Capítulo 4 Transferencia de Registros y Microoperaciones.

LOS CAGUAMOS.

Integrantes:

Beatriz Bravo Gallardo

Jesús Hazael Estrella García

Héctor Hugo Hernández Bernal

Sandra Daniela Hernández Salinas

Cecilia López Alviz

4.1 Lenguaje de transferencia de registros.

SISTEMA DIGITAL: Interconexión de módulos de hardware digital que realizan una tarea específica de procesamiento de datos y varían en tamaño y complejidad.

REGISTROS: Un registro es un grupo de flip-flops, donde cada flip-flop es capaz de almacenar un bit de información.

MICRO-OPERACIÓN: es una operación básica realizada sobre la información almacenada en los registros.

MÓDULO: se definen por los registros que contienen y las operaciones que realizan sobre los datos que almacenan.

Sistemas Digitales

Módulos

Registros DecodificadoresElementos aritméticos

Lógica de control

Microoperaciones

Desplazar, contar borrar y cargar

Organización interna del hardware de una computadora digital:

Se define por: El conjunto de registros que contiene así como

las funciones de cada uno. La secuencia de microoperaciones que se

realizan. El control que inicia la secuencia anterior.

Lenguaje de transferencia de registros

La notación simbólica que se utiliza para describir las transferencias de microoperaciones entre registros se llama lenguaje de transferencia de registros.

Este lenguaje es una herramienta conveniente para describir la organización interna de las computadoras digitales de una manera precisa y concisa al igual que facilita el proceso del diseño de sistemas digitales.

4.2 TRANSFERENCIA DE REGISTROS

Los registros de computadoras se representan con letras mayúsculas(en ocasiones seguidas con números), para denotar la función del registro.

Ejemplos de registros: MAR: (Memory Address Register) Registro de

Direccionamiento de Memoria. PC: Contador de programa IR: Registro de Instrucción

Los flip-flops individuales en un registro de n bits están numerados en una secuencia de 0 hasta n-1, comenzando desde 0 en la posición de la extrema derecha y aumentando los números hacia la izquierda.

Un registro de 16 bits se divide en 2 partes. Los bits del 0 al 7 reciben el símbolo L(byte bajo) y los bits del 8 al 15 reciben el símbolo H(byte alto). El nombre del registro de 16 bits es PC.

La transferencia de información de un registro a otro se representa en forma simbólica mediante un operador de sustitución.

Normalmente , deseamos que la transferencia ocurra bajo una condición de control predeterminada. Esto puede mostrarse mediante un enunciado si-entonces, donde P es una variable de control.

entonces

Una función de control es una variable booleana, que es igual a 0 o 1.

La condición de control se termina con un signo de dos puntos. Representa la necesidad de que la operación de transferencia sea ejecutada sólo por el hardware si .

Transferencia de registros

Tabla de símbolos

4.3 Transferencia de canal y de memoria

Sistema de canal (bus) común: es un esquema más eficiente para transferir la información entre los registros, en una configuración de registros múltiples.

Consta de un conjunto de líneas comunes, una para cada bit de un registro, mediante las cuales se transfiere información binaria una a la vez.

Transferencia de información de un bus

Canal de bus de tres estados

Una compuerta de tres estados es un circuito digital que exhibe 3 estados. Dos de los estados son señales equivalentes a los números 1 y 0 lógicos, como una compuerta convencional. El tercero es un estado de alta impedancia. Este actúa como un circuito abierto, lo que significa que la salida está desconectada y no tiene importancia lógica.

Transferencia de memoria

La transferencia de información de una palabra de memoria al ambiente externo se llama operación de lectura.

Leer La transferencia de nueva información para

almacenarse en la memoria se llama operación de escritura.

Escribir:

4,4 Microoperaciones Aritméticas.

¿Qué son?

Es una operación elemental efectuada con los datos almacenados en los registros. Este tipo de operación cambia el contenido de la información durante la transferencia. Los tipos de operaciones son:SumaRestaIncrementoDecrementoCorrimiento.

Tabla de operaciones básicas.

Sumador binario.

Sumador sustractor binario.

Incrementador binario.

Circuito aritmético.

4,5 Microoperaciones lógicas

Especifican operaciones binarias para arreglos de bits almacenados en registros.

Consideran cada bit de registro de forma separada y los tratan como variables binarias

Ejemplo numérico

Contenido

Contenido

Contenido después de

Simbolos especiales

Para microoperación AND para microoperación OR Complemento a 1 (Barra en la parte superior

del símbolo del nombre del registro)

Se usan símbolos especiales para distinguir “+” entre un símbolo aritmético y una operación OR lógica.

Lista de microopearciones lógicas

Implantación de hardware

Requiere que se inserten compuertas lógicas para cada bit o par de bits en el registro.

Casi siempre se usan AND, OR, XOR y complemento

Algunas aplicaciones

Son muy útiles para manipular bits individualmente con una parte de una palabra almacenada en un registro.

Pueden cambiar valores de bit, borrar grupo de bits o insertar nuevos valores de bits.

Inicio selectivo

Lleva a 1 los bits del registro A donde hay unos correspondientes en el registro B. No afecta las posiciones de bit que tienen 0 en B A antes B (operando lógico) A después

Complemento selectivo

Afecta a los bits en A donde están los unos correspondientes en B. No afecta las posiciones de bits que tienen 0 en B A antes B (operando lógico) A después

Limpieza selectiva

Despeja a 0 los bits en A sólo donde haya unos correspondientes en B A antes B (operando lógico) A después

Enmascarar

Es similar a la operación de limpieza selectiva, excepto que los bits de A se borran solo cuando hay 0 correspondientes en B. Es una microoperación AND A antes B (operando lógico) A después de enmascarar

Insertar (I)

Introduce un nuevo valor en un grupo de bits. Se enmascaran primero los bits y después se aplica una instrucción OR sobre el valor requerido.

Primero enmascaramos los 4 bits que no deseamos A antes B (enmascarar) A después de enmascarar

Insertar (II)

Y después se inserta el nuevo valor Antes B (insertar) A después de la inserción

Limpiar

Compara las palabras en A y B y produce un resultado de solo dígitos 0 si los dos números son iguales. La operación se realiza mediante una microoperación XOR A B