Arquitectura De Los Ordenadores

Arquitectura de los ordenadores

Introducción

El ordenador recibe y envía la información a través de los periféricos por medio de los canales. La UCP es la encargada de procesar la información que le llega al ordenador. El intercambio de información se tiene que hacer con los periféricos y la UCP. Todas aquellas unidades de un sistema exceptuando la UCP se denomina periférico, por lo que el ordenador tiene dos partes bien diferenciadas, que son: la CPU (encargada de ejecutar programas y está compuesta por la memoria principal) y los periféricos (entrada, salida y de comunicaciones)

Un computador ejecuta programas que están formados por instrucciones. Con el objetivo de ejecutar cada una de las instrucciones de forma adecuada Dado que las instrucciones se guardan en posiciones consecutivas de memoria, es necesario que el PC tenga asociado un incrementador que actúe sobre su valor cada vez que se comience a ejecutar una nueva instrucción

La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadora. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (UCP) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.

También suele definirse como la forma de seleccionar e interconectar componentes de hardware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo.

Ventajas de las arquitecturas

• Pila: Modelo sencillo para evaluación de expresiones (notación polaca inversa). Instrucciones cortas pueden dar una buena densidad de código.

• Acumulador: Instrucciones cortas. Minimiza estados internos de la máquina (unidad de control sencilla).

• Registro: Modelo más general para el código de instrucciones parecidas. Automatiza generación de código y la reutilización de operandos. Reduce el tráfico a memoria. Una computadora actualmente tiene como estándar 32 registros. El acceso a los datos es más rápido, y veloz.

Desventajas de las arquitecturas

• Pila: A una pila no se puede acceder aleatoriamente. Esta limitación hace difícil generar código eficiente. También dificulta una implementación eficiente, ya que la pila llega a ser un cuello de botella es decir que existe dificultad para la transferencia de datos en su velocidad MK.

• Acumulador: Como el acumulador es solamente almacenamiento temporal, el tráfico de memoria es el más alto en esta aproximación.

• Registro: Todos los operadores deben ser nombrados, conduciendo a instrucciones más largas.

Se hace una descripción de los diversos componentes del sistema y de su funcionalidad. Se analiza, además, la interrelación que existen entre ellos haciendo posible el funcionamiento integral y armónico de un sistema de computación. Actualizar la PC implica realizar cambios o agregar componentes con el objetivo de ampliar las funciones del sistema y mejorar su rendimiento.

Motherboard

El “Mother Board” o placa madre, es el elemento principal de todo ordenador, en el que se encuentran o al que se conectan todos los demás aparatos y dispositivos. - Tiene instalados una serie de integrados, entre los que se encuentra el chipset, que sirve como centro de conexión entre el procesador, la memoria RAM, los buses de expansión y otros dispositivos.

Procesador o CPU

El procesador (CPU, por Central Processing Unit o Unidad Central de Procesamiento), es por decirlo de alguna manera, el cerebro del ordenador. Permite el procesamiento de información numérica, es decir, información ingresada en formato binario, así como la ejecución de instrucciones almacenadas en la memoria. Básicamente, el procesador se encarga de interpretar y llevar a cabo las instrucciones que permiten el funcionamiento de la PC.

BIOS

El Sistema Básico de Entrada/Salida o BIOS (Basic Input- Output System ) es un código de software que localiza y reconoce todos los dispositivos necesarios para cargar el sistema operativo en la RAM.

Memoria RAM

La memoria principal o RAM (Random Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el computador guarda los datos que está utilizando en el momento presente. Se le llama RAM porque es posible acceder a cualquier ubicación de ella aleatoria y rápidamente.

Tarjeta de video

Una tarjeta gráfica o tarjeta de vídeo es una tarjeta de circuito impreso encargada de transformar las señales eléctricas que llegan desde el microprocesador en información comprensible y representable por la pantalla del ordenador. La resolución que soporta la tarjeta y el número de colores es de 1024 x 768 con 24 bits de colores.

Tarjeta de sonido

Permiten escuchar música y sonidos al ejecutar las aplicaciones. Es conveniente que admitan la modalidad ‘full dúplex’, para programas de video conferencias. Se suele conectar al CD-ROM para escuchar música.

Tarjeta de red

Las tarjetas de red (también denominadas adaptadores de red, tarjetas de interfaz de red o NIC) actúan como la interfaz entre un ordenador y el cable de red. La función de la tarjeta de red es la de preparar, enviar y controlar los datos en la red. Entre un ordenador y el cable de red.

Buses

El Bus es la vía a través de la que se van a transmitir y recibir todas las comunicaciones, tanto internas como externas, del sistema informático.

El bus es solamente un Dispositivo de Transferencia de Información entre los componentes conectados a él, no almacena información alguna en ningún momento.

Los datos, en forma de señal eléctrica, sólo permanecen en el bus el tiempo que necesitan en recorrer la distancia entre los dos componentes implicados en la transferencia.

En una unidad central de sistema típica el bus se subdivide en tres buses o grupos de líneas.

• Bus de Direcciones.

• Bus de Datos.

• Bus de Control.

Unidades de almacenamiento

Los dispositivos o unidades de almacenamiento de datos son dispositivos que leen o escriben datos en medios o soportes de almacenamiento, y juntos conforman la memoria secundaria o almacenamiento secundario de la computadora. Estos dispositivos realizan las operaciones de lectura y/o escritura de los medios o soportes donde se almacenan o guardan, lógica y físicamente, los archivos de un sistema informático.

Tipos de dispositivos de almacenamiento masivo:

• Disco flexibles:

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