Funcionamiento Interno de una Computadora
Considerando la definición
de computador, se
puede decir que
informática o ciencia
e ingeniería de los
computadores es el
campo de conocimiento
que abarca todos
los aspectos del diseño
y uso de
los computadores.
En informática es
frecuente codificar la
información. codificación es
una transformación que representa
los elementos de un conjunto
mediante los de
otro, de forma
tal que a cada
elemento del primer
conjunto le corresponda
un elemento distinto
del segundo.
computador,
computadora u ordenador
es una máquina
capaz de aceptar
unos datos de entrada,
efectuar con ellos
operaciones lógicas y
aritméticas, y proporcionar
la información resultante
a través de
un medio de
salida; todo ello
sin intervención de
un operador humano
y bajo el control
de un programa
de instrucciones previamente
almacenado en el
propio computador.
Un computador puede
considerarse como un
sistema cuyas salidas
o resulta dos son
función (dependen) de
sus entradas, constituidas
por datos e
instrucciones.
Son máquinas electrónicas capaces de tratar y procesar la
información de una forma secuenciada,
rápida y eficaz.
Con 2 componentes:
Hardware: son los elementos físicos como el monitor, ratón,
teclado, impresora, etc.
Software: son los programas que organizan y coordinan la
forma lógica las distintas funciones.
Misión del CPU:
Interpretar y procesar las instrucciones que recibe el
ordenador a través de los dispositivos de entrada. Ofrecer los resultados a
través de los dispositivos de salida.
La información se introduce a través de las unidades de
entrada (teclado, ratón), según una secuencia de impulsos eléctricos
codificados en código binario que el ordenador se encarga de
identificar y procesar.
La información se almacena en la memoria principal y se
efectúan los cálculos en la unidad aritmético-lógica, gracias a que la unidad
de control organiza y establece el orden en el que se deben desarrollar las
distintas tareas. Este conjunto de elementos constituye la CPU. Una vez
procesada y traducida la información, los ordenadores la presentan a través de
los dispositivos de salida (monitor, impresora).
ARQUITECTURA DEL ORDENADOR
Estos 3 componentes forman la CPU (Unidad central
de procesamiento) consta de 3 partes:
Memoria principal
Unidad de control
Unidad aritmético-lógica
MEMORIA PRINCIPAL
La memoria Principal es la parte más importante de la
máquina.
Se encuentra conectada directamente al microprocesador,
de tal forma que conceptualmente podríamos definir un ordenador como
un sistema microprocesador-memoria principal.
Físicamente son circuitos integrados en los que la
información se representa mediante señales eléctricas.
Hay dos tipos básicos de memoria principal: ROM: Read Only
Memory: Memoria de Solo Lectura. RAM: Random Access Memory:
Memoria de Acceso Aleatorio.
ROM La ROM (Read Only Memory: Memoria de Solo Lectura) es
una memoria de uso específico que ya viene de fábrica grabada. Constituye una
mínima parte del total de memoria principal. Su comportamiento es
especial puesto que no se puede grabar y no es volátil. El fabricante
incluye datos esenciales para el funcionamiento de la máquina que
nunca se pueden borrar. Esta memoria se puede encontrar en un chip especial
llamado BIOS.
LA UNIDAD DE CONTROL
Como su propio nombre indica, es la encargada de controlar
la operación de los componentes de la CPU, y también los elementos externos a
ella, mediante el envío de señales de control. Su trabajo consiste en
encargarse de: Controlar la secuencia de instrucciones a ser ejecutadas.
Controlar el flujo de datos entre las diferentes partes que forman un
ordenador. Interpretar las instrucciones. Regular tiempos de acceso y ejecución
en el procesador. Enviar y recibir señales de control
de periféricos externos. UNIDAD DE CONTROL.
UNIDAD ARITMÉTICO-LÓGICA
La Unidad Aritmético Lógica (UAL), o Arithmetic Logic Unit
(ALU), es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas
(como adición, substracción, etc.) y operaciones lógicas (como OR, NOT, XOR,
etc.), entre dos números.
UNIDAD DE ENTRADA
(E):
Es un dispositivo por el que se introducen en el computador los datos e instrucciones. En estas unidades se transforman las informaciones de entrada en señales binarias de naturaleza eléctrica. Un mismo computador puede tener distintas unidades de entrada (en la Figura 1.3 se incluye una sola por simplificar). Son unidades de entrada: un teclado, un ratón, un escáner de imágenes, una lectora de tarjetas de crédito, etc.
UNIDAD DE SALIDA (S):
Es un dispositivo
por el que
se obtienen los
resultados de los
programas ejecutados en el
computador. La mayor
parte de estas
unidades (un computador
suele tener varias
de ellas) transforman las
señales eléctricas binarias
en información perceptible
por el usuario.
Son dispositivos de salida
unidades tales como
una pantalla, una
impresora o un
altavoz.
MEMORIA INTERNA (MI):
Es la unidad
donde se almacenan
tanto los datos
como las instrucciones
durante la ejecución de
los programas. La
memoria interna (también
a veces denominada
memoria central o
memoria principal) actúa
con una gran
velocidad y está
ligada directamente a
las unidades más rápidas
del computador (unidad
de control y unidad
aritmética-lógica). Para que un programa se
ejecute debe estar
almacenado (cargado) en
la memoria principal.
En los computadores actuales está
formada por circuitos
electrónicos integrados (chips).
Control y sincronización de tiempo: Existen dos tipos
principales de organizaciones de control:
1. Control por
cableado
2. Control
microprogramado
CONTROL POR CABLEADO
En la organización por cableado, la lógica de control se
logra mediante compuertas, Flip -Flops y otros circuitos digitales. Esto tiene
la ventaja de que puede utilizarse para producir un modo de operación más
rápido
CONTROL MICROPROGAMADO
En la organización microprogramada, la información de
control esta almacenada en una memoria de control . La memoria de control está
programada para iniciar la secuencia de microoperaciones requerida .
A partir del registro de
instrucción, los datos que forman la instrucción son decodificados por la
unidad de control. El resultado generado por la operación es almacenado en la
memoria principal o enviado a un dispositivo de salida dependiendo de la
instrucción.
Instrucciones de Entrada: Su misión consiste en leer uno o
varios datos de un dispositivo de entrada y almacenarlos en la memoria central,
en los objetos cuyos identificadores aparecen la propia instrucción.
Instrucciones de Salida: Su misión consiste en enviar datos
a un dispositivo externo tomados, de la memoria central o definidos de alguna
forma en la propia instrucción.
Interrupciones: Las interrupciones son llamadas automáticas
a procedimiento no debidas al programa sino a una causa exterior. La diferencia
entre las interrupciones y los desvíos es que éstos son provocados por el mismo
programa mientras que las interrupciones son provocadas por causas externas de
forma totalmente asíncrona
No hay comentarios:
Publicar un comentario