1.1 Lenguaje de transferencia de registros


Un sistema digital es una interconexión de módulos de hardware digital que realizan una tarea específica de procesamiento de información. Los sistemas digitales varían en tamaño y complejidad desde unos cuantos circuitos integrados hasta un complejo de computadoras digitales interconectadas e interactivas. El diseño de sistemas digitales utiliza de manera invariable un enfoque modular. Los módulos se construyen a partir de componentes digitales como registros, decodificadores, elementos aritméticos y lógica de control. Los diferentes módulos están interconectados con los datos y las trayectorias de control comunes para formar un sistema de computadora digital.


Los módulos digitales se definen por los registros que contienen y las operaciones que realizan sobre los datos que almacenan, las operaciones que se ejecutan sobre los datos almacenados en los registros se llaman microoperaciones. Una microoperación es una operación básica realizada sobre la información almacenada en uno o mas registros, el resultado de la operación puede sustituir la información binaria anterior de un registro o puede transferirse a otro.


La organización interna del hardware de una computadora digital se define mejor al especificar:


1. El conjunto de registros que contiene y sus funciones.
2. La secuencia de microoperaciones que se realizan sobre la información binaria almacenada
en los registros.
3. El control que inicia la secuencia de microoperaciones.


Es posible especificar la secuencia de microoperaciones en una computadora, al explicar cada operación en palabras, pero este procedimiento por lo general representa una extensa explicación descriptiva. Es más conveniente adoptar una simbología conveniente para describir la secuencia de transferencias entre registros y las diferentes microoperaciones aritméticas y lógicas asociadas con las transferencias. El uso de símbolos en lugar de una explicación narrativa proporciona una manera organizada y concisa para en listar las secuencias de microoperaciones en los registros y las funciones de control que las inician.


La notación simbólica que se utiliza para describir las transferencias de microoperaciones entre registros se llama lenguaje de transferencia de registros. El término "transferencia de registros" implica la disponibilidad de circuitos lógicos de hardware que puedan efectuar una microoperación definida y transferir el resultado de la operación al mismo o a otro registro. La palabra "lenguaje" se toma prestada de los programadores, quienes aplican este término a los lenguajes de programación. Un lenguaje de programación es un procedimiento para escribir símbolos con el fin de especificar cierto proceso computacional. De igual manera, un lenguaje natural, como el inglés, es un sistema para escribir símbolos y combinarlos en palabras y enunciados para la comunicación entre personas. Un lenguaje de transferencia de registros es un sistema para expresar en forma simbólica, las secuencias de microoperaciones entre los registros de un módulo digital. Es una herramienta conveniente para describir la organización interna de las computadoras digitales de una manera precisa y concisa. También puede usarse para facilitar el proceso de diseñar sistemas digitales.


El lenguaje de transferencia de registros que se adopta aquí se considera lo más sencillo posible, para que no sea difícil de memorizar. En seguida definiremos los símbolos para diferentes tipos de microoperaciones y al mismo tiempo describiremos el hardware asociado con el que se pueden llevar a cabo las microoperaciones planteadas. La denominación simbólica que se presenta en este capítulo se optimizará en capítulos posteriores para especificar las transferencias de registros, las microoperaciones y las funciones de control que describen la organización interna del hardware de las computadoras digitales. Se puede aprender con facilidad otra simbología una vez que se familiariza uno con este lenguaje, porque la mayoría de las diferencias entre los lenguajes de transferencia de registros, consisten en variaciones de los detalles más que en el propósito general.