Funcionamiento de Microprocesadores y Arquitectura de Buses en Sistemas Digitales

Arquitectura de Buses en el Microprocesador

4. ¿Qué función tiene el bus de direcciones?

Es un canal del microprocesador totalmente independiente al bus de datos donde se establece la dirección de memoria del dato en tránsito. El bus de direcciones consiste en el conjunto de líneas eléctricas necesarias para establecer una dirección. La capacidad de la memoria que se puede direccionar depende de la cantidad de bits que conforman el bus de direcciones, siendo 2n (dos elevado a la ene) el tamaño máximo en bytes del banco de memoria que se podrá direccionar con n líneas.

5. ¿Qué función tiene el bus de datos?

El bus es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de un computador o entre computadores. Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistencias y condensadores, además de circuitos integrados.

6. ¿Qué función tiene el bus de control?

Gobierna el uso y acceso a las líneas de datos y de direcciones. Como estas líneas están compartidas por todos los componentes, tiene que proveerse de determinados mecanismos que controlen su utilización. Las señales de control transmiten tanto órdenes como información de temporización entre los módulos. En otras palabras, es el que permite que no haya colisión de información en el sistema.

Secuencias de Operación en la Computadora

7. ¿Cuál es la secuencia que se sigue para efectuar una lectura de memoria?

  • El bus de direcciones indica la dirección de la localidad de memoria.
  • El bus de control manda la señal de lectura.
  • Los datos se transfieren desde la memoria hacia la CPU.

8. ¿Qué secuencia se sigue para una escritura de memoria?

  • El bus de direcciones indica la dirección de la localidad de memoria.
  • El bus de control manda la señal de escritura.
  • Los datos se transfieren a través del bus de datos hacia la memoria.

9. ¿Cuál es la secuencia para una escritura en puerto?

El bus de direcciones selecciona el puerto y los datos se transfieren a través del bus de datos.

Componentes Electrónicos y Lógica Digital

10. ¿Cuál es la estructura básica de una configuración CMOS de efecto de campo?

Cuando la entrada es 0, el transistor pMOS está en estado de conducción. Al estar su fuente conectada a la alimentación (1), el valor 1 se propaga al drenador y, por tanto, a la salida de la puerta lógica. El transistor nMOS, por el contrario, está en estado de no conducción.

25. ¿Qué es un decodificador de cuatro entradas y salidas?

El decodificador es un dispositivo que acepta una entrada digital codificada en binario y activa una salida. Este dispositivo tiene varias salidas y se activará aquella que establezca el código aplicado a la entrada. Con un código de n bits se pueden encontrar 2n posibles combinaciones. Si se tienen 3 bits (3 entradas), serán posibles 23 = 8 combinaciones. Una combinación en particular activará solo una salida.

26. ¿Cuál es el circuito de un diferenciador según las prácticas de laboratorio?

Este circuito se utiliza para detectar flancos de subida y bajada en una señal, provocando una mayor diferenciación en los flancos de entrada y salida de la señal donde la variación con el tiempo (t) se hace más notoria. Estas zonas de la señal son, además, las que corresponden a las altas frecuencias, mientras que las zonas planas están compuestas por frecuencias más bajas.

Tecnologías de Memoria

11. ¿Qué significa el acceso aleatorio en memorias?

Significa que se puede acceder en cualquier momento a cualquier localidad de memoria de forma directa.

12. ¿El concepto de acceso aleatorio se aplica a RAM y ROM o solo a RAM?

Se aplica a ambos tipos de memoria.

13. Estructura de la celda de memoria FAMOS

La celda FAMOS se caracteriza por ser una estructura que se borra mediante la exposición a luz ultravioleta.

14. ¿Por qué se le llama compuerta flotante?

El FAMOS es un transistor de compuerta flotante; en ella queda guardado un estado lógico (cero) debido a la carga atrapada.

16. ¿Cómo se denominan las primeras memorias de solo lectura basadas en fusibles y programables?

Se denominan ROM y PROM.

17. Si una memoria tiene todos sus fusibles cerrados al ser fabricada, ¿cuál es el valor que almacena y su lectura en hexadecimal?

El valor almacenado será 1 y la lectura final en hexadecimal será FF.

18. Características de las memorias EPROM

Su característica principal es que son reprogramables y se borran mediante luz ultravioleta.

19. Diferencias entre memorias EEPROM y memorias Flash

En la EEPROM la escritura se realiza celda por celda, mientras que en la memoria Flash se graban bloques de memoria al mismo tiempo.

21. ¿Qué función tiene el bloque decodificador de dirección?

Convierte una entrada binaria en salidas lógicas únicas para seleccionar una localidad específica.

22. ¿Cuál es la función de las entradas CE y OE?

OE (Output Enable): Controla el estado de alta impedancia de los terminales de salida del dispositivo para permitir o bloquear la lectura.

28. ¿Cuál es el circuito básico de una memoria RAM?

a) Celda FAMOS
b) Arreglo de transistor bipolar
c) Capacitor y transistor CMOS
d) Ninguna de las anteriores

Arquitectura del Microprocesador 8086

29. ¿Qué significan EU y BIU?

EU: Unidad de Ejecución (Execution Unit).
BIU: Unidad de Interfaz de Bus (Bus Interface Unit).

30. ¿Cuáles son los registros de datos generales de la EU del 8086?

Incluye los registros temporales, la Unidad Aritmético-Lógica (ALU) e indicadores (flags).

31. ¿Cuáles son los registros de segmento de la BIU?

Los registros son DS (Data Segment), SS (Stack Segment) y CS (Code Segment).

32. ¿Qué es el ciclo Fetch?

Es la fase en la que se recoge información de la memoria; funciona de manera idéntica a una lectura de memoria convencional.

33. ¿Cuáles son las partes de una instrucción de máquina?

La instrucción se procesa en la ALU, utiliza los bancos de registros y las unidades de memoria para su ejecución.