El documento describe los registros principales relacionados con el acceso a instrucciones en una computadora, incluyendo el registro contador de programa (PC), registro de instrucciones (IR), registro de direcciones de memoria (MAR) y registro de datos de memoria (MBR). También explica las fases de búsqueda y ejecución del procesamiento de instrucciones, así como los pasos secuenciales para la lectura de instrucciones desde la memoria.
2. Aquí se encuentran los dos registros principales
relacionados con el acceso a las instrucciones
PC Program counter: registro contador del
programa, contiene la dirección de la instrucción
siguiente que hay que leer de la memoria
IR Instruction register: Es el registro de donde se
almacena la instrucción que se está ejecutando en
cada momento.
Conceptos Fundamentales
3. También hay dos registros principales relacionados y
requeridos para cualquier operación de lectura o
escritura de memoria
MAR (Memory address register), registro de
direcciones de memoria, en el se encuentra la
dirección de memoria a la que se quiere acceder.
MBR (Memory buffer register), registro de datos de
memoria (también conocido como MDR); registro
donde la memoria deposita el dato leído, en una
operación de lectura, o el dato que queremos escribir,
en el caso de una operación de escritura
Conceptos Fundamentales
4. Ejecución de Señales de Instrucción Completa
Fase de búsqueda
• En el PC se almacena la dirección de memoria de comienzo del programa.
La UC genera una orden para que el contenido de PC se envíe al MDR. El
selector de memoria localiza la dirección y transfiere su contenido al RIM.
La UC da la orden de transferir el contenido del RIM al IR, en el que se
deposita el código de la instrucción a ejecutar. El decodificador de
instrucción (DI) analiza el código contenido en el IR y genera las señales de
control para ejecutar la instrucción. El PC se incrementa en 1 y apunta a la
instrucción siguiente
Fase de ejecución
• Una vez conocido el código de operación, la UC establece las conexiones
con el dispositivo de entrada para aceptar el dato A. La UC da la orden de
que el dato leído se cargue en el RIM y en el MDR se ponga la dirección de
memoria donde se almacenará. El selector de memoria guarda en la
dirección de memoria indicada por el MDR el contenido del RIM
5. Secuenciamiento de Señales de Control
La fase de lectura de la de la señal de control
básicamente de cuatro pasos:
1) MAR ← PC: se pone el contenido del registro PC
en el registro MAR.
2) MBR ← Memoria: se lee la instrucción.
3) PC ← PC + Δ: se incrementa el PC tantas
posiciones de memoria como se han leído (Δ
posiciones).
4) IR ← MBR: se carga la instrucción en el registro
IR.
Nota:
Se debe tener presente que si la instrucción tiene un tamaño superior a una palabra de memoria, este proceso se debe repetir tantas
veces como sea necesario.
Las diferencias principales que encontramos entre diferentes máquinas en esta fase son cómo y cuándo se incrementa el PC, ya que
en algunas máquinas se utiliza la ALU y en otras se puede utilizar un circuito incrementador específico para el PC.
La información almacenada en el registro IR se decodifica para identificar las diferentes partes de la instrucción y determinar las
operaciones necesarias que hay que efectuar en las fases siguientes.
