Instrucciones del computador

...

El objetivo de la unidad de control es monitorizar el funcionamiento de todo el computador dirigiendo la información a las unidades u elementos precisos en el momento adecuado y dando una orden oportuna para que realicen las acciones pertinentes.

La unidad de control ejecutara varias veces este ciclo de cuatro “instrucciones alambradas” a una enorme velocidad. Se llama así a estas instrucciones porque no residen en memoria, ni fueron escritas por ningún programador, sino que la maquina se ejecuta directamente por medios electrónicos, y lo hará mientras esté funcionando (mientras este encendida) en una computadora es a razón de cientos de miles (o incluso millones) de veces por segundo.

Ejecución de instrucciones

Una vez que se activa el interruptor de comienzo, la secuencia del computador sigue un patrón básico. Una instrucción que está en el PC se lee de la memoria.

Su parte de operación se transfiere al registro I, el PC incrementa en 1 para prepararla para la dirección de la siguiente instrucción. Si la instrucción es del tipo referencia de memoria, podría ser necesario acceder de nuevo la memoria para leer el operando.

Ciclo de instrucción:

- Instrucciones de Referencia entre Registros:

Estas instrucciones se reconocen en el Terminal de salida del decodificador de operación y son ejecutadas durante el tiempo del ciclo de búsqueda. Por conveniencia se define una nueva variable y se usa en todas las funciones de control de referencia entre registros.

- Instrucciones de entrada-salida:

Estas nuevas instrucciones son reconocidas en el Terminal de salida del decodificador de operación y se ejecutan durante el ese mismo tiempo. A continuación se define una nueva variable y se usa en todas las funciones de control de entrada-salida.

- diseño del registro del computador:

El diseño de un sistema digital sincrónico sigue un procedimiento prescrito. A partir del conocimiento de las necesidades del sistema se formula una red de control y se obtiene una lista de operaciones de transferencia entre registros del sistema.

Algunas instalaciones utilizan técnicas de automatización para el diseño de computador para traducir las proposiciones de transferencia entre registros a un diagrama de circuitos compuesto de circuitos integrados.

Diseño del control

La unidad de control del computador genera las variables de control para los registros y unidad de memoria. Hay 24 variables de control diferentes así como también 3 métodos para el diseño de la lógica de control:

- Control con Componentes Alambrados:

El registro de secuencia G en este caso es un contador y el decodificador de tiempo entrega cuatro estados de control para el sistema. Un segundo decodificador se usa para el código de operación almacenado en el registro I. A su vez el bloque de la red de lógica de control genera todas las funciones de control para el computador. Y la configuración de la red de lógica completa el diseño del control con componentes alambrados.

- El Control PLA:

Es similar al método de registro de secuencia y decodificador, excepto que todos los circuitos de combinaciones se configuran dentro del PLA. Los dos decodificadores se incluyen dentro de la configuración del PLA ya que ellos son circuitos de combinaciones.

Es de interés aclarar que el número de salidas de control y el número total de terminales de entrada PLA son de 24.

- El Control del Microprograma:

El control del microprograma no necesita los registros I, G y F. El código de operación está en B(OP) y al final del ciclo de búsqueda puede ser usado para especificar una dirección de macro operación para la memoria de control sin necesidad de un registro I. Las variables de tiempo generadas en el registro de secuencia G pueden ser remplazadas por una secuencia de pulsos de reloj que leen microinstrucciones consecutivas de la memoria de control. La parte de secuencia de dirección del control del microprograma necesita solamente tres operaciones:

- Incrementar el CAR para leer la siguiente microinstrucción en secuencia.

- Borrar el CAR para iniciar el ciclo de búsqueda‘

- Entregar la trasformación de bits del B(OP) a una dirección externa del CAR

Consola del computador

Cualquier computador tiene un panel de control o consola con interruptores o lámparas para permitir comunicación manual y visual entre el operador (usuario) y el computador. Esta comunicación es necesaria para comenzar la operación del computador (bootrapping) y para propósitos de mantenimiento. Para completar se enumera un conjuntos de funciones de la consola útiles para el computador aunque no se muestren los circuitos necesarios para configurar estas funciones.

Las lámparas indican al operador la condición de los registros del computador. La salida normal de un flip-flop conectado a una lámpara indicadora causará que la lámpara alumbre cuando el flip-flop se pone a 1, y se apague cuando el flip-flop se borra