martes, 2 de septiembre de 2014

Unidades Funcionales de una Computadora

¿Qué es una computadora?


Es una máquina digital y sincrónica, con cierta capacidad de cálculo numérico y lógico, controlada por un programa almacenado, y con posibilidad de comunicación con el mundo exterior. Cambia información de una forma a otra: recibe información (entrada), la transforma, y proporciona información (salida).


Máquina de Von Neumann
En el año 1946, el matemático húngaro John Von Neumann, publicó un artículo de investigación que brindó las bases para la construcción y el desarrollo de computadoras hasta hoy en día.
La arquitectura Von Neumann se fundamenta en el concepto de programa almacenado; plantea que las instrucciones y los datos tenían que almacenarse juntos en un medio común y uniforme – denominado memoria-, en vez de estar separados. Así las instrucciones y los datos podían leerse y escribirse bajo el control del programa. 
Un segundo concepto trataba sobre la ruptura de secuencia, donde según el resultado de una operación, se ejecutaría la siguiente instrucción u otra. Esto definió el ciclo de trabajo de una computadora, el mismo realiza los siguientes pasos secuencialmente:
1) Obtiene la siguiente instrucción desde la memoria en la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en el registro de instrucción.
2) Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar a la siguiente.
3) Descodifica la instrucción mediante la unidad de control. Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes del ordenador para realizar una función determinada.
4) Se ejecuta la instrucción.
5) Almacena los resultados en la memoria.

El hardware de un sistema se puede catalogar en tres partes, conectadas entre sí por buses de comunicación: 

  •          Unidad Central de Proceso (CPU)
  •          Memoria Principal
  •     Dispositivos de entrada/salida

























Periféricos

Periféricos de entrada:
Son los encargados de introducir los datos y los programas desde el exterior a la memoria principal para que puedan ser utilizados por la computadora. Además, transforman los datos introducidos en códigos binarios que pueden ser entendidos y procesados por la computadora. Ej. Teclado, mouse, escáner, etc.

Periféricos de salida:
Son los encargados de proporcionar al exterior los datos de salida o resultados de los procesos que se realizan en la computadora. Ej. Monitor, plotter, impresora, etc.

Periféricos de entrada/salida:
A través de ellos se intercambia información con la CPU en ambos sentidos. Un subconjunto importante de estos corresponde a los dispositivos de almacenamiento. Ej. Modem, de almacenamiento (disquetera, discos rígidos), etc.
Podemos distinguir entre periféricos locales y periféricos remotos, según su conexión a la computadora. Un periférico local, como el mouse, se encuentra cerca de la CPU conectado mediante cables que hacen las veces de prolongador de los buses de la computadora. Para un periférico remoto, como una impresora láser, la conexión se realiza a través de una red de comunicaciones.



Líneas de comunicación – Buses
Los periféricos de entrada/salida representan a los dispositivos que permiten la comunicación con el exterior. A los efectos de interconectar todos los módulos se implementa un cableado denominado sistema de bus.
Un sistema de bus está compuesto por el conjunto de caminos compartidos que permiten la interconexión de los distintos componentes: CPU, memoria y periféricos de entrada/salida. Un bus está formado por un conjunto de líneas eléctricas que permiten la transmisión de datos en paralelo.
Hay tres tipos de buses:
  •          De datos
  •          De direcciones
  •          De control
    Fuente: apuntes del material de clase

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