Cuadros sinópicos.

¿A qué tipo de direccionamiento corresponde cada una de las siguientes líneas?
1.     LDA #100                 >>>> Direccionamiento inmediato.
2.     MOVE AL,BL          >>>> Direccionamiento de registro.
3.     MOVE DX,CX         >>>> Direccionamiento de registro.
4.     MOVE AX,DATO   >>>> Direccionamiento inmediato.
5.     MOVE AX,[100]     >>>> Direccionamiento de registro inmediato.
6.     MOVE AX,[BP]      >>>>   Direccionamiento de registro indirecto.
7.     MOVE AX,COUNT[DI] >>>> Registro indirecto con desplazamiento.
8.     MOVE AX[SI]        >>>> Direccionamiento inmediato a registro.


Complete los siguientes enunciados:
a)    La memoria de un computador se compone de unidades de almacenamiento llamadas BIT.
b)    BYTE se agrupa 8 unidades de almacenamiento.
c)    La agrupación de 4 bits (inferiores y superiores se les llama NIBBLE).
d)    EL CPU es quien crea y controla el flujo de datos.
e)    EL BUS DE DATOS se encarga de transferir datos entre  cpu, memoria y periféricos.
f)     EN EL BUS DE CONTROL se encuentran las diferentes señales encargadas de la sincronización y control del sistema.

Escriba nombre y función de los registros.
a)    AX >>>>> ACUMULADOR. Sirve para almacenar resultados, leer o escribir desde o hacia los puertos.
b)    BX >>>>> REGISTRO BASE. Sirve como apuntador base o índice.
c)    CX >>>>> REGISTRO CONTADOR. Contador automático que se incrementa o decrementa de acuerdo con el tipo de instrucción usada.
d)    DX >>>>> REGISTRO DE DATOS. Usado como puente para el acceso de datos.
e)    DS >>>>> REGISTRO DEL SEGMENTO DE DATOS. Actúa como policía donde se encuentran los datos. Cualquier variable, inicializada o no, debe estar dentro de este segmento a excepción de los programas que son tipo *.com.
f)    ES >>>>> REGISTRO DEL SEGMENTO EXTRA. Permite operaciones sobre cadenas pero también puede ser una extensión del DS.
g)   SS >>>>> REGISTRO DEL SEGMENTO DE PILA. Maneja la posición de memoria donde se encuentra la pila (stack). Esta estructura es usada para almacenar de manera temporal los datos, tanto de un programa como de las operaciones internas de una computadora personal (PC). El CPU usa este segmento para almacenar las direcciones de retorno de las llamadas a rutinas.
h)   CS >>>>> REGISTRO DE SEGMENTO DE CÓDIGO. Aquí se encuentra el código ejecutable de cada programa, el cual está directamente ligado a los diferentes modelos de memoria.
i)    BP >>>>> REGISTRO DE APUNTADORES BASE. Se usa para manipular la pila sin afectar al registro de segmentos SS. Es útil cuando se usa interfaz entre lenguajes de alto nivel y el ensamblador.
j)    SI >>>>> REGISTRO ÍNDICE FUENTE. Maneja bloques de cadenas en memoria al igual que el DI, pero con el fin de representar la dirección donde se encuentra la cadena.
k)   DI >>>>> REGISTRO ÍNDICE DESTINO. Maneja bloques de cadenas en memoria al igual que el SI, solo que este representa la dirección donde será copiada.
l)    SP >>>>> REGISTRO DEL APUNTADOR DE PILA. Apunta a un área específica de memoria que sirve para almacenar datos bajo la estructura LIFO (último en entrar, primero en salir), conocida como pila (stack).
m)  IP >>>>> REGISTRO DEL APUNTADOR DE SIGUIENTE INSTRUCCIÓN. Apunta a la siguiente instrucción que será ejecutada en memoria.
n)   F >>>>>  REGISTRO DE BANDERAS. Para este registro cada bit tiene su significado:
            Todas las banderas apagadas:
                 NV    UP    DI    PL    NZ    NA    PO    NC

            Todas las banderas prendidas:
                OV    DN    EI    NG    ZR    AC    PE    CY

Significado de los bits:
Overflow NV = no hay desbordamiento.
Direction UP = hacia adelante.
Interrupts DI = desactivadas.
Sign PL = positivo.
Zero NZ = no es cero.
Auxiliary Carry NA = no hay acarreo auxiliar.
Parity PO = paridad non.
Carry NC = no hay acarreo.

OV = Sí lo hay.
DN = hacia atrás.
EI = activadas.
NG = negativo.
ZR = sí lo es.
AC = hay acarreo auxiliar.
PE = paridad par.
CY = sí lo hay.

Actividad, preguntas.

Crucigrama.

VERTICALES:

1. Transfiere información entre el CPU, la memoria y los periféricos.

2. Cada vez que se ejecuta una instrucción, se incrementa.

3. Encargados de enviar y/o recoger información del mundo externo a la computadora e intercambiarla con la CPU a través de la unidad de entradas y salidas.

5. Generalmente está constituida físicamente por mas de un chip.

6. Permite seleccionar la localidad de memoria o el periférico que el CPU desea accesar.

HORIZONTALES:

1. Conductores que interconectan cada una de la partes que componen al computador.

2. Crea y controla el flujo de datos que circula por el computador.

4. Se usa para almacenar las rutinas de mas bajo nivel, que sirven para el arranque del sistema.

7. El creador de este crucigrama.

8. además de descodificar las instrucciones y de generar los impulsos de control, incrementa sincrónicamente un controlador.

9. Tipo de memoria que se dice ser volátil porque su información almacenada se pierde al no haber energía.

10. Aquí se encuentran las diferentes señales encargadas de la sincronización y control del sistema.

11. Encargada del procesamiento lógico y aritmético de los datos.

Organización Interna del computador. (Conceptos).

Arquitectura fundamental de un computador.

Cada computador difital consta de cuatro partes bien definidas:

1. Unidad Central de Procesamiento (CPU).
2. Memoria.
3. Periféricos.
4. Buses.

Unidad Central de Procesamiento.

La CPU es quien crea y controla el flujo de datos, que circula por el computador a partir de las instrucciones recibidas de la memoria, que sirven para indicar las operaciones o tratamiento a realizar sobre los datos recibidos desde el exterior o previamente almacenados en la memoria. La misma consta de dos partes:

• Unidad de Control.

La Unidad de Control recibe secuencialmente las instrucciones desde la memoria, a través del Bus de Datos, almacenándolas en el registro de instrucciones (IR). Desde IR las instrucciones pasan al decodificador de instrucciones, el cual se encarga de interpretarlas y producir una serie de impulsos de gobierno y control. Estos impulsos regulan a los elementos de la máquina, que participan en la ejecución de la instrucción.

La Unidad de Control, además de descodificar las instrucciones y de generar los impulsos de control, incrementa sincrónicamente un controlador, llamado Contador de Programa (PC) cada vez que se ejecuta una instrucción, con objeto de que quede señalado a la siguiente instrucción.

• Unidad Aritmético-Lógica.

La Unidad aritmético-lógica (ALU) es la encargada del procesamiento lógico y aritmético de los datos, según el carácter que determine cada instrucción.

Memoria.

El programa o secuencia de instrucciones, que debe seguir la máquina para realizar el procesamiento de los datos, está almacenado en una parte de la memoria, denominada  memoria o segmento de instrucciones para diferenciarla del resto de la misma, que se emplea para guardar datos y resultados en forma temporal.

La información, que recibe la memoria a través del bus de direcciones, es un conjunto de bits lógicos, tantos como líneas tenga el bus, que seleccionan la posición de memoria a la que se accede. El decodificador de direcciones se encarga de elegir una posición de la matriz de la memoria, descodificando la información que ha llegado por el bus de direcciones. Como generalmente la memoria está constituida físicamente por mas de un chip, será tarea del decodificador de direcciones habilitar al chip correspondiente.

En una computadora encontraremos dos tipos de memoria: de sólo lectura (ROM) y de acceso al azar (RAM).

• Memoria ROM.

La memoria ROM (Read Only Memory) o memoria de sólo lectura también permite el acceso directo a cada uno de los elementos que la componen, pero la información en ella contenida puede ser leída pero no alterada. Debido a que conserva la información, aún en el caso de ausencia de energía, se usa para almacenar las rutinas de mas bajo nivel, que sirven para el arranque del sistema.

• Memoria RAM.

La memoria  RAM  (Random Access Memory) o memoria de acceso al azar debe su nombre al hecho de 

permitir el acceso a cualquiera de las localidades de memoria en forma directa, en contraste con las 

memorias de acceso secuencial en las cuales para acceder al N-ésimo elemento, era necesario acceder 

previamente a los N-1 elementos anteriores; pero su característica más importante es la de que la información 

contenida en cada una de las localidades puede ser leída y/o alterada. En ella se va a almacenar, por lo tanto, 

el sistema operativo y los programas del usuario, así como la información temporal que estos manejen.

A la memoria RAM se le suele llamar memoria volátil, por el hecho de que la información en ellas 

almacenada, se pierde en ausencia de energía.

Periféricos.

Son los encargados de enviar y/o recoger información del mundo externo a la computadora e intercambiarla con la unidad central de procesamiento a través de la unidad de entradas y salidas.

Buses.

Los buses no son más que los conductores que interconectan cada una de la partes que componen al computador. A través de ellos viaja información que según su función permite clasificarlos en tres tipos: bus de Datos, bus de Direcciones y bus de Control.

• Bus de Datos.

El bus de datos se encarga de transferir información entre el CPU, la memoria y los periféricos. Es 

bidireccional, ya que la información  puede fluir en ambos sentidos, es decir, desde o hacia el 

microprocesador.

• Bus de Direcciones.

El bus de direcciones permite seleccionar la localidad de memoria o el periférico que el CPU desea accesar.

Este bus es unidireccional ya que la información a través de él siempre fluye desde el microprocesador.

• Bus de Control.

En el Bus de Control se encuentran las diferentes señales encargadas de la sincronización y control del 

sistema. Su naturaleza es unidireccional aun cuando existen señales que salen del microprocesador así como 

otras que entran al microprocesador. Ejemplos de las señales de control son:

• WR (escritura)
• RD (lectura)
• WAIT (espera)
• READY (listo), etc.

Modos de direccionamiento.

MODOS DE DIRECCIONAMIENTO

Modo de direccionamiento: mecanismo que permite conocer la ubicación de un dato o instrucción.

Objetivos de los modos de direccionamiento:

• Reducir el espacio ocupado en memoria por las instrucciones.

• Permitir la reubicación del código.

• Facilitar el manejo de las estructuras de datos.

Los operandos y resultado de una instrucción son accedidos a través de modos de direccionamiento.

Cada campo de operando o resultado en una instrucción contiene información acerca del modo de direccionamiento empleado para acceder a él.

• Código de operación (CO) y modificador (MD)

• Operandos (OPi) y resultado (RES)

Cada campo de operandos o resultado tendrá los siguientes subcampos:

• Mdir: especificador del modo de direccionamiento (ocupa pocos bits).

• CR: campo especificador del registro involucrado en el modo de direccionamiento (ocupa pocos bits).

• CD: campo que puede contener un operando inmediato, una dirección o un desplazamiento (suele ocupar bastante espacio).

DIRECCIONAMIENTO INMEDIATO:

La instrucción contiene al propio objeto.

Se emplea cuando la instrucción contiene un valor constante.

El tamaño del operando viene determinado por el espacio reservado para él en el formato de instrucción.

Subcampos del campo de operando:

Esquema de funcionamientos:

DIRECCIONAMIENTO DIRECTO:

Direccionamiento mediante registro.

El operando se encuentra contenido en un registro.

Subcampos del campo de operando:

Esquema de funcionamiento

DIRECCIONAMIENTO RELATIVO A REGISTRO:

El operando se encuentra en memoria.

La dirección del objeto ha de ser calculada a partir de la suma del contenido de un cierto registro (que funciona como un puntero) y un desplazamiento (contenido en la instrucción).

Subcampos del campo de operando:

DIRECCIONAMIENTO INDEXADO:

Similar al direccionamiento relativo a registro base.

• El operando se encuentra en memoria.

• Registro índice: se modifica a menudo en la ejecución del programa.

Subcampos del campo de operando:

El registro índice puede permitir incrementos o decrementos antes o después de obtenerse la dirección del objeto:

• Preincremento.

• Predecremento.

• Posincremento.

• Posdecremento.

El incremento o decremento puede depender del tamaño del objeto referenciado.

Ejemplos M68000 (sólo predecremento y posincremento):

MOVE.B D0,(A0)+     incrementa A0 en 1

MOVE.W D0,-(A2)     decrementa A2 en 2

MOVE.L (A5)+,D3     incrementa A5 en 4

Utilizado para recorrer tablas o vectores.

DIRECCIONAMIENTO INDIRECTO:

El operando se encuentra en memoria.

La instrucción contiene una dirección que se emplea para leer en memoria una dirección intermedia que será la verdadera dirección del objeto buscado.

Subcampos del campo de operando:

Esquema de funcionamiento:

COMBINACIONES DE MODOS BÁSICOS DE DIRECCIONAMIENTO

Direccionamiento indirecto a registro

Es similar al direccionamiento indirecto, pero la dirección intermedia está contenida en un registro, no en una posición de memoria.
La instrucción contendrá la referencia al registro.
Subcampos del campo de operando

Coincide con el direccionamiento relativo a registro base sin usar desplazamiento.
Ejemplo M68000: MOVE.L D0,(A4)

Combinación de modos indirecto e indexado

Subcampos del campo de operando:

Preindexado: El contenido del registro índice se suma al de la dirección indirecta en el primer paso de la indirección.

Posindexado: el contenido del registro índice se suma a la dirección intermedia en el segundo paso de la indirección.

Puede haber preincremento o predecremento (total: 8 posibilidades).

Direccionamiento relativo a registro con índice y desplazamiento

La dirección del objeto se obtiene sumando el contenido de un registro base, un registro índice y un desplazamiento.

Subcampos del campo de operando:

Ejemplo M68000: MOVE.L D0,12(A0,D2).

Resumen Lenguaje Ensamblador..... y mas.