Estructura computadora

COMPUTADORA

Dispositivo que ejecuta una serie de instrucciones para realizar una tarea, trabaja en forma secuencial (circuito que tiene entradas y salidas).

La computadora cumple en forma general con las siguientes funciones:

• Adquirir información

• Procesamiento de datos

• Proveer información

DIAGRAMA DE COMPONENTES

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DIAGRAMA. 1 COMPONENTES DE COMPUTADORA

COMPONENTES DE LA COMPUTADORA

•Fuente de energía

•Tarjeta madre

•Tarjeta de gráficos

•Disipador

•Procesador (Unidad central de procesamiento)

•Discos duros

•Unidad DVD

•Tarjeta RAM

•Memoria

•Periféricos

•Buses

ELEMENTOS BASICOS DE LA COMPUTADORA

•Unidad Central de Procesamiento (CPU)

• Unidad lógica aritmética (ALU)

• Unidad de control

• Memorias / almacenamiento

• Programa

• Datos

•Puerto de entrada / salida

BUSES

Un bus de datos es un dispositivo mediante el cual al interior de una computadora se transportan datos e información relevante. 

Las computadoras deben ser capaces de:

•Especifique dónde adquirir y devolver información: bus de direcciones.

•Transferir información desde su origen a su destino: bus de datos.

•Coordinar el movimiento de datos: bus de control.

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DIAGRAMA 2 ELEMENTOS BASICOS DE LA COMPUTADORA

PERIFERICOS

Se considera periférico al conjunto de dispositivos que, sin pertenecer al núcleo fundamental de la computadora, formado por la unidad central de procesamiento (CPU) y la memoria central, permitan realizar operaciones de entrada/salida (E/S) complementarias al proceso de datos que realiza la CPU.

Por ejemplo:

las impresoras, el escáner, lectores y/o grabadoras de CD y DVD, lectores de tarjetas de memoria, mouse, teclado, webcams.

TARJETA MADRE

Es la principal placa de circuitos impresos de la PC. Contiene rutas eléctricas o buses que permiten el desplazamiento de los datos entre los diversos componentes de un ordenador. Todas las partes de una computadora se conectan, de una forma u otra, con la placa base.

La tarjeta madre alberga varios componentes importantes como la unidad central de procesamiento (CPU), la memoria de acceso aleatorio (RAM), el chip del sistema básico de entrada y salida (BIOS), así como otros chips y circuitos, conectores internos y externos, ranuras de expansión, zócalos o sockets y diversos puertos.

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FIG.3TARJETA MADRE

ESTRUCTURA CPU

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DIAGRAMA 3. ESTRUCTURA CPU

ALU

Una ALU contiene la lógica para realizar operaciones aritméticas y lógicas, por ejemplo, es un circuito de lógica combinacional.

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DIAGRAMA 4. OPERACIONES ALU

La ALU generalmente genera banderas para indicar algunas características del resultado obtenido de una operación.

DECODIFICADOR DE INSTRUCCIONES

Es un dispositivo que acepta una entrada digital codificada en binario y activa una salida. Este dispositivo tiene varias salidas, y se activará aquella que establezca el código aplicado a la entrada.

Funcionamiento:

Su función principal es la de direccionar espacios de memoria. Un decodificador de N entradas es capaz de direccionar 2N espacios de memoria. Para poder direccionar 1kb de memoria se necesitarían 10 bits, ya que la cantidad de salidas seria 210, igual a 1024.

SISTEMA DE TIEMPO

En computación, el uso del tiempo compartido se refiere a compartir de forma concurrente un recurso computacional (tiempo de ejecución en la CPU, uso de la memoria, etc.) entre muchos usuarios por medio de las tecnologías de multiprogramación y la inclusión e interrupciones de reloj por parte del sistema operativo, permitiendo a este último acotar el tiempo de respuesta del computador y limitar el uso de la CPU por parte de un proceso dado.

MICROPROCESADOR

Un microprocesador es un IC individual que consta de varias unidades, cada una de ellas diseñada para un trabajo específico. Las unidades específicas, diseño y organización, se llaman arquitectura (conjunto de instrucciones y proceso de ejecución).

Forma la CPU de una computadora.

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FIG.2 MICROPROCESADOR CORE INTEL 7

ESTRUCTURA DE MICROPROCESADOR

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DIAGRAMA 5 MICROPORCESADOR

TIPOS DE ARQUITECTURAS

Cada unidad computacional debe tener espacio de memoria para almacenar un programa (código) y datos. La CPU usa los buses para acceder al código y a la memoria de datos espacios.

Las arquitecturas si las queremos llamar de forma simple, es la manera en la que el CPU esta conectada a las memorias.

Dentro de las arquitecturas más reconocidas podemos encontrar 2 principalmente que son:

• Von-Neumann (Universidad de Princeton).
• Harvard (Universidad de Harvard).

VON-NEUMANN

La computadora usa el mismo bus para acceder tanto al código como a la información.

Reduce la velocidad de procesamiento de la CPU.

Rastreos de cables reducidos y número de E / S para la computadora.

Cuenta con 6 ciclos

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DIAGRAMA 6 PROCESAMIENTO VON_NEWMANN

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DIAGRAMA 7 ARQUITECTURA VON-NEWMANN

HARVARD

En esta arquitectura, los buses para acceder al código y a los datos están separados.

Velocidad de procesamiento más rápida de la CPU.

Gran cantidad de trazas de cables y E / S para la computadora.

Cuenta con 4 ciclos

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DIAGRAMA 8 PROCESAMIENTO HARVARD

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DIAGRAMA 9 ARQUITECTURA HARVARD

TIPOS DE MEMORIA

RAM

RANDOM ACCESS MEMORY (RAM)

Una RAM es una memoria de lectura / escritura en la que los datos se pueden escribir o leer desde cualquier dirección seleccionada en cualquier secuencia.

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