Arquitectura del Computador

Revista

MICRO Realizado por: Michael Aguilera C.I 27935440

Instituto Universitario Politécnico

“Santiago Mariño” Extensión Puerto Ordaz Ciudad Guayana, noviembre 2021

ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR:

Arquitectura del Computador

Conceptos Organización Física Arquitectura Von Neumann

CENTRO DE PROCESAMIENTO:

Placa Principal CPU Registros Bus

FUNCIONAMIENTO INTERNO DE UN COMPUTADOR:

Instrucciones Micro Operaciones

INDICE 3. Arquitectura del Computador Conceptos Organización Física Arquitectura Von Neumann

7. Centro de Procesamiento Placa Principal CPU Registros Bus

11. Funcionamiento Interno del Computador Instrucciones Micro Operaciones 13. Bibliografía

Michael Aguilera C.I 27935440 Sistemas Operativos

Instituto Universitario Politécnico

“Santiago Mariño” Extensión Puerto Ordaz

Arquitectura de Computadoras: Conceptos

La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadoras. 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 (CPU) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.

También la arquitectura del computador está basada en tres grandes principios que se aplican a todo dispositivo o componente del computador, estos tres principios son: velocidad, capacidad y tipo de conexión.

También suele definirse como la forma de interconectar componentes de hardware, para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo.

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Organización Física del Computador

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.

1. Dispositivo de entrada: A través de ellos se ingresan los datos al sistema, estos son convertidos en señales eléctricas, que se envían a la memoria principal para ser procesados o para guardarlos permanentemente en un disco duro (teclado ,mouse, etc.).

2. Memoria principal: Almacena datos programas instrucciones, funciones, lectura y escritura

3.CPU: Parte más importante del computador ya que la unidad de control y la unidad aritmético lógica en interacción con la memoria principal permite el procesamiento de los datos y el control de los demás dispositivos del sistema.

ALU: Operaciones operaciones comparaciones.

aritméticas, lógicas y 4

Organización Física del Computador

4. Dispositivo de salida: A través de ellos se muestran los resultados, del procesamiento de los datos : monitor, impresora, altavoces, memo.

También son el medio por el cual el computador presenta información a los usuarios. Los más comunes son la pantalla y la impresora .

5. Memoria externa: También se la conoce como memoria auxiliar, ésta es la encargada de brindar seguridad a la información almacenada, por cuanto guarda los datos de manera permanente e independiente de que el computador esté en funcionamiento, a diferencia de la memoria interna que solo mantiene la información mientras el equipo esté encendido.

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.

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Arquitectura Von Neumann La arquitectura von Neumann, también conocida como modelo de von Neumann o arquitectura Princeton, es una arquitectura de computadoras basada en la descrita en 1945 por el matemático y físico John von Neumann y otros, en el primer borrador de un informe sobre el EDVAC. Este describe una arquitectura de diseño para un computador digital electrónico con partes que constan de una unidad de procesamiento que contiene una unidad aritmético lógica y registros del procesador, una unidad de control que contiene un registro de instrucciones y un contador de programa, una memoria para almacenar tanto datos como instrucciones, almacenamiento masivo externo, y mecanismos de entrada y salida.

John von Neumann nació en 1903, en una Budapest bien afianzada en el imperio austrohúngaro, y desde muy pequeño demostró tener una inteligencia extraordinaria que lo dotó especialmente para la ciencia en general y las matemáticas en particular. Su ansia por aprender le llevó a simultanear sus estudios de matemáticas en Budapest con la licenciatura en ingeniería química que cursó en la misma escuela politécnica federal de Zúrich por cuyas aulas pasó no muchos años antes Albert Einstein

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Centro de Procesamiento

Placa Principal En computación, la placa madre, placa principal, placa base o tarjeta madre (del inglés: motherboard) es la tarjeta de circuito integrado principal del sistema informático, a la que se acoplan los demás componentes que constituyen el computador.

Es, por ende, una parte fundamental del mismo y se encuentra dentro de la carcasa del CPU, en donde presenta salidas al exterior que permiten la conexión de distintos periféricos y aditamentos.

En la placa base se encuentran además elementos indispensables del sistema, como el microprocesador, la memoria RAM, las ranuras de expansión o el circuito integrado auxiliar (chipset). En su interior, igualmente, se halla instalado el firmware del BIOS, software de sistema que permite regular y probar las funciones elementales del hardware y hace las veces de soporte para la carga del sistema operativo.

Las tarjetas madre se fabrican en base a dimensiones estándar, conocidas como formatos, para garantizar que quepan dentro de los cascarones del CPU.

Centro de Procesamiento

CPU Unidad Central de Procesamiento CPU son las siglas de Central Processing Unit, lo que traducido significa Unidad Central de Procesamiento.

Se trata de uno de los componentes vitales que te vas a encontrar en tu ordenador, tu Smartphone o tu tableta o portátil, e incluso en relojes y prácticamente cualquier dispositivo electrónico. Sin él, simplemente no podrían funcionar.

A la CPU se la suele llamar coloquialmente como microprocesador o simplemente procesador, y puedes considerarla como el cerebro de cualquier dispositivo. Se encarga de procesar todas las instrucciones del dispositivo, leyendo las órdenes y requisitos del sistema operativo, así como las instrucciones de cada uno de los componentes y las aplicaciones

Centro de Procesamiento

Registros Los registros del procesador se emplean para controlar instrucciones en ejecución, manejar direccionamiento de memoria y proporcionar capacidad aritmética. Los registros son espacios físicos dentro del microprocesador con capacidad de 4 bits hasta 64 bits dependiendo del microprocesador que se emplee. Los registros son direccionales por medio de una viñeta, que es una dirección de memoria.

Los bits, por conveniencia, se numeran de derecha a izquierda (15,14,13?.

3,2,1,0), los registros están divididos en seis grupos los cuales tienen un fin especifico.

Los registros se dividen en:

1. Registros de segmento

2. Registros de apuntadores de instrucciones 3. Registros apuntadores

4. Registros de propósitos generales 5. Registro índice 6. Registro de bandera.

Centro de Procesamiento

BUS En arquitectura de computadores, el bus (o canal) es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de una computadora. Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistores y condensadores, además de circuitos integrados. En su mayoría los buses están formados por conductores metálicos por los cuales se trasmiten señales eléctricas que son enviadas y recibidas con la ayuda de circuitos integrados que manejan un protocolo que les permite trasmitir datos útiles.

Existen dos tipos transferencia en los buses:

de

1. Serie: El bus solamente es capaz de transferir los datos bit a bit. Es decir, el bus tiene un único cable que transmite la información.

2. Paralelo: El bus permite transferir varios bits simultáneamente, por ejemplo 8 bits.

Funcionamiento Interno del Computador

Instrucciones Se denomina instrucción en informática al conjunto de datos insertados en una secuencia estructurada o específica que el procesador interpreta y ejecuta.

Los tipos de instrucción son aquellos permitidos están definidos y determinados dentro de cada importante plataforma en el conjunto de instrucciones que también determina los registros de origen y destino de la CPU, y en ocasiones un dato inmediato (aquellos que son especificados explícitamente en la instrucción).

Tipos: Instrucciones de transferencia de datos: en este tipo de instrucciones, se transfieren datos desde una localización a otra.

Instrucciones aritméticas: pueden implicar transferencia de datos antes y/o después. Realizan operaciones aritméticas de las que se encarga la ALU. Se pueden clasificar en de 1 operando (valor absoluto, negación) y 2 operandos (suma, resta).

Instrucciones lógicas: al igual que las aritméticas, la ALU se encarga de realizar estas operaciones, que en este caso son de tipo lógico.

Instrucciones de conversión: similares a las aritméticas y lógicas.

Pueden implicar lógica especial para realizar la conversión.

Instrucciones de transferencia de control: actualizan el contador de programa (PC). Administran las llamadas/retornos a las subrutinas, el paso de parámetros y el enlazado.

Instrucciones de E/S : administran los comandos de entrada/salida. Si hay un mapa de memoria de entrada/salida, determina la dirección de este mapa.

MICRO OPERACIONES Como ya sabemos, ejecutar un programa consiste en ejecutar una secuencia de instrucciones, y cada instrucción se lleva a cabo mediante un ciclo de ejecución que consta de las fases principales siguientes:

TIPOS:

1) Lectura de la instrucción.

2) Transferencia interna con transformación: operaciones aritméticas o lógicas utilizando registros internos del procesador.

2) Lectura fuente.

de

los

operandos

3) Ejecución de la instrucción y almacenamiento del operando de destino.

4) Comprobación interrupciones.

de

Cada una de las operaciones que hacemos durante la ejecución de una instrucción la denominamos micro operación, y estas micro operaciones son la base para diseñar la unidad de control.

1) Transferencia interna: operaciones de transferencia entre registros internos del procesador.

3) Transferencia externa: operaciones de transferencia entre registros internos del procesador y registros externos al procesador o módulos externos al procesador (como el bus del sistema o la memoria principal).

BIBIOGRAFIA https://es.m.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_de_computadoras#:~:text=La %20arquitectura%20de%20computadoras%20es,de%20un%20sistema%20d e%20computadoras.&text=Tambi%C3%A9n%20suele%20definirse%20como %20la,de%20funcionalidad%2C%20rendimiento%20y%20costo. https://es.m.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_de_Von_Neumann https://www.google.com/amp/s/www.xataka.com/historiatecnologica/john-von-neumann-genio-que-diseno-arquitectura-nuestrosordenadores-hizo-hace-75-anos-este-solo-uno-sus-logros/amp https://sites.google.com/site/tecnohernancardozo/organisacion-fisica-delcomputador https://es.m.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamiento#:~:text =La%20unidad%20central%20de%20procesamiento,inteligentes%20y%20ot ros%20dispositivos%20programables. https://concepto.de/placa-madre/ https://es.m.wikipedia.org/wiki/Registro_(hardware) https://es.m.wikipedia.org/wiki/Bus_(inform%C3%A1tica) https://datosuno.wordpress.com/unidad-1/funcionamiento-interno-de-lapc/ http://www.ucla.edu.ve/dmedicin/departamentos/medicinapreventivasocia l/SEB/COMPUTACION/tema1.htm

Michael Aguilera C.I 27935440 Sistemas Operativos

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