En la memoria se encuentran almacenados tanto los datos como las instrucciones que incluye el programa. Por otra parte también tenemos una unidad que es capaz de ejecutar instrucciones, y otra que es capaz de decodificar las instrucciones y controlar la sincronización entre todas las unidades. Entonces es fácil prever que el funcionamiento de un ordenador consistirá en ir extrayendo sucesivamente instrucciones de memoria, interpretarlas y extraer de memoria los operándos implicados en la operación, enviarlos a la unidad que realiza las operaciones y hallar el resultado.

 

 

La secuencia lógica que la unidad de control debe realizar para ejecutar una instrucción es la siguiente:

 

1. Localizar y extraer de la memoria principal la instrucción correspondiente
2. Transferir la instrucción de la memoria a la Unidad de control
3. Determinar qué tipo de operación se debe ejecutar
4. Ejecutar la instrucción, enviando las señales de control u órdenes a los elementos pertinentes
5. Supervisar la operación anterior para determinar si ha finalizado correctamente.
6.  
7. Localizar la siguiente instrucción a ejecutar.

Estos pasos se repitan hasta finalizar la ejecución de la totalidad de las instrucciones de los programas

 

Lectura en memoria para extraer la nueva instrucción a ejecutar

• Decodificación de la instrucción y cálculo de las direcciones de los operándos implicados.

• Ejecución de la operación de lectura en memoria para extraer las direcciones de memoria de los operando y traslado de estos a la ALU donde se realizará el tratamiento de estos

• Almacenamiento del resultado en la posición indicada por la instrucción y cálculo de la dirección de la instrucción siguiente.

 

Este ciclo puede verse alterado cuando el procesador esté habilitado para atender a las peticiones de interrupción.en este caso, al finalizar el procesamiento de la instrucción actual y antes de cargar la siguiente instrucción se salvará el estado del proceso actual y se atenderá la interrupción.

 

Todos los procesadores tienen registros internos de uso exclusivo de este y que los utiliza de forma automática cuando los precise. Estos registros son:

Puesto que la CPU trabaja interpretando y ejecutando instrucciones contenidas en un programa dejemos bien claro el concepto de instrucción.

Una instrucción la definíamos como un conjunto de símbolos que representa una orden de operación o tratamiento para la computadora

Los ordenadores no son capaces de interpretar directamente un lenguaje de alto nivel. Por el contrario solamente son capaces de interpretar un lenguaje muy restringido (de bajo nivel), lenguaje que se llama de maquina.

En general este lenguaje es muy sencillo y se compone de una serie de instrucciones maquinas cuyo conjunto constituye el llamado juego de instrucciones del ordenador.

Básicamente los tipos de instrucciones que encontramos en cualquier ordenador son:

• • Registro de instrucciones. En este registro se guardan las instrucciones o códigos de instrucciones a decodificar

  • Registro de direcciones este registro guarda las direcciones que se envían a través del bus de direcciones

  • Registro de datos se almacenan los datos que llegan al procesador o que parten de el a través del bus de datos.

• Instrucciones para transferencia de datos. Que permite repetir en el operando destino la información almacenada en el operando origen, quedando este ultimo sin modificar. Por ejemplo llevar un dato de la memoria a la ALU o viceversa

• Instrucciones de modificación de secuencia. Que permite alterar la secuencia normal de ejecución del programa. De forma genérica se dice que son instrucciones de salto o de bifurcación puesto que en vez de pasar a la instrucción que ocupa la posición siguiente, salta a ejecutar las instrucciones que se encuentran en otra posición de memoria

• Instrucciones aritméticas ó lógicas. Que son las que realizan las operaciones aritméticas o lógicas sobre los operando

• Instrucciones de comparación. Por ejemplo comparar dos datos para ver si uno de ellos son iguales mayor o menor que otro.

• Instrucciones de entrada / salida. En realidad son instrucciones de transferencia donde el destino ó el origen es un registro de un periférico. Por ejemplo de entrada o lectura llevar un dato de una unidad de entrada a la memoria o de salida llevar un dato de la memoria a una unidad salida

 

La unidad de control tiene como objetivo analizar e interpretar el código de operación . En función de estos análisis se generan todas las señales de control (micro ordenes) que gobiernan el funcionamiento de los distintos los elementos que componen el ordenador.

Su misión se resume en las siguientes secuencias de operaciones:

En esta unidad se encuentra el decodificador de instrucciones -DI- dispositivo que traduce las instrucciones del programa contenida en la memoria a micro-ordenes grabada internamente en el chips, para saber los pasos que debe realizar para ejecutar la instrucción.

• • Obtención de la instrucción de memoria que indica el contador de secuencia e incremento del mismo.

  • Decodificación de la instrucción obtenida e interpretación de la misma.

  • Ejecución de la instrucción

  • Control y resolución de las situaciones conflictivas que se produzcan.

  • Comunicación con los elementos periféricos.