Contabilidad

Arquitectura de computadoras

Unidad Temas Subtemas

1 Modelo de arquitecturas de cómputo. 1.1 Modelos de arquitecturas de cómputo.

1.1.1 Clásicas.

1.1.2 Segmentadas.

1.1.3 De multiprocesamiento.

1.2 Análisis de los componentes.

1.2.1 CPU.

1.2.1.1 Arquitecturas.

1.2.1.2 Tipos.

1.2.1.3 Características.

1.2.1.4 Funcionamiento.

1.2.2 Memoria.

1.2.2.1 Arquitecturas.

1.2.2.2 Tipos.

1.2.2.3 Características.

1.2.2.4 Funcionamiento.

1.2.3 Dispositivos de I/O.

1.2.3.1 Arquitecturas.

1.2.3.2 Tipos.

1.2.3.3 Características.

1.2.3.4 Funcionamiento.

2 Comunicación interna en la computadora. 2.1 Buses.

2.1.1 Bus Local.

2.1.2 Bus de datos.

2.1.3 Bus de direcciones.

2.1.4 Bus de control.

2.1.5 Buses normalizados.

2.2 Direccionamiento.

2.2.1 Modo real.

2.2.2 Modo protegido.

2.2.3 Modo real virtual.

2.3 Temporización.

2.3.1 Reloj de sistema.

2.3.2 Reset del sistema.

2.3.3 Estados de espera.

2.4 Interrupciones de Hardware.

2.4.1 Enmascarable.

2.4.2 No-enmascarable.

2.5 Acceso Directo a memoria.

2.5.1 Sistema de video.

2.5.2 Sistema de discos.

2.5.3 Otras aplicaciones.

3 Selección de componentes para ensamble de equipos de cómputo. 3.1 Chip Set.

3.1.1 CPU.

3.1.2 Controlador del Bus.

3.1.3 Puertos de E/S.

3.1.4 Controlador de Interrupciones.

3.1.5 Controlador de DMA.

3.1.6 Circuitos de temporización y control.

3.1.7 Controladores de video.

3.2 Aplicaciones.

3.2.1 Entrada/ Salida.

3.2.2 Almacenamiento.

3.2.3 Fuente de alimentación.

3.3 Ambientes de servicios.

3.3.1 Negocios.

3.3.2 Industria.

3.3.3 Comercio electrónico.

4 Microcontroladores. 4.1 Arquitectura.

4.1.1 Terminales.

4.1.2 CPU.

4.1.3 Espacio de Memoria.

4.1.4 Entrada/ Salida.

4.1.5 Características especiales.

4.2 Programación.

4.2.1 Modelo de programación.

4.2.2 Conjunto de instrucciones.

4.2.3 Modos de direccionamiento.

4.2.4 Lenguaje ensamblador.

4.3 Aplicaciones.

4.3.1 Como sistema independiente.

4.3.2 Como subsistema de una computadora.

Unidad 1. Modelo de arquitecturas de cómputo.

1.1 Modelos de arquitecturas de cómputo.

2

3 Tecnologías RISC y CISC:

RISC: (Reduced Instruction Set Computer) computadora de conjunto de instrucciones reducido

Arquitectura de computadoras que ejecuta un número limitado de instrucciones. El concepto es que la mayoría de los programas usan generalmente unas pocas instrucciones, y si se acelera la ejecución de esas instrucciones básicas, se mejora el rendimiento.

La arquitectura RISC elimina una capa de carga operativa llamada "microcódigo", que se emplea normalmente para facilitar la agregación de nuevas y complejas instrucciones a una computadora. Las computadoras RISC poseen un pequeño número de instrucciones montadas en los circuitos de nivel inferior, que trabajan a máxima velocidad.

Aunque las máquinas RISC son sólo de un 15% a un 50% más veloces que sus contrapartidas CISC

CISC: (Complex Instruction Set Computer) Computadora de conjunto de instrucciones complejo Computadoras que poseen un conjunto de instrucciones muy extenso. Las máquinas CISC tienen de doscientas a trescientas instrucciones, que están grabadas en microcódigo.

http://www.monografias.com/trabajos/refercomp/refercomp.shtml

3.1.1 Clásicas.

El Concepto de von Neumann.

Los primeros computadores se programaban en realidad recableándolos. Esto prácticamente equivalía a reconstruir todo el computador cuando se requería de un nuevo programa. La tarea era simplificada gracias a un panel de contactos (muy similar al de los primeros conmutadores telefónicos que eran atendidos por operadoras, y que hoy en día sólo llegamos a ver en viajes películas en blanco y negro. Ver fig. 1) con el que era posible enlazar circuitos para crear secciones dedicadas a una actividad específicas. La programación del computador se llevaba a cabo, literalmente, reconstruyéndolo.

Fig 1.- ENIAC, primer computador electrónico y su panel de conexiones

Mientras que el recablear al computador establecía una clara distinción entre los datos (representados por los estados o señales eléctricas que serín mantenidas por los relevadores o a través de los bulbos que conformaban al computador) y el programa (las conexiones que serían establecidas entre estos componentes del hardware) la labor de "programación" requería sino del propio creador del computador si a un verdadero experto y conocedor de electrónica, principios de lógica digital y del problema mismo. Esto vino a cambiar con el concepto del programa almacenado, un concepto teórico muy importante que fue establecido por el matemático John von Neumann el 30 de junio de 1945 en un borrador sobre el diseño de la EDVAC. A diferencia de los primeros computadores, von Neumann proponía que tanto el programa como sus datos fueran almacenados en la memoria del computador. Esto no solo simplificaba la labor de programación al no tener que llevar a cabo el recableado del computador sino que además libraba y generalizaba el diseño del hardware para hacerlo independientede cualquier problema y enfocado al control y ejecución del programa. Este concepto fue tan importante y decisivo que dio lugar al concepto de la arquitectura de von Neumann, aún presente en nuestros días.

La arquitectura de von Neumann se compone de tres elementos:

1. La Unidad Central de Procesamiento (CPU, por sus siglas en inglés), que es considerada como el cerebro y corazón del computador. Internamente consiste de una Unidad Aritmético-Lógica (ALU), un conjunto de registros y una Unidad de Control (CU). La ALU es donde se realizan todas las operaciones que involucran un procesamiento matemático (particularmente aritmético) o lógico (operaciones booleanas). Los registros permiten el almacenammiento de datos para estas operaciones y sus resultados. En la CU es donde

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