2.3 TEMPORIZACION
INTRODUCCIÓN:
El temporizador es un circuito digital, dispone de dos salidas al igual que un flip flop, una salida es la inversa de la otra, a diferencia del flip flop quién cuenta con dos estados estables, el temporizador solamente posee un estado estable, el otro estado es inestable, permanece en su estado estable, hasta que se activa con un pulso de entrada, una vez que se activa cambia a su estado inestable y ahí permanece por un periodo fijo de tiempo tw , este tiempo lo determina una constante de tiempo RC externa que se conecta al temporizador, después de que transcurre el tiempo tw , las salidas dos salidas del temporizador regresan a su estado estable, hasta que se activan otra vez. La finalidad de la temporización es retardar el paso de una señal desde un nodo del circuito hasta otro punto, el diseño de este circuito se realiza con un dispositivo que se conoce con el nombre de “monoestable” ó “temporizador”, éste elemento electrónico dispone de una entrada “E” y una salida “S”, se tienen tres temporizadores básicos que se denominan; el primero, temporización a la activación, el segundo se llama temporización a la desactivación y el tercero es una combinación de las dos anteriores, temporización a la “activación y desactivación” simultaneas.
2.3.1 RELOJ DE SISTEMA:
El reloj de una computadora se utiliza para dos funciones principales:
1. Para sincronizar las diversas operaciones que realizan los diferentes subcomponentes del sistema informático.
2. Para saber la hora.
El reloj físicamente es un circuito integrado que emite una cantidad de pulsos por segundo, de manera constante. Al número de pulsos que emite el reloj cada segundo se llama Frecuencia del Reloj.
La frecuencia del reloj se mide en Ciclos por Segundo, también llamados Hertzios, siendo cada ciclo un pulso del reloj. Como la frecuencia del reloj es de varios millones de pulsos por segundo se expresa habitualmente en Megaherzios.
El reloj marca la velocidad de proceso de la computadora generando una señal periódica que es utilizada por todos los componentes del sistema informático para sincronizar y coordinar las actividades operativas, evitando el que un componente maneje unos datos incorrectamente o que la velocidad de transmisión de datos entre dos componentes sea distinta.
Cuanto mayor sea la frecuencia del reloj mayor será la velocidad de proceso de la computadora y podrá realizar mayor cantidad de instrucciones elementales en un segundo.
El rango de frecuencia de los microprocesadores oscila entre los 4,77 megaherzios del primer PC diseñado por IBM y los 200 megaherzios de las actuales computadoras basadas en los chips Intel Pentium.
En máquinas de arquitectura Von Neumann la mayoría de las operaciones son serializadas, esto significa que la computadora ejecuta los comandos en un orden preestablecido. Para asegurarnos de que todas las operaciones ocurren justo en el tiempo adecuado, las máquinas 80×86 utilizan una señal alternante llamada el reloj del sistema.
2.3.2 RESET DEL SISTEMA
Se conoce como reset a la puesta en condiciones iniciales de un sistema. Este puede ser mecánico, electrónico o de otro tipo. Normalmente se realiza al conectar el mismo, aunque, habitualmente, existe un mecanismo, normalmente un pulsador, que sirve para realzar la puesta en condiciones iniciales manualmente.
En el ámbito de códigos binarios, trata de poner a 0, así como set, poner a 1.
2.3.3 ESTADOS DE ESPERA
Cuando se conectan tarjetas al bus de la PC, un problema común es igualar la velocidad de los ciclos del bus con la de las tarjetas. Es común que una tarjeta sea más lenta que el bus. Así, el bus de la PC esta diseñado para resolver este problema. La señal READY del bus se puede usar para extender la longitud del ciclo del bus para igualar una tarjeta lenta o parar el bus del sistema hasta que se sincronice con el ciclo de la tarjeta.
Como se mencionó anteriormente, los ciclos del bus del 8088 normalmente son de cuatro pulsos y se describen por T1 hasta T4. En algunos ciclos el hardware de la PC, automáticamente inserta un pulso ocioso extra llamado TW. La señal READY se usa para insertar estados nuevos o adicionales de espera. Debido a que los diferentes ciclos del bus requieren distintos tiempos, la señal READY se debe controlar de manera diferente.
Generación de estados de espera en ciclos de bus de memoria
El hardware de la PC no inserta estados de espera en los ciclos de lectura o escritura a memoria, sino que esto lo hace la tarjeta usando la señal READY.
2.4 INTERRUPCIONES DE HARDWARE
Interrupción (también conocida como interrupción de hardware o petición de interrupción) es una señal recibida por el procesador de un ordenador, indicando que debe "interrumpir" el curso de ejecución actual y pasar a ejecutar código específico para tratar esta situación.
Una interrupción es una suspensión temporal de la ejecución de un proceso, para pasar a ejecutar una subrutina de servicio de interrupción, la cual, por lo general, no forma parte del programa (generalmente perteneciente al sistema operativo, o al BIOS). Luego de finalizada dicha subrutina, se reanuda la ejecución del programa.
Las interrupciones surgen de las necesidades que tienen los dispositivos periféricos de enviar información al procesador principal de un sistema de computación. La primera técnica que se empleó fue que el propio procesador se encargara de sondear (polling) los dispositivos cada cierto tiempo para averiguar si tenía pendiente alguna comunicación para él. Este método presentaba el inconveniente de ser muy ineficiente, ya que el procesador constantemente consumía tiempo en realizar todas las instrucciones de sondeo.
2.4.1 ENMASCARABLE
Todos los microprocesadores prevén algún mecanismo para sincronizar sucesos externos, tales como los fallos de alimentación, peticiones de servicio de señales exteriores, etc. Un método sencillo es el llamado “pollin” que consiste en asociar cada posible suceso asíncrono a un indicador que permite reconocer si el suceso correspondiente necesita ser atendido o no. El microprocesador comprueba todas los indicadores siguiendo una secuencia determinada, y da servicio a aquel que lo precisa. Este método es poco eficiente ya que el microprocesador ha de dedicarse exclusivamente a verificar el estado de los indicadores y, si el número de posibles sucesos externos es grande, el tiempo que pasa hasta que los atiende puede ser excesivamente largo.
2.4.2 NO ENMASCARABLE
Una interrupción no enmascarable (o NMI) es un tipo especial de interrupción usada en la mayoría de los microordenadores como el IBM PC y el Apple II.
Una interrupción no enmascarable causa que la CPU deje lo que está haciendo, cambie el puntero de instrucción para que apunte a una dirección particular y continúe ejecutando el código de esa dirección. Se diferencia de los otros tipos de interrupción en que los programadores no pueden hacer que la CPU las ignore, aunque algunos ordenadores pueden por medios externos bloquear esa señal, dando un efecto similar al resto de las interrupciones.
2.5 ACCESO DIRECTO A MEMORIA
El acceso directo a memoria (DMA, del inglés direct memory access) permite a cierto tipo de componentes de una computadora acceder a la memoria del sistema para leer o escribir independientemente de la unidad central de procesamiento (CPU). Muchos sistemas hardware utilizan DMA, incluyendo controladores de unidades de disco, tarjetas gráficas y tarjetas de sonido. DMA es una característica esencial en todos los ordenadores modernos, ya que permite a dispositivos de diferentes velocidades comunicarse sin someter a la CPU a una carga masiva de interrupciones.
Una transferencia DMA consiste principalmente en copiar un bloque de memoria de un dispositivo a otro. En lugar de que la CPU inicie la transferencia, la transferencia se lleva a cabo por el controlador DMA. Un ejemplo típico es mover un bloque de memoria desde una memoria externa a una interna más rápida. Tal operación no ocupa al procesador y, por ende, éste puede efectuar otras tareas. Las transferencias DMA son esenciales para aumentar el rendimiento de aplicaciones que requieran muchos recursos.
Referencias
[1]arquitecturacomputado.blogspot.com/2012/08/arquitectura-de-computadora.html[Accessed 20Mar018]
[2]https://www.youtube.com/watch?v=A78-trFT2ZQ[Accessed 20 Mar. 2018].
[3]https://conceptosarquitecturadecomputadoras.wordpress.com/acceso-directo-a-memori.. [Accessed 20 Mar. 2018].
En caso de hacer uso de dicha informacion citarla de la siguiente manera:
Luis Antonio C,G., Johana P,P., Modelos de Arquitecturas de Computo. ITSOEH, Hgo. 20 de Marzo de 2018.
