John Von Neumann (28-12-7903 a 8-2-1957) Fue uno de los mas grandes matemáticos del siglo XX de origen húngaro-estadounidense, contribuyo enormemente en los campos de la física cuántica, análisis funcional, teoría de conjuntos, ciencias de la computación. Nacido en el imperio de Austria Hungría en la ciudad de Budapest, estudio química y matemáticas en la ciudad de Berlín, graduado de la universidad de Budapest a los 23 con doctorado en matemáticas
INICIO DEL MODELO Von Neumann En la arquitectura von Neumann consta de un solo dispositivo de almacenamiento en el cual se encuentran tanto las instrucciones como los datos, este fue el primer modelo de los computadores con los cuales se basaron las nuevas tecnologías, modificando en gran parte el modelo de von Neumann
DIAGRAMA EN BLOQUES DEL MODELO DE Von Neumann
UNIDAD DE CONTROL En esta parte del modelo se interpretan las instrucciones del programa y los controles de las otras partes del procesador. Registro de instrucción Conteo de instrucciones Registro de estados o flags Decodificador Generador de señal o reloj UNIDAD DE EJECUCION Esta no es mas que la unidad central del procesador la cual consiste en: La unidad aritmética lógica Los registros MEMORIA La memoria es la encargada de almacenar los datos y las instrucciones del programa. UNIDAD DE ENTRADA Y SALIDA Es la encargada de conectar al procesador con el exterior
CICLO DE TRABAJO Como todo sistema se requiere un orden de ejecución para lograr el objetivo del programa, para el modelo de von Neumann el ciclo de trabajo es: Obtener El programa ejecuta el primer segmento de memoria, incrementando el contador de instrucciones para el siguiente ciclo, y así poder ir a la siguiente instrucción. Decodificar La instrucción se traduce o decodifica en un lenguaje utilizable para la unidad de ejecución Buscar operadores lógicos Aquí es donde se busca la posición de memoria donde se encuentra el operador lógico deseado para luego ser ejecutado. Ejecutar La unidad lógica aritmética realiza las operaciones deseadas y reescribe en los registros o la memoria de acuerdo con el resultando
En el modelo de Von Neumann se utilizan memorias tipo EPROM que nos sirven para guardar las instrucciones que ejecutara nuestro procesador. En dicha memoria se encuentran tanto los datos como las instrucciones siendo 00h la primera línea o dirección de memoria. El mapa de memoria inicia en la dirección 00h y termina en FFh para un procesador de 8 bit. Memoria EPROM= 2^^8=256 o 00h a FFh en hexadecimal Tipos de memorias para un procesador con arquitectura Von Neumann
TIPOS DE REGISTROS REGISTROS MBR Registro de Buffer de memoria MAR Registro de direccion de memoria IR Instrucción de registro IBR Intruccion de buffer de registro PC Contador de programa AC Acumulador
NEMONICO de un procesador NEMONICO CODIGO DESCRIPCION MOV A, N 00h Carga Acumulador con un número MOV A, [DIR] 01h Carga Acumulador con el contenido de una dirección MOV [DIR], A 02h Guarda Acumulador en una dirección AND A, [DIR] 03h AND lógico del Acumulador con el contenido de una dirección OR A, [DIR] 04h OR lógico del Acumulador con el contenido de una dirección NOT A 05h Complementar a uno el Acumulador ADD A, [DIR] 06h Suma al Acumulador el contenido de una dirección ADC A, [DIR] 07h Suma con acarreo al Acumulador el contenido de una dirección CMP A, [DIR] 08h Comparar con acarreo al Acumulador el contenido de una dirección (el contenido del acumulador no sufre ningún cambio.) JC [DIR] 09h Salta si el BIT C esta activado JZ [DIR] 0Ah Salta si el BIT Z esta activado JMP [DIR] 0Bh Saltar a la dirección DIR
Ventajas del modelo Von Neumann Eficiencia de tamaño: Un programa en ensamblador no ocupa mucho espacio en memoria porque no tiene que cargar librerías. Flexibilidad: La flexibilidad el sistema es tan grande como las aplicaciones de la computadora a procesos o aplicaciones, y dado que se programa en lenguaje maquina no se requiere de cambios de software o hardware.
Desventajas del modelo Von Neumann Tiempo de programación: Como es un lenguaje de bajo nivel requiere mas instrucciones para realizar el mismo proceso en programación que con un lenguaje de alto nivel. Programas fuentes muy extensos: Por las mismas razones que aumenta el tiempo de programación así aumenta el tamaño del programa, dado que requiere mas instrucciones en lenguaje maquina que en un entorno grafico. BUS DE DATOS: Posee un único bus de datos para acceso a memoria.