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Unidad de Control:
La unidad de control se encarga de la interpretación y ejecución de las instrucciones del programa, también controla todos los componentes de un computador por medio de líneas de conexión llamadas buses.
Esta unidad es el elemento central de toda la máquina y se encarga de enviar señales de coordinación a todas las demás unidades.
Para realizar su tarea la UC necesita, por un lado la instrucción y por otro, una serie de informaciones adicionales que deberá tener en cuenta para coordinar de forma correcta la ejecución de la instrucción. El resultado de las interpretaciones de dichas informaciones son una serie de órdenes a los diferentes elementos de la computadora. La UC no ejecuta todas las órdenes a la vez, sino siguiendo una determinada secuencia. Es decir, que es necesario esperar el resultado de una operación para ejecutar otra.
Por lo tanto, la unidad de control toma el resultado y almacena en la memoria interna para luego buscar la siguiente instrucción, decodificarla y colocarla en la UAL la cual efectúa la instrucción. La Unidad de Control, almacena el resultado en la memoria interna y así sucesivamente hasta que ejecuta todo el programa, o sucede algo que detiene el ciclo.
La Unidad de Control está formada, básicamente por un elemento que interpreta las instrucciones denominado registro. Unos de estos registros almacena la instrucción mientras el intérprete está traduciendo su significado (decodificador), por lo que se denomina registro de instrucción (RI). Posteriormente transforma la información de este registro en una información más amplia e inteligible para el secuenciador.
El secuenciador analiza e interpreta la salida del decodificador, y en función de esta información ejecuta una microprograma contenida en la memoria de control que produce las instrucciones necesarias para que se ejecute la acción.
El resto de las instrucciones permanecen en la memoria, esperando que les toque su turno de ejecución.
La unidad de control (UC) es el centro nervioso de la computadora; desde ella se controla y gobiernan todas las operaciones (búsqueda, decodificación, y ejecución de la instrucción). Para realizar su función, consta de los siguientes elementos:
Registro de contador de programas (CP)
Registro de Instrucciones (RI)
Decodificador (D)
Reloj (R)
Generador de Señales o Secuenciador (S).
Registro de contador de programas (CP).También denominado registro de control de Secuencia (RCS), contiene permanentemente la dirección de memoria de la próxima instrucción a ejecutar. Si la instrucción que se está ejecutando en un instante determinado es de salto o de ruptura de secuencia, el CP tomará la dirección de la instrucción que se tenga que ejecutar a continuación.
Como ya se dijo el primer paso para la ejecución de una instrucción, consiste en ir a buscarla en memoria, el CP indica cual es la dirección de memoria donde se halla esa instrucción. Una vez obtenida y antes de continuar con los siguientes pasos una señal de control incrementa el CP en una unidad, por lo cual los programas deben estar escritos (cargados) en posiciones consecutivas de memoria. El CP pasa la dirección al Registro de Direcciones
Registro de Direcciones (RD). Contiene la dirección de memoria donde se encuentra la próxima instrucción y esta comunicado con el Bus de Direcciones. El tamaño de este registro determina el tamaño de la memoria que puede direccionar. Si es de 32 bits se puede direccionar 232=4.294.967296 (4 GB posiciones de memoria). Con la dirección de memoria, se transfiere a través el Bus de Datos desde la memoria central al Registro de Datos en la UC la instrucción correspondiente. Esta transferencia se realiza mediante señales de control. Una vez que la instrucción se encuentra en la UCP, el código de la instrucción pasa al registro de instrucciones.
Registro de Instrucciones (RI). Contiene la instrucción que se está ejecutando en cada momento. Esta instrucción llevará consigo el código de operación (CO), acción de que se trata, y en su caso los operandos o las direcciones de memoria de los mismos. Pasa el código de Operación (CO) al decodificador.
Decodificador (D). Se encarga de extraer y analizar el código de operación de la instrucción en curso (que está en el RI) y dar las señales necesarias al resto de los elementos para su ejecución por medio del Generador de Señales.
Generador de Señales (GS). En este dispositivo se generan órdenes muy elementales (microórdenes) que, sincronizadas por los impulsos del reloj, hacen que se vaya ejecutando poco a poco la instrucción que está cargada en el RI.
Reloj (R). Proporcionar una sucesión de impulsos eléctricos a intervalos constantes (frecuencia constante), que marcan los instantes en que han de comenzar los distintos pasos de que consta cada instrucción.