CPU - Procesador

Central Processing Unites, es el cerebro del ordenador. A veces es referido simplemente como el procesador o procesador central, la CPU es donde se producen la mayoría de los cálculos. En términos de potencia del ordenador, la CPU es el elemento más importante de un sistema informático.

Componentes de la CPU o Procesador:

1- Unidad Aritmético Lógica

Se encarga de realizar las operaciones aritméticas (sumas, restas, multiplicaciones, etc..) y lógicas (AND, OR, rotaciones, desplazamientos, etc...) con los datos. Normalmente los datos con los que opera, así como los resultados de la operación se encuentran en registros de la CPU.
Las operaciones que es capaz de realizar están definidas por el juego de instrucciones de la CPU. Es posible encontrar ALUs con capacidades orientadas hacia la operación con valores enteros, coma flotante o números imaginarios (por ejemplo en las DSP.)

2- Unidad de Control

Se encarga de leer las instrucciones máquina almacenadas en la memoria principal y de generar las señales de control necesarias para controlar y coordinar el resto de las unidades funcionales de un ordenador, con el fin de ejecutar las instrucciones leídas.

Partes fundamentales:

• Contador de programa: Registro que apunta a la dirección de memoria de la próxima instrucción a ejecutar. Se incrementa automáticamente después de ejecutar cada instrucción.
• Registro de instrucción: Guarda la instrucción que se está ejecutando.
  
• Decodificador: Interpreta la instrucción a ejecutar.
  
• Reloj: Genera una señal de sincronía.
  
• Secuenciador: Activa en el orden adecuado las diferentes unidades funcionales para ejecutar la instrucción.
  

Los dos tipos más frecuentes de unidades de control son:

• Cableada: La lógica de las operaciones está implementada mediante hardware.
  
• Microprogramada: Se trata de una pequeña CPU en miniatura que puede programarse para realizar diferentes tareas. Son más flexibles pero más lentas.

3- Banco de registros

Proporciona un espacio de almacenamiento para los datos con los que trabaja la CPU. Los registros se deben cargar con información que proviene de la memoria principal antes de comenzar a operar, cuando se necesita dejar espacio libre en el banco de registros para operar con nuevos datos su valor debe escribirse en la memoria principal.
Operar con datos en el banco de registros es mucho más rápido que operar con datos que se encuentran en la memoria principal, por eso, cuanto mayor sea el banco de registros se requerirán menos trasvases con la memoria principal y la tarea se realizará antes.
Es posible que no todos los registros tengan las mismas características. Normalmente se distingue entre:

• Registros de datos: Guardan la información con la que se trabaja.
  
• Registros de direcciones: Guardan direcciones de memoria (en las que puede haber datos).
  
• Registros de control: Controlan el estado de la CPU (flags: zero, overflow, underflow, positivo/negativo...)