Ciclo de instrucción para niños

Un ciclo de instrucción es como una serie de pasos que el cerebro de tu ordenador, llamado CPU (Unidad Central de Proceso), sigue para entender y realizar cada tarea. Imagina que la CPU es un chef y cada instrucción es una receta. Para cocinar algo, el chef debe leer la receta y luego prepararla.

Este ciclo es el tiempo que le toma a la CPU completar una sola instrucción de un programa. Cada instrucción es como una pequeña orden que le das al ordenador, y la CPU tiene que hacer varias cosas para llevarla a cabo. Algunas instrucciones son más sencillas y se hacen rápido, mientras que otras son más complejas y tardan un poco más.

Para que cualquier dispositivo que use un microprocesador (como un ordenador) o un microcontrolador (como un reproductor de música) funcione, primero debe encontrar cada instrucción en su memoria y luego ejecutarla.

¿Cómo funciona el ciclo de instrucción?

El ciclo de instrucción tiene cuatro pasos principales que la CPU repite una y otra vez, muy rápido, para ejecutar un programa.

1. Buscar la instrucción en la memoria

En este primer paso, la CPU va a la memoria principal del ordenador para encontrar la siguiente instrucción que debe ejecutar. Piensa en esto como el chef abriendo el libro de recetas en la página correcta.

• El contador de programa (PC) le dice a la CPU dónde está la siguiente instrucción en la memoria. Es como un marcador de página en el libro de recetas.
• La CPU usa un "camino" llamado bus de direcciones para llegar a esa ubicación en la memoria.
• Una vez que encuentra la instrucción, la trae a un lugar especial dentro de la CPU llamado Registro de instrucción (CIR), donde la guarda temporalmente.

2. Decodificar la instrucción

Una vez que la instrucción está en el CIR, la CPU necesita entender qué significa. Este paso es como el chef leyendo la receta para saber qué ingredientes y utensilios necesita.

• Un componente especial llamado "decodificador de instrucción" interpreta la instrucción.
• La CPU averigua qué tipo de operación debe realizar (por ejemplo, sumar dos números, mover datos, etc.) y qué datos necesita para esa operación.
• Si la instrucción necesita datos de la memoria, la CPU también los busca en este momento.

3. Ejecutar la instrucción

¡Es hora de la acción! En este paso, la CPU realiza la tarea que la instrucción le pide. Es como el chef mezclando los ingredientes y cocinando el plato.

• La unidad de control de la CPU envía señales a las diferentes partes del procesador para que hagan lo que la instrucción indica.
• Por ejemplo, si la instrucción es una suma, la unidad de control activa la parte de la CPU que hace cálculos matemáticos.
• Aquí es donde ocurren las operaciones reales, como sumar, restar, comparar números o mover información.

4. Almacenar o guardar resultados

Después de ejecutar la instrucción, la CPU necesita guardar el resultado. Es como el chef sirviendo el plato terminado.

• El resultado de la operación se guarda en la memoria principal o se envía a un dispositivo de salida, como la pantalla o una impresora.
• Finalmente, el contador de programa se actualiza para apuntar a la siguiente instrucción. Así, la CPU sabe dónde empezar el próximo ciclo.

¿Qué es el ciclo de búsqueda?

Los pasos 1 y 2 del ciclo de instrucción (Buscar y Decodificar) se conocen juntos como el ciclo de búsqueda. En esta fase, la CPU se encarga de encontrar y entender la instrucción.

¿Qué es el ciclo de ejecución?

Los pasos 3 y 4 del ciclo de instrucción (Ejecutar y Almacenar resultados) se conocen como el ciclo de ejecución. En esta fase, la CPU lleva a cabo la tarea y guarda el resultado. Estos pasos pueden variar un poco dependiendo de la complejidad de cada instrucción.

Véase también

En inglés: Instruction cycle Facts for Kids