Arquitectura De Computadores

Arquitectura de una computadora

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CCoommppuuttaaddoorraa ddiiggiittaall

DDiiaaggrraammaa ddee uunnaa ccoommppuuttaaddoorraa

La computadora digital es un ordenador numérico, automático, secuencial y universal.

Es numérico porque toda la información que se puede encontrar dentro de la computadora está codificada por un conjunto ordenado de ceros y unos. Esta codificación es de tal naturaleza que un conjunto de ceros y unos, puede estar representando una letra o un número, por esto decimos que la información dentro de una computadora puede ser alfanumérica. Decimos que es automática pues puede operar sin la intervención del operador al pasar de una operación a otra en la resolución de un determinado problema. Decimos que es secuencial pues debe seguir una serie ordenada de pasos para la resolución de cada problema.

Y decimos que es universal porque está capacitada para resolver cualquier tipo de problema que se plantee, dependiendo de como se haya programado a la máquina. Todas las computadoras digitales están compuestas por cinco(5) secciones básicas:

Unidad de Entrada, Unidad de Memoria, Unidad de Control, Unidad Aritmético-Lógica y Unidad de Salida.

Unidad de Memoria

Unidad de Entrada

Unidad de Control Unidad Aritmético Lógica

Unidad de Salida

Unidad de Entrada

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Tiene por función la conversión de señales a nivel humano, en señales que sean entendibles por la máquina. La unidad de entrada traduce la información de nivel humano a nivel de máquina, usando el sistema binario (ceros y unos codificados). Unidad de Salida Es el traductor inverso de la unidad de entrada, es decir, la información que estaba a nivel máquina se transforma en lenguaje humano. CPU En el bloque central del esquema podemos ver dos bloques: Unidad de Control y Unidad aritmético-lógica. Estos dos bloques forman la Unidad Central de Proceso (CPU o UCP). Unidad de Memoria Los dispositivos electrónicos o electromagnéticos en donde se almacena la información recibida del exterior antes de ser procesada, y la ya procesada, constituye la MEMORIA. En la memoria residen el programa que será procesado, los datos para el proceso y los resultados del proceso. ALU La información se procesa matemáticamente y se compara lógicamente dentro de la Unidad Aritmético -Lógica, conocida como ALU. Unidad de Control

Se encarga de que las operaciones se realicen en las secuencias que correspondan (por ejemplo no calcular antes de recibir los datos, no comunicar información al exterior mientras no se terminen los cálculos, etc.).

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SSiisstteemmaa BBiinnaarriioo

Las computadores se construyen a partir de dispositivos de conmutación que reducen toda la información a ceros y unos, es decir que representan los números con el sistema binario, un sistema que denota todos los números con combinaciones de 2 dígitos. Es decir que el potencial de la computadora se basa en sólo dos estados electrónicos: encendido y apagado. Las características físicas de la computadora permiten que se combinen estos dos estados electrónicos para representar letras, números, colores. Un estado electrónico de "encendido" o "apagado" se representa por medio de un bit. La presencia o la ausencia de un bit se conoce como un bit encendido o un bit apagado, respectivamente. En el sistema de numeración binario y en el texto escrito, el bit encendido es un 1 y el b it apagado es un 0. Las computadoras cuentan con soft que convierte automáticamente los números decimales en binarios y viceversa. El procesamiento de número binarios de la computadora es totalmente invisible para el usuario humano. Para que las palabras, frases y párrafos se ajusten a los circuitos exclusivamente binarios de la computadora, se han creado códigos que representan cada letra, dígito y carácter especial como una cadena única de bits. El código más común es el ASCII (American Standard Code for Information Interchange, Código estándar estadounidense para el intercambio de información). Un grupo de bits puede representar colores, sonidos y casi cualquier otro tipo de información que pueda llegar a procesar un computador. La computadora almacena lo s programas como colecciones de bits, lo mismo que los datos. La memoria es, una colección de elementos que permiten almacenar un dígito binario (0 ó 1). Cada dígito binario se denomina BIT. Pero la memoria se divide en particiones de mayor tamaño, lo normal es en grupos de ocho (8) bits. Esta partición se denomina BYTE, y dos de esos bytes (o sea 16 bytes) forman lo que se denomina una palabra. Un byte es la mínima cantidad de información que el sistema nos permite manejar en Memoria, y una palabra es la información necesaria para señalar la posición en memoria de un byte. Es por ésto que las PC se conocen como máquinas de 16 bits.

La capacidad global de las memorias se mide de la siguiente manera:

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8 bit ................................1 byte 1024 bytes......................1 kilobyte (Kb)

1024 Kb ..........................1 Megabyte (Mb) 1024 Mb ..........................1 Gigabyte (Gb) 1024 Gb ..........................1 Terabyte (Tb)

CCllaassiiffiiccaacciióónn ddee llaass ccoommppuuttaaddoorraass

La característica distintiva de cualquier sistema de computación es su tamaño, no su tamaño físico, sino su capacidad de cómputo. El tamaño o capacidad de có mputo es la cantidad de procesamiento que un sistema de computación puede realizar por unidad de tiempo.  Macrocomputador: Máquina de enormes dimensiones, que usan las grandes organizaciones y que tienden a ser invisibles para le público en general, ya que están escondidas en salas con clima controlado. Son capaces de comunicarse simultáneamente con varios usuarios por la técnica de tiempo compartido; éste también permite que los usuarios con diversas necesidades computacionales compartan costosos equipos de computación.  Minicomputador: También es una máquina multiusuario (es decir que usa la técnica de tiempo compartido). Es más pequeño y económico que un macrocomputador, pero mayor y más potente que una computadora personal.  Estación de trabajo: Computador de escritorio que tiene el poder de un minicomputador, pero a una fracción del costo. Es de uso muy común entre personas cuyas tareas requieren gran cantidad de cálculos

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