Arquitectura Del Computador

Definiciones de Computador

 Máquina electrónica rápida y exacta que es capaz de aceptar datos a través de un medio de entrada, procesarlos automáticamente bajo el control de un programa previamente almacenado, y proporcionar la información resultante a un medio de salida.

 La computadora es, un dispositivo electrónico capaz de interpretar y ejecutar instrucciones o comandos programados para realizar operaciones de entrada, cálculos aritméticos y lógicos, y salida de gran complejidad en tiempos considerablemente reducidos.

 Es decir, es un sistema electrónico que realiza operaciones aritméticas y de lógicas a altas velocidades de acuerdo a las instrucciones internas con que fue programada, que son ejecutadas sin intervención humana. Tiene la capacidad de aceptar y almacenar datos de entrada, procesarlos y producir información de salida automáticamente.

 También se le define como un dispositivo electrónico cuyos componentes básicos son el procesador, la memoria y los dispositivos de entrada/salida (E/S). La característica principal de la computadora, respecto a otros dispositivos similares, es que puede realizar tareas diversas, utilizando distintos programas que se almacenan en la memoria para que los ejecute el procesador.

 Es una máquina capaz de procesar o tratar automáticamente a gran velocidad cálculos y complicados procesos que requieren una toma rápida de decisiones, mediante la aplicación sistemática de los criterios preestablecidos, siguiendo las instrucciones de un programa, la información que se le suministra, es procesada para así obtener un resultado deseado.

Arquitectura del Computador

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.

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 UCP (encargada de ejecutar programas y que está compuesta por la memoria principal, la Unidad aritmético lógica (UAL) y la Unidad de Control) y los periféricos (que pueden ser de entrada, salida, entrada-salida y comunicaciones).

Organización del Computador

Es el estudio de las unidades funcionales y sus interconexiones, que dan lugar a especificaciones arquitectónicas; conjunto de instrucciones, número de bits para representar tipos de datos, mecanismos de E/S y técnicas de direccionamiento de memoria.

La organización de computadoras se refiere a las unidades funcionales de una computadora (como la unidad central de procesamiento, unidad de memoria y los dispositivos de entrada/salida) y sus interconexiones, que materializan especificaciones arquitectónicas.

La organización de una computadora y su arquitectura están estrechamente relacionadas; sin embargo, no se deben confundir la arquitectura con la organización, que en algunos casos suele ser usada como un sinónimo de esta última, puesto que la arquitectura se enfoca a la forma de construir las unidades funcionales para que realicen las funciones especificadas por su organización, al igual que su forma de comunicarse e interactuar entre ellas.

Algunos de los atributos de la organización son las interfaces entre la computadora y los periféricos, las señales de control en el hardware y la tecnología de la memoria usada.

Reseña Histórica de los Computadores

 La Era Mecánica de los Computadores:

A finales del siglo XVI y comienzos del XVII comienza lo que denominamos Era Mecánica, en la que se intenta que aparatos mecánicos realicen operaciones matemáticas de forma prácticamente automática. En 1610, John Napier (1550-1617), inventor de los logaritmos, desarrolló las Varillas de Napier, que servían para simplificar la multiplicación. En 1641, el matemático y filósofo francés Blaise Pascal (1623-1662), con tan sólo 19 años, construyó una máquina mecánica para realizar adiciones, la Pascalina, para ayudar a su padre. Por su parte, Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) propuso el sistema binario para realizar los cálculos, construyendo una máquina que podía multiplicar, en incluso teóricamente, realizar las cuatro operaciones aritméticas. Sin embargo, la tecnología disponible le imposibilita la realización de las operaciones con exactitud. No obstante un estudiante alemán de la Universidad de Tubingen, Wilhelm Schickard (1592-1635) ya había construido una máquina de estas características entre 1623 y 1624, de la que hace unas breves descripciones en dos cartas dirigidas a Johannes Kepler. Por desgracia, al menos una de las máquinas quedó destruida en un incendio, y el propio Schickard murió poco después, víctima de la peste bubónica.

Los trabajos de Pascal y Leibniz tuvieron su continuación en 1727, cuando Jacob Leupold propuso algunas mejoras sobre el mecanismo de Leibniz. En 1777, Charles Mahon (1753-1816), Conde de Stanhope, construyó una máquina aritmética y otra lógica, esta última llamada Demostrador de Stanhope. En 1825, el francés Charles Xavier Thomas de Colmar diseña una máquina calculadora que posteriormente consigue comercializar con éxito.

Una mención muy especial requiere el desarrollo de un telar automático por el francés Joseph Jacquard (1752-1834), en 1801. En efecto, analizando las operaciones repetitivas que requería la producción de telas, este inventor imaginó conservar la información repetitiva necesaria bajo la forma de perforaciones en tarjetas. Estas perforaciones eran detectadas mecánicamente, asegurando el desplazamiento adecuado de las guías del hilado, pudiendo una sola persona tejer complicados patrones codificados en las perforaciones de las tarjetas.

Fue Charles Babbage (1791-18171) el que diseñó una verdadera máquina procesadora de información, capaz de autocontrolar su funcionamiento. Desesperado por los errores contenidos en las tablas numéricas de la época y dándose cuenta de que la mayoría de los cálculos consistían en tediosas

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