La arquitectura MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) es una arquitectura RISC (Reduced Instruction Set Computing) que se utiliza en microprocesadores, como el que se encuentra en los sistemas embebidos y en algunas consolas de videojuegos. Esta arquitectura se caracteriza por tener un conjunto de instrucciones reducido, lo que la hace más eficiente y rápida en la ejecución de operaciones.
La arquitectura MIPS cuenta con tres tipos de instrucciones: las de carga y almacenamiento (load-store), las aritméticas y las de salto. Las instrucciones de carga y almacenamiento se utilizan para mover datos entre la memoria y los registros del procesador. Las instrucciones aritméticas se encargan de realizar operaciones matemáticas, como sumas, restas y multiplicaciones. Por último, las instrucciones de salto se usan para redirigir el flujo de ejecución del programa a otra parte de la memoria.
Las instrucciones son proporcionadas por el software que se ejecuta en la computadora. El software se compila en lenguaje de máquina, que es un conjunto de instrucciones que el procesador puede entender. El procesador ejecuta estas instrucciones una por una, siguiendo el orden en el que se encuentran en la memoria.
El formato de instrucciones se refiere a la estructura que tienen las instrucciones en la memoria. En la arquitectura MIPS, las instrucciones tienen un formato de 32 bits, donde los primeros 6 bits indican el tipo de instrucción y los restantes 26 bits se utilizan para especificar los operandos y los registros que se van a utilizar en la operación.
El camino de datos de un procesador es el camino que sigue la información dentro del procesador. En la arquitectura MIPS, el camino de datos consta de varios componentes, como los registros del procesador, la unidad de control y la unidad de ejecución. Los registros se utilizan para almacenar datos temporalmente, mientras que la unidad de control se encarga de interpretar las instrucciones y generar las señales de control necesarias para ejecutarlas. La unidad de ejecución se encarga de realizar las operaciones especificadas por las instrucciones.
Un procesador monociclo es un tipo de procesador que ejecuta cada instrucción en un solo ciclo de reloj. Esto significa que todas las etapas del camino de datos se completan en un solo ciclo de reloj. En la arquitectura MIPS, la mayoría de los procesadores son multiciclo, lo que significa que cada instrucción se ejecuta en varias etapas. Sin embargo, existen algunos procesadores MIPS monociclo que se utilizan en sistemas embebidos con necesidades de procesamiento de baja potencia.
La unidad de control en la arquitectura MIPS se encuentra en la CPU (Unidad Central de Procesamiento).
La instrucción AND en la arquitectura MIPS realiza una operación lógica AND bit a bit entre dos registros y almacena el resultado en un tercer registro. En español, la instrucción AND realiza una operación lógica Y (AND) bit a bit entre dos registros y guarda el resultado en un tercer registro.
Cuando se realiza una división de 8 bits en arquitectura MIPS, el resultado de la división se almacena en los registros LO (cociente) y HI (residuo).