domingo, 20 de septiembre de 2015

Unidades funcionales de una computadora

Para empezar: ¿Qué es una computadora?
En pocas palabras, una "computadora" se podría definir como: una maquina digital, capaz de realizar diferentes funciones (numéricas y lógicas), controlada por un programa, y que ademas permite la comunicación de las personas con el mundo exterior.

La máquina de Von Neumann- su arquitectura: 

John Von Neumann (1903-1957).















La arquitectura de Von Neumann:
-Concepto de programa almacenado: Se refiere al almacenaje, tanto de las instrucciones, como de los datos, en la memoria de una computadora.
-Concepto de ruptura de secuencia o "salto condicional": cuando un programa esta sujeto a una condición, y cuando las operaciones llegan a dicha condición, el programa evaluara su continuación, según operaciones preestablecidas.
-Ciclo de trabajo o ciclo de ejecución de la instrucción:
1- Tomar de la memoria la siguiente instrucción.
2- Decodificar la instrucción.
3- Tomar de la memoria el o los operandos asociados.
4- Ejecutar la operación.
5- Almacenar los resultados à Mientras haya instrucciones (Ejecutar desde el paso 1 a 5).



Composición de la máquina de Von Neumann:
A-   Memoria principal.
B-   Unidad Central de Proceso (CPU) que contiene:
-B1: una Unidad Aritmética Lógica (UAL).
-B2: una Unidad de Control (UC), la cual genera el ciclo de trabajo descripto antes.
-B3: un conjunto de registros.
C- Líneas de transferencia (Buses) de datos, de direcciones de memoria y de control.
D- Dispositivos de entrada/salida.

A-   Memoria principal:
Almacena temporalmente los datos e instrucciones de un programa (el cual se debe estar ejecutando en ese momento).
Se compone por un conjunto finito de celdas, donde cada celda equivale a 1 byte (1 byte= 8 bits= 2ˆ8 valores diferentes).

B-   CPU o Unidad Central de Proceso:
B1-Unidad Aritmética y Lógica: desarrolla operaciones aritméticas básicas (suma, resta, etc) y lógicas (and, or, not, etc).
Esta unidad es dirigida por la Unidad de Control.
B2- UC o  "Unidad de Control": unidad encargada de controlar el ciclo de procesamiento.
Si es necesaria la ejecución de una instrucción, esta Unidad decodificara la instrucción, cargara los operandos necesarios, la ejecutara, y almacenara los resultados arrojados.

C-   BUSES- Líneas de comunicación:
Los buses se clasifican en tres tipos:
-De datos: bidireccional, transportan datos entre las partes que conforman la computadora. 
-De direcciones: donde viajan las direcciones de memoria sobre las cuales se quiere leer o escribir,
-De control: donde viajan señales que controlan el acceso y el uso a los buses de datos y de direcciones. Señales de control pueden ser: escribir en memoria, leer de memoria, escribir o leer en un dispositivo de E/S.

D-   DISPOSITIVOS DE E/S:
Las operaciones de E/S controlan el intercambio de información entre el usuario y la computadora.
Estos dispositivos están compuestos por:
-Interface: gestiona el intercambio de información entre el dispositivo periférico y la CPU.
-Controlador: Hardware y Software que gestionan directamente el dispositivo físico.
-Periféricos: es dispositivo de E/S propiamente dicho.
Y se clasifican en:
-Unidades de entrada: encargados de la introducción, tanto de datos como de programas, desde el exterior hacia la computadora.
Ejemplos: teclado, scanner, mouse, joystick, cámara de video, etc.
-Unidades de salida: llevan al exterior los datos/ resultados, producidos por los procesos de la computadora.
Ejemplos: monitor, impresora, sintetizador de voz.
-Unidades de E/S: intercambia información recíprocamente entre el usuario y la CPU.
Ejemplos: disquetera, discos rígidos, discos ópticos, etc.


Dispositivos periféricos.



















*Fuentes consultadas:
-Clase Unidades Funcionales- UNLu.