Reporte de Arquitectura _Simulación

8/15/2019 Reporte de Arquitectura _Simulación

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INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE TEPOSCOLULA

TEMA:

FUNCIONAMIENTO INTERNO DE UNA COMPUTADORA

MATERIA:

Arquitectura de Computadoras

DOCENTE:

I.S.C. Marbelli Vivani González López

Alumnos:

Elioenaí García GarcíaLuis Enrique Aquino Morales

Thalía Flores López Ana María Martínez Guzmán

Félix Alberto Cruz López

Carrera:

Ingeniería en Sistemas Computacionales

Fecha:

11/11/2015

Grado y Grupo:

5 Semestre grupo “B”

Unidad III

Observaciones: Calificación:

_____________________ ____________________

San Pedro Y San Pablo Teposcolula Oaxaca


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FUNCIONAMIENTO INTERNO DE UNA COMPUTADORA(ISIS PROTEUS 8 PROFESIONAL).

Componentes:

1. 74LS181 Arithmetic Logic Unit2. 74LS47 Open-Collector Outputs3. KM62256C Low Power CMOS Static RAM4. Display de 7 segmentos

Conexiones:

a) Conectamos todas las entradas al 74LS181(ALU).

b) Las salidas de la ALU las conectamos al 74LS47 c) Conectamos esas salidas a un display de 7 segmentos, que nos permitirá

visualizar las operaciones que se estén realizando.

d) Esos resultados necesitamos guardarlos en la (KM62256C) memoriaRAM.

e) Debemos indicar también que dirección de registro lo deseamos guardar yhabilitar la opción de escritura de la memoria RAM y listo.

Datasheets de cada circuito integrado.

1. 74LS181 Arithmetic Logic Unit.


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3. KM62256C Low Power CMOS Static RAM


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Modo de Funcionamiento:

La simulación pide al usuario ingresar dos operandos y seleccionar el tipo de

operación a realizar, el cual pasaran a la ALU para realizar las operaciones

necesarias; una vez hecho esto pasaran esos resultados al conector de

entrada y salida para así mostrarla finalmente en un display de 7 segmentos.

Ahora bien, se necesita almacenar ese dato en la memoria RAM en un

registro habilitando el modo de escritura y después para visualizar en el

display de 7 segmentos el dato habilitar el modo de lectura de la RAM.

Procedimiento:

1.- El funcionamiento interno de una computadora están compuestas por la ALU, la

unidad de control, la memoria principal y los dispositivos de entrada/salida, según

John Von Neumann.

A continuación, se muestra como se realiza una operación lógica para obtener el

número 1. Ver imagen 1.

imagen 1. Componentes de una computadora.


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2.- Ahora el valor de numero 1 lo vamos almacenar en la memoria principal (62256)y los vamos almacenar el registro AX (dirección 1). Para hacer esto activamos laopción escribir de la memoria(WE). Ver imagen 2

imagen 2.Componentes de una computadora.


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3.- Tenemos que visualizar el contenido de la dirección de memoria 1 que se

almacenó, habilitando la opción de lectura(OE) de la memoria principal. Ver imagen

3.

imagen 3. Componentes de una computadora.

TABLA DE OPERACIONES

Operador A Operador B Selección deOperación

C.N. M. Número

0000 0000 S1 0 0 0

0000 0010 S3 0 0 10100 0010 S3 1 0 2

0010 0001 S0 0 1 3

0100 0100 S3 1 0 4

0101 0101 S3 0 0 5

0110 0110 S2 1 0 6

0111 0110 S3 0 1 7

0010 0010 S3 1 0 8

1001 1001 S0 1 0 9


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CONCLUSIÓN

Con anterioridad observamos y podemos concluir que la implementación de

circuitos integrados para la inclusión en esta práctica es muy cómoda y

representativa ya que pudimos percibir la interrelación de las diferentes partes para

la generación de un objetivo en común.

En la práctica anterior se tiene como propósito mostrar el funcionamiento de una

computadora, la cual se compone de la unidad lógica aritmética, la unidad de

control, la memoria y la BIOS (datos de entrada y salida). Cabe mencionar que lo

que se muestra en la simulación anterior solo se tomaron en cuenta la unidad lógica

aritmética, la unidad de control, la memoria, para obtener el comportamiento de las

operaciones en una computadora en sus tres partes importantes, sin considerar los

datos de entrada y salida. Con ello se considera que todas las operaciones

aritméticas que se llevan a cabo en la unidad aritmética lógica ALU, en inglés

ALU significa Arithmetic Logic Unit (Unidad Aritmética Lógica), tienen como

propósito aceptar los datos binarios que se almacenan en la memoria y ejecutar

operaciones aritméticas y lógicas con estos datos según las instrucciones dela

unidad de control.

La unidad aritmética lógica contiene cuando menos dos registros de flip-flop: elregistro B y el registro acumulador. También contiene lógica combinatoria, la cual

realiza las operaciones aritméticas y lógicas con los números binarios que están

almacenados en el registro B y en el acumulador.

Según el modelo de Newman, el proceso de una operación, en primer lugar se

consideran los datos de entrada, con ello pasa a la unidad de control donde se

controla el funcionamiento de la CPU y por lo tanto del computador, posteriormente

pasa a la ALU, la cual lleva a cabo las funciones del procesamiento de datos del

computador, la cual manda los datos a un registro los cuales proporcionan el

almacenamiento interno a la CPU habiendo una interconexión, es decir, son

mecanismos que proporcionan comunicación entre la unidad de control, la ALU y

los registros.


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La unidad de control se conforma de tres partes importantes las cuales son la lógica

secuencial, los registros y decodificadores de la unidad de control y la memoria de

control.

La memoria RAM es una parte importante de una computadora donde los datos

almacenados en el disco duro permanecen cuando apagamos nuestro sistema.

Además de estos dos tipos de memorias, tenemos una tercera, la memoria caché

del procesador. Si estudiamos la estructura de las memorias de nuestro ordenador,

hay que tener en cuenta, que cuando éste necesita algún dato, no va

inmediatamente a buscarlo al disco duro, ni siquiera a la memoria RAM; el primer

lugar en el que busca si está almacenado ese dato es en la memoria caché del

procesador. Por tanto, podemos decir que la memoria de nuestro ordenador está

estructurada en tres niveles. Así también en la ALU contiene registros de propósito general AX, BX, CX y DX, los

cuales se pueden utilizar como registros de 6 bits, o como registros de 8 bits, que

también son conocidos como acumulador, índice de base, contador y datos.

Para los registros de 8 bits se puede utilizar para las operaciones de aritmética y

lógica en los datos, y para mover datos entre localidades de la memoria.

Los usos especiales del acumulador deben ser utilizados en operaciones

aritméticas tales como la multiplicación de precisión completa y cualquier división.

Los procesadores 386 y posteriormente tienen instrucciones de multiplicación que

son más generales, pero descartan los bits de la parte superior del producto. Otras

instrucciones especializadas, como las instrucciones de registro de extensión y de

tabla-búsqueda, usan de los acumuladores, también entradas y salidas requieren el

uso de los acumuladores.

Ante lo anterior explicado se considera el funcionamiento e iteración entra las partes

que conforman una computadora para realizar alguna instrucción u operación.


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BIBLIOGRAFÍA

[1] Funcionamiento de la ALU, disponible en:

http://1%20Estructura%20Funcionamiento%20ALU.html, consultado el 10 de

noviembre de 2015.

[2] Funcionamiento de la memoria RAM, disponible en:

http://Memoria%20RAM,%20funcionamiento%20y%20caracter%C3%ADsticas%20

a%20tener%20en%20cuenta%20_%20__%20norender.com%20__%20Noticias,%

20tutoriales%20y%20art%C3%ADculos%20del%20mundo%20del%20v%C3%AD

deo.html, consultado el 10 de noviembre de 2015.

[3] Williams Stallings. (2010). Estructura y funcionamiento. Madrid. Pearson.páginas 8-16.

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