El documento describe la estructura interna de los registros de una CPU. Explica que la CPU necesita una pequeña memoria interna para almacenar temporalmente instrucciones, datos y la posición de la última instrucción ejecutada. Detalla los diferentes tipos de registros como registros visibles al usuario, de control y de estado. Los registros de control incluyen el contador de programa, registro de instrucción, de direcciones y de datos que se usan para transferir datos entre la CPU y la memoria principal.

1. INSTITUTO TECNOLOGICOSUPERIOR DE
ZONGOLICA
(CAMPUS ZONGOLICA)
ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS
ESTRUCTURA DE REGISTROS
NOMBRE DE ALUMNO:
SIXTO HERNANDEZ SANCHEZ
NOMBRE DEL CATEDRÁTICO:
ARTURO MORALES RAYON
GRUPO: 503

2. ESTRUCTURA DE REGISTROS
Para poder hacer los registros la CPU necesita almacenar algunos datos temporalmente. Debe recordar la posición de la
última instrucción de forma que sepa dónde ir a
buscar la siguiente. Necesita almacenar
instrucciones y datos temporalmente mientras
una instrucción está siendo ejecutada. En otras
palabras, la CPU necesita una pequeña
memoria interna. En la estructura interna de la
CPU se indican los caminos de transferencia
de datos y de control lógico, que incluyen un
elemento con el rótulo bus interno de la CPU.
Este elemento es necesario para transferir
datos entre los diversos registros y la ALU, ya
que ésta en realidad sólo opera con datos de la
memoria interna de la CPU. La figura muestra
también los elementos básicos típicos de
la ALU. Dentro de la CPU hay una memoria
interna compuesta por un conjunto de
registros. Los registros de la CPU son:
Registros visibles al usuario: Permiten al
programador de lenguaje de máquina o
ensamblador
minimizar
las
referencias
a memoria principal optimizando el uso de los
registros. Un registro visible al usuario es aquél
que puede ser referenciado por medio del lenguaje máquina que ejecuta la CPU. Prácticamente todos los diseños contemporáneos
de CPUs están provistos de varios registros visibles al usuario, en oposición a disponer de un único acumulador.
Podemos clasificarlos en:
- Uso General
- Datos
- Direcciones
- Códigos de Condición
Registros de control: Son utilizados por la unidad de control para controlar el funcionamiento de la CPU y por programas
privilegiados del sistema para controlar la ejecución de programas. Son esenciales cuatro registros para la ejecución de una
instrucción: el contador de programa, el registro de dirección, el registro de instrucción y el registro de datos. El contador de
programa contiene una dirección de instrucción. Típicamente, la CPU actualiza el PC después de cada captación de instrucción de
manera que siempre apunta a la siguiente instrucción a ejecutar. Una instrucción de bifurcación o salto también modificará el
contenido de PC. La instrucción captada se carga en el registro de instrucción, donde son analizados el código de operación y los
campos de operando. Se intercambian datos con la memoria por medio de registro de direcciones y el de datos. En un sistema con
organización de bus, el de direcciones se conecta directamente al bus de direcciones, y el de datos directamente al bus de datos.
Los registros visibles al usuario, sucesivamente, intercambian datos con el de datos. Los cuatro registros que acaban de mencionar
se usan para la transferencia de datos entre la CPU y la memoria. Dentro de la CPU, los datos tienen que ofrecerse a la ALU para
su procesamiento. La ALU puede tener acceso directo al de datos y a los registros visibles al usuario. Como alternativa, puede
haber registros intermedios adicionales en el límite de la ALU; estos registros sirven como registros de entrada y salida de la ALU e
intercambian datos con el de datos y los registros visibles al usuario.
Registro
de
estado: Se
utiliza
para
tomar
decisiones
en
función
de
operaciones
realizadas.
Todos los diseños de CPUs incluyen un registro o un conjunto de registros, conocidos a menudo como palabra de estado de
programa "programa status Word", PSW), que contiene información de estado. La PSW contiene típicamente códigos de condición
además de otra información de estado. Entre los campos comunes o indicadores se incluyen los expresados en la tabla.
Bit de
Nombre
Descripción
estado
C
Acarreo
Puesto a uno si una operación da lugar a un acarreo (suma) o adeudo (resta)
de un bit de orden superior.
P
Paridad
Paridad del resultado de una operación aritmética o lógica. Un 1 indica paridad
par y el 0 paridad impar.
Z
Cero
Puesto a uno cuando el resultado de una operación aritmética o lógica es cero.
S
Signo
Contiene el bit de signo del resultado de la última operación aritmética.
O
Desbordamiento Usado para indicar un desbordamiento aritmético.
I
Interrupción
Usado para habilitar o inhabilitar interrupciones