtica que consiste en averiguar cuntas veces un nmero est contenido en otro nmero.D : d = cLos trminos que intervienen en un cociente se llaman, D, dividendo y d divisor. Al resultado, c, lo llamamos cociente.Tipos de divisiones1. Divisin exacta:Cuando el resto es cero.D = d c2. Divisin entera:Cuando el resto es distinto de cero.D = d c + rPropiedades de la divisin1. No es Conmutativo:a : b b : a2. Cero dividido entre cualquier nmero da cero.0 : a = 03. No se puede dividir por 0.PotenciacinLa potenciacin es una multiplicacin de varios factores iguales.a a a ... = anBaseEs el nmero que multiplicamos por s mismo.ExponenteIndica el nmero de veces que multiplicamos la base.Propiedades de la potencias1. a0 = 12. a1 = a3. Producto de potencias con la misma base:Es otra potencia con la misma base y cuyo exponente es la suma de los exponentes.am a n = am+n4. Divisin de potencias con la misma base:Es otra potencia con la misma base y cuyo exponente es la diferencia de los exponentes.am : a n = am - n25 : 22 = 25 - 2 = 235. Potencia de una potencia:Es otra potencia con la misma base y cuyo exponente es el producto de los exponentes.(am)n = am n6. Producto de potencias con el mismo exponente:Es otra potencia con el mismo exponente y cuya base es el producto de las bases.an b n = (a b) n7. Cociente de potencias con el mismo exponente:Es otra potencia con el mismo exponente y cuya base es el cociente de las bases.an : bn = (a : b)n

RadicacinEs la operacin inversa a la potenciacin. Y consiste en que dados dos nmeros, llamados radicando e ndice, hallar un tercero, llamado raz, tal que, elevado al ndice, sea igual al radicando.

En la raz cuadrada el ndice es 2, aunque en este caso no se pondra. Consistira en hallar un nmero conocido su cuadrado.

La raz cuadrada de un nmero, a, es exacta cuando encontramos un nmero, b, que elevado al cuadrado es igual al radicando: b2 = a.Cuadrados perfectosSon los nmeros que poseen races cuadradas exactas.Raz cuadrada exactaRadicando = (Raz exacta)2Raz cuadrada enteraRadicando = (Raz entera)2 + RestoLogaritmacinEl logaritmo de un nmero, en una base dada, es el exponente al cual se debe elevar la base para obtener el nmero.

OPERACIONES DE DESPLAZAMIENTOLos operadores de desplazamiento tambin manipulan bits. El operador de desplazamiento a izquierda () produce el desplazamiento del operando de la izquierda hacia la derecha tantos bits como indique el nmero a la derecha del operador. Si el valor que sigue al operador de desplazamiento es mayor que el nmero de bits del lado izquierdo, el resultado es indefinido. Si el operando de la izquierda no tiene signo, el desplazamiento a derecha es un desplazamiento lgico de modo que los bits del principio se rellenan con ceros. Si el operando de la izquierda tiene signo, el desplazamiento derecho puede ser un desplazamiento lgico (es decir, significa que el comportamiento es indeterminado).Los desplazamientos pueden combinarse con el signo igual (=). El lvalue se reemplaza por lvalue desplazado por el rvalue.OperadorUtilizacinResultado

> BDesplazamiento de A a la derecha en B posiciones, tiene en cuenta el signo.

>>>A >>> BDesplazamiento de A a la derecha en B posiciones, no tiene en cuenta el signo.

Los operadores de desplazamiento, mueven los bits a la izquierda o a la derecha. El primer operando ser la victima a sacudir. El segundo indicar cuantas posiciones.Desplazamiento a la izquierda con signo (cclico)Deseamos correr el nmero 33 dos posiciones a la izquierda. Entonces realizamos :int j = 33;int k = j 2;Como resultado obtenemos el nmero original.00000000000000000000000010000100 : k = 132 00000000000000000000000000100001 : m = 132 >> 2 ; m = 33Podemos ver que el corrimiento a la derecha realiza una divisin de enteros. Divide por 2, tantas veces como posiciones desplazadas. Los huecos que quedan por la izquierda se cubren con los bits que van saliendo por la derecha (es cclico).Veamos qu ocurre si pretendemos realizar un desplazamiento a la derecha con un nmero negativo. Tengan en cuenta que la representacin de nmeros es de complemento a 2. Si tengo una variable de tipo int con el valor 1 , internamente est almacenada de la siguiente forma :11111111111111111111111111111111 : -1 complemento a 2 Ahora realicemos un programa para ver qu ocurre con el desplazamiento.public class CorreNeg { public static void main(String args[]){ int x = -1; int y = x >> 2; System.out.println("El resultado es: " + String.valueOf(y)); }}La salida del programa nos indica que:El resultado es: -1Qued exactamente igual. Prueben de correr el nmero tantas posiciones como tengan ganas y obtendrn el mismo resultado. Esto ocurre porque en el desplazamiento, los "huecos" que quedan a la izquierda se rellenan con el bit uno (1), quedando inalterable.Este operador desplaza el conjunto de bit a la derecha y agrega a la izquierda los bits que faltan segn el signo. Si se encuentra con un nmero positivo, agrega ceros, en cambio si son negativos agrega unos. Se lo conoce como desplazamiento con signo.Desplazamiento a la derecha sin signoModifiquemos ligeramente el programa anterior agregndole al operador un smbolo >. Nos queda de esta manera :int x = -1;int y = x >>> 2;Si ejecutamos el programa nos dice lo siguiente :El resultado es: 1073741823Veamos de donde sali este nmero raro. Si lo llevamos a binario tenemos :00111111111111111111111111111111 : 1073741823 en binarioAhora nos damos cuenta que se han agregado dos ceros a la izquierda. Este operador desplaza a la derecha, pero no tiene en cuenta el signo. Siempre agrega bit con el valor cero, por lo que se llama desplazamiento sin signo.

UNIDAD IV:ORGANIZACIN BSICA

UNIDAD IV: ORGANIZACIN BSICAREGISTROS DE COMPUTADORAPor lo general, las instrucciones de computadora se almacenan en posiciones de memoria consecutivas y se ejecutan de manera secuencial, una a la vez. El control lee una instruccin de una direccin especfica de la memoria y la ejecuta. Despus contina leyendo la siguiente instruccin en secuencia y la ejecuta y as sucesivamente. Este tipo de secuencia de instrucciones necesita un contador para calcular la direccin de la siguiente instruccin despus de que se termina la ejecucin de la instruccin presente. Tambin es necesario proporcionar un registro en la unidad de control para almacenar el cdigo de instruccin despus de que se lee de la memoria. La computadora necesita los registros del procesador para manipular datos y un registro para contener una direccin de memoria.La unidad de memoria tiene una capacidad de 4096 palabras y cada palabra contiene 16 bits. Se necesitan doce bits de una palabra de instruccin para especificar la direccin de un operando. Esto deja tres bits para la parte de operacin de la instruccin y un bit para especificar un direccionamiento directo o un indirecto. El registro de datos (DR) contiene el operando que se lee de la memoria. El registro acumulador (AC) es un registro de procesamiento de propsito general. La instruccin que se lee de la memoria se coloca en el registro de instruccin (IR). Se utiliza el registro temporal (TR) para contener los datos temporales durante el procesamiento. INSTRUCCIONES DE COMPUTADORACada formato de la computadora tiene 16 bits. La parte del cdigo de operacin de la instruccin contiene tres bits y el significado de los 13 bits restantes depende del cdigo de operacin que se encuentre. Una instruccin de referencia a memoria utiliza 12 bits para especificar una direccin y 1 bit para especificar el modo de direccionamiento es igual a O para una direccin directa y a 1 para una direccin indirecta. Las instrucciones de referencia a registros se reconocen mediante el cdigo de operacin 111 con un O en el bit de la extrema izquierda (bit 15) de la instruccin. Una instruccin de referencia al registro especifica una operacin o una prueba del registro AC. No se necesita un operando de la memoria, por lo tanto los otros 12 bits se utilizan para especificar la operacin o prueba que se va a ejecutar. De igual forma, una instruccin de entrada-salida no necesita una referencia a memoria y se reconoce por el cdigo de operacin 111 con 1 en el bit de la extrema izquierda de la instruccin. Los 12 bits restantes se utilizan para especificar el tipo de operacin de entrada-salida o la prueba ejecutada.El tipo de instruccin se reconoce mediante el control de computadora de los cuatro bits en las posiciones de la 12 a la 15 de la instruccin. Si los tres bits del cdigo de operacin en las posiciones de la 12 a la 14 no son iguales a 111, la instruccin es del tipo de referencia a memoria y el bit de la posicin 15 se toma como el modo de direccionamiento 1. S el cdigo de operacin de 3 bits es igual a 111, el control revisa el bit en la posicin 15. Si este bit es O, la instruccin es del tipo de referencia a registro. Si el bit es 1, la referencia es del tipo de entrada-salida. Ntese que el bit de la posicin 15 del cdigo de instruccin est representado mediante el smbolo 1, pero no se utiliza como un bit de modo cuando el cdigo de operacin es igual a 111.Slo se utilizan tres bits de la instruccin para el cdigo de operacin. Puede parecer que la computadora est limitada a un mximo de ocho operaciones distintas. Sin embargo, como las instrucciones con referencia a registro y de entrada-salida utilizan los 12 bits restantes como parte del cdigo de operacin, la cantidad total de instrucciones puede exceder de ocho. De hecho, el nmero total de instrucciones escogidas para la computadora bsica es igual a 25.CICLOSSe llama ciclo de mquina de una computadora al procedimiento que consta detodas las tareas necesarias para poder ejecutar completamente una instruccin del programaalmacenado en memoria, que podemos sintetizar de la siguiente forma:

Bsqueda de una instruccin a memoria Lectura e interpretacin de esa instruccin Ejecucin de la misma. Almacenamiento de resultados Preparacin para leer la prxima instruccin.

Un ciclo de memoria (tambin llamado conocido como ciclo de bus) es el nombre genrico del ciclo de lectura o escritura en memoria. Los ciclos de reloj estn generados por un oscilador de cuarzo, y constituyen la unidad de tiempos del sistema, de tal manera que ala duracin de cualquier tipo de operacin dentro del sistema se mide en ciclos de reloj.El conjunto de ciclos de reloj que requiere un procesador para extraer y ejecutar una instruccin se denomina Ciclo de Instruccin.El cual ocupa uno o ms ciclos de memoria para extraer la instruccin, despus consume algn ciclo ms de reloj para decodificacin y ejecucin de la instruccin. Esto puede incluir algn ciclo de memoria adicional para leer operandos o escribir el resultado.Todos los ciclos de reloj son iguales, los ciclos de memoria son distintos (lecturas y escrituras), los ciclos de instruccin son distintos, las instrucciones ocupan ciclos completos de memoria ms algn ciclo de reloj.TIPOS DE CICLOS: Ciclo de bsqueda Ciclo de fetch. Ciclo indirecto. Ciclo de ejecucin.

CICLO DE BUSQUEDADurante el Ciclo de Bsqueda, la instruccin almacenada en la memoria y apuntada por elContador de Programa (P.C.) es localizada en la memoria y copiada en el Registro deInstrucciones (R.I.). Luego el nmero almacenado en el P.C. es incrementado en uno,logrando as que ahora apunte a la prxima celda de memoria (o sea a la siguienteinstruccin).

Al completar el Ciclo de bsqueda, la instruccin que est en el R.I. es analizada,decodificada y ejecutada. Si la presente instruccin no necesita hacer una nueva bsqueda memoria (de algn dato u operando) el ciclo de mquina termina ac.Si es necesario buscar un operando a memoria, entonces comienza el Ciclo de Ejecucin pararealizar un nuevo acceso a memoria para traer al operando necesario y completar as lainstruccin.Se inicia el ciclo de bsqueda de la mquina, en el cual la mquina carga la instruccin en el registro de las instrucciones que estn almacenadas en la posicin de memoria apuntada por el contador de programa. Instrucciones de dos ciclos:Todas las instrucciones que requieran la bsqueda de un dato a memoria para realizar una operacin lgica o matemtica, o realizar una transferencia de datos hacia o desde la memoria, requieren un segundo ciclo de memoria llamado ciclo de ejecucin. Ejemplo:Por ejemplo, para sumar los nmeros 5 y 6 y mostrar el resultado en la pantalla, se requieren los siguientes pasos:

Busque la instruccinBusque nmero en la direccin 123456 (que resulta ser 5).Decodifique la instruccinEjecute:Que la ALU (unidad aritmtica lgica) encuentre al nmero.Almacene:Se almacena el nmero 5 en un lugar por el momento de la Memoria Principal.5 - 8Repita los tres pasos anteriores, para el nmero 6.Busque la instruccinSume sos dos nmeros.Decodifique la instruccinEjecute:La ALU suma los nmeros.Almacene:El resultado es almacenado en un lugar por el momento.Busque la instruccin:Muestre el resultado en la pantalla.Decodifique la instruccinEjecute:Muestre el resultado en la pantalla.La enorme velocidad de la computadora le permite ejecutar millones de stos pasos en un segundo.

CICLO DE FETCHObtiene una instruccin de memoria y Micro operaciones:t1: MAR