SUBSISTEMA DE PROCESSAMENTO

      Para Von Neumann, o processador tem como função, interpretar, decodificar as instruções para que sejam armazenadas na memória. Assim, ao processar o programa as instruções seriam buscadas diretamente na memória.

       A Unidade Central de Processamento (UCP) é responsável pelo processamento e execução de programas armazenados na memória principal, buscando suas instruções, examinando-as e, então, executando uma após a outra.A UCP é composta por várias partes distintas, entre elas: registradores, Unidade de Controle (UC) e Unidade Lógica Aritmética (ULA).sendo dividida em duas partes, unidade funcional de controle e unidade funcional de processamento. E os elementos essências para seu funcionamentos estão dispostos no diagrama:

   A Unidade Funcional de Processamento é composta pelos seguintes elementos: Registradores, ACC, ULA. A Unidade Funcional de Controle é composta pelos seguintes elementos: RDM, REM, CI, RI, Decodificador de Instruções, UC, Clock (relógio).

     Os componentes do processador, são interligados por barramentos,  que consiste em um conjunto de fios paralelos que permitem a transmissão de dados, endereços e sinais de controle entre a UCP, memória e dispositivos de entrada e saída.

UNIDADE FUNCIONAL DE PROCESSAMENTO

   Apresenta algumas tarefas mais comuns, como operações aritméticas (somar, subtrair, multiplicar, dividir) operações lógicas (AND, OR, XOR, entre outras) e movimentação de dados entre UCP e a memória e vice-versa. 

UNIDADE ARITMÉTICA  (ULA)

   A ULA é responsável pela execução das operações matemáticas com os dados, sendo elas: soma, subtração, multiplicação e divisão, operações lógicas AND, OR, XOR, deslocamento à direita, deslocamento a esquerda. 

REGISTRADORES

   São elementos de armazenamento temporário, localizados na UCP, os quais são extremamente rápidos por causa da sua tecnologia de fabricação, sendo uma memória auxiliar da ULA.

UNIDADE FUNCIONAL DE CONTROLE

     A Unidade Funcional de Controle, busca a instrução que será executada, armazenando-a em um registrador da UCP; interpretam as instruções a fim de saber quais operações deverão ser executadas pela ULA (ex.: soma, subtração, comparação) e como realizá-las; gera sinais de controle apropriados para a ativação das atividades necessárias à execução propriamente dita da instrução identificada. 

REGISTRADOR DE DADOS DE MEMÓRIA (RDM) E REGISTRADOR DE ENDEREÇOS DE MEMÓRIA (REM)

   O RDM armazena temporariamente os dados que estão sendo transferidos da memória principal para UCP, ou vice-versa.  Logo após o referido dado é encaminhado novamente para outro elemento da UCP para processamento ou para uma célula da memória principal, se for um resultado de um processamento. Já o REM, é um registrador que armazena temporariamente o endereço de acesso a uma posição de memória, em seguida escrita. Em seguida, o referido endereço é encaminhado à controladora da memória, principal identificação e localização da célula desejada. 

CONTADOR DE INSTRUÇÕES (CI)

    Este registrador é responsável para apontar para a próxima instrução a ser buscada da memória a ser executada no processador. Ferramenta crucial para o processo de controle e de seqüenciamento da execução dos programas.

DECODIFICADOR DE INSTRUÇÕES

   Tem a função de identificar que operação Serpa realizada, correlacionada á instrução cujo código de operação foi decodificado, este elemento recebe muitas instruções, sendo assim, é necessário que cada uma possua uma identificação própria e única

REGISTRADOR DE INSTRUÇÕES (RI)

   Têm como função controlar a execução das instruções e os demais componentes da UCP. Dispositivo que possui a lógica necessária para realizar a movimentação de dados e de instruções da/para a CPU, através de sinais de controle que emite em instantes de tempo programados.

RELÓGIO (CLOCK)

    É um dispositivo gerador de pulsos cuja duração é chamada de ciclo. A quantidade de vezes em que este pulso básico se repete em um segundo define a unidade de media do relógio denominada frequência, a qual também é utilizada para definir a velocidade da UCP. Tem as seguintes funções: Sincronizar, ou seja, permitir que duas ou mais ações ocorram no mesmo instante de tempo.

BARRAMENTOS

   Comunicação entre os diversos componentes de um computador. O barramento conduz de modo sincronizado o fluxo de informações (dados e instruções, endereços e controles) de um componente para outro ao longo da placa-mãe. Esse barramento é formado basicamente por três vias específicas: barramento de dados, barramento de endereços e barramento de controle.

     

      Atualmente os modelos de organização de sistemas de computação adotados pelos fabricantes possuem diferentes tipos de barramentos:

• Barramento local: possui maior velocidade de transferência de dados.    

• Barramento de sistema: faz com que o barramento local faça a ligação entre o processador e a memória cache e esta se interligue com os módulos de memória principal (RAM) através do chamado barramento do sistema, de modo a não permitir acesso direto do processador à memória principal.

• Barramento de expansão: também chamado de barramento de entrada e de saída (E/S), é responsável por interligar os diversos dispositivos de E/S aos demais componentes do computador, tais como: monitor de vídeo, impressoras, CD/DVD, etc.