Arquitectura básica de un microprocesador y sus unidades funcionales

El microprocesador es la CPU (Unidad Central de Procesamiento) de un computador. Ejecuta instrucciones de programas y procesa datos. Un computador básico consta de microprocesador, memoria externa y dispositivos de entrada/salida.

Arquitectura de microprocesador simple

Los componentes descritos son la base de microprocesadores tempranos y siguen siendo la fundación de los actuales, más complejos.

Unidad Aritmético-Lógica (ALU)

Realiza operaciones aritméticas (suma, resta, multiplicación, división) y lógicas (AND, OR, NOT, comparaciones).

Acumulador

Registro especial que almacena uno de los operandos y el resultado de las operaciones de la ALU.

Contador de Programa (Program Counter - PC)

Contiene la dirección de memoria de la siguiente instrucción a ejecutar. Se incrementa automáticamente tras cada instrucción (salvo saltos).

Registros de Dirección, Datos, Estado y Puntero de Pila

• Registro de Dirección: almacena dirección de memoria a acceder.
• Registro de Datos: contiene dato que viene de o va a memoria/puerto E/S.
• Registro de Estado (Flags): guarda información sobre resultado de última operación ALU (cero, acarreo, signo, desbordamiento, etc.).
• Puntero de Pila (Stack Pointer): apunta a la dirección del bloque de memoria (pila) donde se guardan direcciones de retorno de subrutinas.

Unidad de Control

Contiene la lógica que coordina la captura (fetch), decodificación y ejecución de instrucciones del programa. Genera señales de control para todas las demás unidades.