Unidades Funcionales de la Computadora

Unidades Funcionales de la Computadora

•Unidad Central •Memoria Principal •Registros Asociados •Dispositivos de •Procesadores Entrada y Salida

Editorial En el mundo moderno es importante saber y manejar la tecnología como herramienta de aprendizaje, el computador es una maquina electrónica capaz de almacenar información y tratarla automáticamente mediante operaciones matemáticas y lógicas controladas por programas informáticos.

En una computadora se pueden distinguir tres grandes elementos fundamentales: • La Unidad Central de Proceso, esta ejecuta una secuencia de instrucciones y procesa los datos de las mismas, estas secuencias de instrucciones son las que realizan los programas que tienen instalados en el computador.

• La memoria central o principal, que es la encargada del almacenamiento de los datos que se manejan en el sistema.

• El bus del sistema, encargado de conducir los flujos de datos que se mueven en el sistema entre la CPU, memoria, periféricos, etc.

Sabiendo esto se puede destacar su principal función la cual consiste en procesar grandes cantidades de información en forma veloz aumentando la hyujyjuyjj

productividad, así como también incrementa la calidad, eficiencia y precisión de los procesos con un índice menor de errores, se realiza este procedimiento gracias al hadware y software.

Índice Directorio

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Introducción

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Unidad Central Funciones de la Unidad Central

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Unidades Funcionales

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Memoria Principal Constitución Registros Asociados

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Procesadores Características

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Dispositivos de Entrada y Salida

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Conclusión

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Créditos

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Referencias Bibliográficas

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Directorio Director de la Revista Ing. José Antonio Zapata Hernández

Coordinador de la Escuela de Comercio Exterior Adán Camarillo

Composición, diseño e ilustración Yoseilin Marian Páez Prieto Andrés Adelino Tabares Reyes María del Valle Borrero Contreras Nicole Alejandra del Valle Ovallos Mora Angélica Zozuris Luces Eduarte

Diseño de Portada Yoseilin Marian Páez Prieto

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Introducción El elemento físico electrónico o hardware de un sistema básico de proceso de datos se puede estructurar en tres partes diferenciadas en cuanto a sus funciones: la Unidad Central de Proceso, la Memoria Central y las Unidades de Entrada/Salida o periféricos. La arquitectura básica de una computadora (unidades funcionales) se completa con el bus del sistema y los controladores.

conformada por la memoria RAM y ROM, a parte de otras formas de almacenamiento como el Disco Compacto o CD, Disco Duro, Memoria Flash, entre otras. Así como también se explicarán los Registros Asociados de la Memoria.

Por otra parte, se tienen las características del Procesador como lo son sus núcleos, la memoria caché, y la frecuencia del reloj.

Finalmente, se desarrollan los conceptos de cada uno de los Dispositivos de Entrada y Salida, los cuales permiten que el sistema funcione correctamente con ayuda externa. Mientras que la entrada permite al usuario enviar datos, la salida completa la tarea relacionada con los datos.

En la presente revista, se incluyen un conjunto de conceptos que ayudan a diferenciar cada una de las anteriores funciones. Para ello, se dan unas definiciones y unas nociones generales sobre informática.

Además, se desglosarán los conceptos de dichas funciones, por ejemplo, se explica, junto con imágenes y videos la constitución de la memoria principal, la cual está ooo

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Unidad Central

Tema 1.

La Unidad Central de Proceso, también llamado CPU (por sus siglas en inglés: Central Processing Unit), se trata de un circuito electrónico que se encuentra dentro de una computadora y que lleva a cabo las instrucciones dadas por un programa, realizando operaciones básicas aritméticas, lógicas y de control especificadas por las instrucciones.

Por lo mismo es llamado el “cerebro” de un dispositivo informático.

Central Processing Unit o Unidad Central de Proceso, también se usa para referirse a una cierta clase de máquinas de lógica que pueden ejecutar complejos programas de computadora.

Además de encargarse de la gestión para el procesamiento de los datos, el CPU contiene los puertos necesarios para conectar los distintos dispositivos periféricos, los cuales facilitan la interacción entre dos o más ordenadores, o entre una computadora y otro periférico externo a esta.

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Funciones de la Unidad Central Entre sus principales funciones se encuentran:

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Captar las instrucciones. Cada instrucción enviada por el programa tiene su propia dirección, por lo tanto el CPU debe seguir esa dirección para saber cuáles instrucciones ejecutar a continuación.

Decodificar las instrucciones, es decir, el CPU debe traducir cada programa a ejecutar, y esto mediante el código binario.

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Seguidamente, el CPU ejecuta instrucciones, como hacer cálculos, mover datos de una ubicación de memoria a otra o saltar a una dirección diferente.

Por último, el CPU después de ejecutar una instrucción, debe almacenar los datos de salida y escribirlos en la memoria.

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En su interior, la Unidad Central se compone por la placa base, el microprocesador, la memoria RAM, la tarjeta de expansión, entre otros elementos que ayudan al correcto funcionamiento del ordenador.

Por una parte, la placa base es un circuito a partir del cual se construye la computadora y está constituido por diversos conectores.

En segundo lugar, el microprocesador, el cual es un importante componente de un ordenador ya que se encarga de leer y ejecutar los programas almacenados en la memoria.

La memoria RAM, (por sus siglas en inglés Random Access Memory, o Memoria de Acceso Aleatorio), se trata de la memoria principal, pues en ella se almacenan programas gestionados por el sistema operativo.

En cuanto a las tarjetas de expansión, se refiere a pequeños circuitos que permiten ampliar un ordenador, al proporcionar conectores extra que no se encuentran en la placa base.

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Unidades Funcionales de la Computadora

Tema 2.

Toda computadora incorpora algunas partes funcionales que constituyen la producción de salidas lógicas. Las unidades funcionales se trata de un conjunto de componentes básicos que ayudan al ciclo de trabajo de una computadora.

Entre estos destacan:

Unidad de Entrada Se encarga de enviar instrucciones que son recibidas por la unidad de procesamiento (ALU), a través de elementos utilizados para introducir y mostrar la información (dispositivos periféricos, como mouse, teclado, panel táctil, etc). Estos datos se almacenan en la memoria para luego guiar a la Unidad Lógica y Aritmética sobre cuáles operaciones realizar a continuación.

Por ejemplo, cuando se presiona algún símbolo en el teclado, se convierte al código binario y se entrega al procesador, para que este interprete el código y realice la acción apropiada.

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Memoria Esta unidad se encuentra dentro del propio procesador y tiene la capacidad de almacenar instrucciones, datos y resultados intermedios a una alta velocidad. Es usado por el sistema para conservar datos de manera temporal y poder acceder a los valores más utilizados. Además, envía datos a otras unidades informáticas. Su tamaño tiene un impacto en su potencia y capacidad.

Unidad de Procesamiento Aritmética y lógica (ALU)

Realiza operaciones aritméticas como suma, resta, división, multiplicación, así como todas las operaciones lógicas para la toma de decisiones, como la comparación de datos. Al realizar las operaciones presentes en la instrucción, la unidad ALU comunica sus resultados y su estado a la UC y almacena el resultado en la memoria.

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Unidad de control Se encarga de coordinar las operaciones realizadas por las demás unidades, mediante la recuperación de las instrucciones de la memoria, para luego decodificarlas, y por último las ejecuta a través de la Unidad de Procesamiento. Su función principal es la de mantener el orden del sistema al seleccionar, interpretar y ejecutar las instrucciones enviadas por la Unidad de Entrada.

Unidad de salida Su función principal es enviar los resultados ya procesados ​al usuario. La información generada dentro de la computadora se muestra mediante los dispositivos de salida, como por ejemplo, una impresora o un monitor (pantalla de visualización).

Buses de Comunicación Es un conjunto de conexiones físicas de alta velocidad (cables, placa de circuito impreso, etc.) que permiten conectar componentes informáticos y transferir datos entre ellos. Por ejemplo, un bus interno conecta los componentes internos de la computadora a la placa base.

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Por su parte, Von Neumann propuso un modelo de la estructura básica de un computador basado en la organización de las unidades funcionales. Asimismo, todas están conectadas con la red de interconexión que les ayuda a intercambiar la información, como se puede ver a continuación.

John Von Neumann

Máquina Unidad de Control

Unidad de Entrada

ALU CPU

Memoria 12

Unidad de Salida

Memoria Principal

Tema 3.

La memoria principal es la parte de la computadora que almacena el software del sistema operativo, sus aplicaciones y otra información para que la unidad central de procesamiento (CPU) tenga acceso rápido y directo cuando sea necesario para realizar tareas. Se llama "acceso aleatorio" porque el CPU puede ir directamente a cualquier sección de la memoria principal y no tiene que seguir el proceso en un orden secuencial. Sin ella, una computadora no podría funcionar correctamente.

Constitución

Cuantos más programas ejecute un sistema, más memoria necesitará

La memoria principal se divide en dos medios de almacenamiento primario: memoria RAM y memoria ROM.

En la memoria RAM (Random Access Memory o Memoria de Acceso Aleatorio) es una forma de memoria de computadora que tiene la capacidad de permitir la lectura y escritura de datos.

Generalmente, se usa para almacenar datos de trabajo y código de máquina.

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Esta memoria es volátil, es decir, cambia y varía con facilidad, ya que cuando se apaga el equipo o falla la energía eléctrica se pierden los datos que contiene.

La memoria ROM (Read Only Memory), es un tipo de memoria no volátil utilizada en computadoras y otros dispositivos electrónicos. Es de sólo lectura, su capacidad no se modifica al igual que el contenido. En esta se encuentra varios programas de .

fábrica, usados por el sistema para configurarse por sí misma al iniciar una sesión, tales como rutinas de arranque, de diagnóstico y de entrada/salida. A continuación, se muestra la explicación de las memorias RAM y ROM:

Memorias de Almacenamiento: 1 Disco Duro Es un almacenamiento de datos no volátil, refiere a los dispositivos de almacenamiento que mantienen los datos almacenados cuando están apagados. Se encuentra instalado dentro de la consola de la computadora y conectado fijamente al CPU.

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Está formado por uno o varios platos rígidos en los cuales se almacena información que puede ser grabada, tiene una alta capacidad de almacenamiento.

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Disquete o disco flexible

Es un medio de almacenamiento magnético removible que permite el registro de datos, en el que puede grabarse y borrarse información. Su capacidad de espacio es mucho menor que la de un disco duro y varía de acuerdo con su formato. El tamaño más común de disquete es de 3 1⁄2 pulgadas.

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Disco Compacto Se trata de un disco de plástico que contiene datos digitales que se escanean con un rayo láser para reproducir el sonido grabado y otra información .También llamado por sus siglas en inglés CD (Compact Disc). Existen los de R (lectura) y los de RW (lectura y escritura) y su capacidad de almacenamiento es mucho mayor que la de un disco flexible, lo que permite almacenar texto, gráficos en movimiento y audio.

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Memoria Flash

Es un chip de memoria que se utiliza para almacenar y transferir datos entre una PC y dispositivos digitales.

Tiene la capacidad de ser reprogramado y borrado electrónicamente. A menudo se encuentra en unidades flash USB, reproductor de MP3 y cámaras digitales.

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Memoria Stick Es un tipo de dispositivo de almacenamiento de memoria flash portátil que normalmente se usa con dispositivos de mano, almacena de modo permanente gran cantidad información, permite compartir datos entre la computadora y diversos dispositivos electrónicos como cámaras fotográficas y de video, máquinas de juegos electrónicos, computadoras portátiles, etc.

Registros Asociados La memoria central tiene asociados dos registros para la realización de operaciones de lectura o escritura y un dispositivo encargado de seleccionar una celda de memoria en cada operación de acceso a la misma.

Registro de Dirección de Memoria (RDM): Previamente a realizar una operación de lectura o escritura se coloca en este registro la dirección de la celda que se va a utilizar en la trabajo, bien para grabar en ella o para extraer de la misma el dato correspondiente.

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Registro de Intercambio de Memoria (RIM): Es una operación de lectura de memoria, este registro es el que recibe el dato de memoria señalado por el RDM para su envío por medio del bus del sistema a la unidad que lo requiere. Si se trata de una operación de escritura en memoria, la información que hay que grabar, procedente de cualquiera unidad funcional, es depositada por medio del bus en el RIM para que desde él se transfiera a la posición de memoria indicada por el RDM.

Selector de memoria(SM): Este se activa cada vez que se produce una orden de lectura o escritura, conectando la celda de memoria, cuya dirección figura en el RDM, con RIM posibilitando la transferencia de los datos en un sentido o en otro. La unidad de información mínima manejable por una computadora es el conjunto de 8 bits o byte.

Dirección de Memoria de donde se extrae o se graba el dato de la operación.

El lectura, recibe el dato señalado por el RDM. En escritura, recibe el dato del Bus y lo transfiere a la celda que indica el RDM.

RIM

RDM

Una palabra es la cantidad de información que puede introducirse o extraerse de la memoria central de una sola vez.

(16, 32 o 64 Bits)

SELECTOR Se activa cada vez que se da una orden de lectura o escritura. Conecta la celda dada por el RDM con el RIM.

Una memoria puede considerarse como un conjunto de celdas (o palabras), cada una con la posibilidad de almacenar una información: dato o instrucción.

Las celdas están numeradas y la unidad de control conoce cada celda por su número, llamado dirección.

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Tema 4.

Procesadores

El procesador, también conocido como microprocesador, es el componente más importante dentro de una computadora, responsable de administrar todas las tareas que realiza la computadora y ejecutar el código de varios programas. Muchas veces con la ayuda de otros componentes y periféricos.

Desde un punto de vista físico, el procesador es una estructura muy compleja que consta de miles de millones de transistores de silicio. Se combinan en puertas lógicas. Se utilizan para crear diferentes estructuras que permiten procesar instrucciones de forma ordenada.

La velocidad del procesador se expresa en hercios (Hz). Mide el número de operaciones realizadas por el procesador. Este proceso es controlado por una señal llamada "reloj". Por lo general, consiste en una señal de onda cuadrada digital que representa un ritmo. El reloj es el número de pulsos por segundo que ejecuta el procesador.

Actualmente disponemos de procesadores con frecuencias superiores a los 3 GHz. Pueden realizar 3.000 veces más ciclos que los primeros microprocesadores que salieron al mercado hace unas décadas. Los procesadores modernos pueden tener varios núcleos.

Cada núcleo de procesador es en sí mismo un procesador.

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Características del Procesador •Frecuencia de reloj.

•Número de núcleos.

•Zócalo.

Se refiere a la velocidad de reloj que hay dentro del procesador. Es, básicamente, la cantidad de potencia que alberga la CPU. La mayoría de ellas cuentan con una frecuencia base usada para tareas básicas y otra turbo utilizada para procesos más exigentes Son los encargados de llevar a cabo multitud de tareas de manera simultánea sin que el PC tenga que trabajar de manera forzosa. Esto depende del uso que se le vaya a dar al ordenador. Si el CPU va a usarse para tareas de ofimática uno o dos núcleos es suficiente. Por otra parte, si se va usar para operaciones mas enérgicas como jugar editar de vídeos, se necesitarían al menos cuatro núcleos.

Es la conexión física entre un procesador de computadora y una placa base. Un zócalo de CPU utiliza cientos o incluso miles de pines metálicos como puntos de contacto para permitir que la energía y los datos pasen entre la CPU y la placa base.

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•Memoria caché.

•Número de hilos.

A la hora de almacenar cualquier dato o tarea, el ordenador hace uso de la memoria RAM. Sin embargo, a veces esto no es del todo suficiente y por tanto es necesario que utilice la memoria caché de la propia CPU.

Se puede definir como el flujo de control de programa. Estos ayudan de directamente a un procesador para que administre sus tareas correctamente. De esta manera, la función de los hilos hace que los ‘tiempos de espera’ entre procesos se aprovechen mejor.

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Dispositivos de Entrada y Salida

Tema 5.

Los dispositivos de entrada y salida son un tipo de dispositivo de hardware que conforma el sistema informático. Estos permiten que el sistema funcione correctamente con ayuda externa. Ambos tratan con datos pero de diferentes maneras. La entrada permite al usuario enviar datos mientras que la salida completa la tarea relacionada con los datos.

A continuación, se nombran algunos de estos dispositivos auxiliares que se conectan al dispositivo y completan todas las tareas en consecuencia.

Dispositivos de Entrada

2. Ratón

1. Teclado

Permite ingresar datos en el sistema o cualquier otro dispositivo con la ayuda de las teclas. Establece una conexión con el ordenador ya sea por wifi o por un sistema USB. Hay teclas para todo: números, letras, caracteres y funciones.

Un dispositivo manual que permite a los usuarios mover el cursor en la pantalla.

Funciona en una superficie plana con una rueda entre los botones izquierdo y derecho.

Las computadoras portátiles tienen un panel táctil al igual que la función de un mouse.

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3. Palanca de mando o Joystick Es un dispositivo señalador para mover el cursor en la pantalla del monitor, pero no es lo mismo que un mouse. Tiene una estructura esférica tipo palo de bola.

Puede moverse en todas las direcciones y es un diseño de ayuda informática principalmente para juegos.

4. Bolígrafo de luz Un dispositivo señalador con una estructura similar a un bolígrafo que permite a los usuarios seleccionar en la pantalla e incluso dibujar en ella. Las fotocélulas y los sistemas ópticos están incorporados dentro del pequeño tubo que permite el flujo de señales a la CPU. La punta del lápiz se mueve en la pantalla con el botón presionado, la CPU recibe las señales.

5. Bola de seguimiento

6. Escáner

Un accesorio común para notebooks y laptops, que funciona como reemplazo de un mouse. Con una estructura similar, tiene una media bola insertada que los dedos mueven para enviar señales para el movimiento del cursor.

Funciona como una fotocopiadora, es un dispositivo de entrada para que la información esté disponible en una computadora desde el papel. Esto es principalmente para manipular la información convirtiendo una imagen en un formato digital y luego imprimiéndola.

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7. Digitalizador Responsable de convertir la información analógica en forma digital, un digitalizador convierte las señales en valores numéricos almacenados en una computadora. La computadora puede hacer cualquier cosa con él, siempre y cuando la cámara esté apuntando a la imagen. Es ideal para aplicaciones de dibujo y manipulación de imágenes.

8. Micrófono Es un dispositivo de entrada de voz incorporado para recibir las señales de sonido y luego convertirlas en forma digital. Es un dispositivo muy común presente en presentaciones multimedia y aplicaciones relacionadas con la música.

Dispositivos de Salida 1. Monitores Las unidades de visualización son el dispositivo de salida más importante responsable de mostrar la imagen hecha de píxeles al usuario.

2. Impresoras Su función principal es imprimir información en papel.

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3. Altavoces Un dispositivo de salida que produce sonido después de recibir un comando de la computadora. Son compatibles con las computadoras, así como con otros dispositivos de hardware. Ahora también disponemos de altavoces inalámbricos con tecnología Bluetooth.

4. Unidades de CD y DVD Guardan datos de la computadora en el formato dado y también puede enviar datos a otros dispositivos con espacio en disco.

5. Proyector Este es un dispositivo óptico que presenta imágenes en la pantalla, estacionarias y en movimiento. Están presentes en salas de cine, auditorios, etc. Se conecta al ordenador y muestra la imagen que contiene en una pantalla más grande.

6. Auriculares Al igual que los altavoces, este dispositivo tiene una frecuencia de sonido más baja. No se pueden escuchar fácilmente en áreas grandes como terrenos y parques, pero solo son accesibles para una sola persona que use el dispositivo. Un auricular es otro nombre para ellos.

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7. Fax Esta es una máquina de fax con un escáner como dispositivo de entrada y una impresora como dispositivo de salida.

8. Unidad USB Es un dispositivo desmontable que puede recibir datos de cualquier computadora y enviar datos a otros dispositivos.

9. Módems Se encarga de transmitir datos de un dispositivo a otro utilizando líneas telefónicas.

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Conclusión En definitiva, resulta clara la importancia de las unidades funcionales de la computadora, encontrándose esenciales para su correcto funcionamiento, ya que, sin estas, se vería imposible realizar cada una de las operaciones necesarias para la automatización de tareas, imprescindibles para el desarrollo humano y la evolución de la tecnología.

CPU debe trabajar junto con otros componentes, con el fin de convertir los datos en información útil para el usuario.

En cuanto a las unidades funcionales, estas proporcionan ayuda a cada una de las etapas del trabajo de una computadora.

La Unidad de Entrada envía instrucciones, la Unidad de Procesamiento ejecuta estas instrucciones, sucesivamente la memoria se encarga de almacenar los resultados obtenidos; finalmente, a medida que la Unidad de Control administra todas las operaciones, la Unidad de Salida envía los resultados ya procesados ​al usuario, mediante otros dispositivos.

Por una parte, la Unidad Central, también llamado CPU, podría determinarse como el cerebro de la computadora, debido a que comprende las funciones indispensables para ejecutar la mayoría de los cálculos necesarios para el procesamiento de datos, como lo son captar y decodificar las instrucciones, ejecutar las mismas, y almacenar los datos en la memoria. Sin embargo, el.

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Créditos Revista Tecnológica de la Escuela de Comercio Exterior.

Edición 01. Primer Cuatrimestre 2022.

Instituto Universitario de Tecnología de Administración Industrial.

Aragua, Venezuela.

Créditos Director de la Revista Ing. José Antonio Zapata Hernández Coordinador de la Escuela de Comercio Exterior Adán Camarillo Composición, diseño e ilustración Yoseilin Marian Páez Prieto Andrés Adelino Tabares Reyes María del Valle Borrero Contreras Nicole Alejandra del Valle Ovallos Mora Angélica Zozuris Luces Eduarte Diseño de Portada Yoseilin Marian Páez Prieto

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Referencias Bibliográficas Being Intelligent. (2020). Unidades Funcionales de Computadora.

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Disponible: https://beingintelligent.com/functional-unitsof-computer.html [Consulta: 2022, octubre 22].

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Disponible: https://hardzone.es/tutoriales/rendimiento/vonneumann-limitaciones/ [Consulta: 2022, octubre 21].

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Unidades Funcionales de la Computadora Unidad Central

Memoria Procesadores