COMPONENTES DE UN SISTEMA MICROINFORMÁTICO

TEMA 1: COMPONENTES DE UN SISTEMA MICROINFORMÁTICO.

Estructura básica: Máquina de Von Neumann I: El modelo actual fue establecido en 1946 por Vin Neumann. La idea directriz de su modelo era construir una máquina que contuviera almacenado el programa a ejecutar y que fuera conducida por una unidad central.

Según el modelo, una computadora tiene los siguientes componentes:

• Unidad Central de Procesos (CPU). Compuesta a su vez por ALU, UC y registros.
• Unidad aritmético lógica (ALU): Realiza operaciones elementales sobre datos que provienen de la memoria principal o registros de la propia unidad.
• Unidad de control (UC): Lee una tras otra las instrucciones de máquina almacenadas en memoria principal y genera señales de control necesarias para su ejecución.
• Registros: Elementos de memorización que contiene información relativa al programa en ejecución y de control de propio procesador.
• Memoria principal: Unidad dividida en celdas que se identifican mediante una dirección. Es la encargada de memorizar datos como programas.
• Unidad E/S: Realiza la transferencia de información a los periféricos.
• Buses: Caminos por los que instrucciones y datos circulan entre las unidades del ordenador.

El núcleo del ordenador es su CPU, cuya función es ejecutar programas.

Un programa es un conjuntod e instrucciones almacenadas en posiciones sucesivas de memoria y ejecutadas secuencialmente.

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 VON NEUMAN II                                                                VON NEUMANN III

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TIPOS DE SOFTWARE:

Base: Conjunto de aplicaciones mínimas que permiten interactuar con el Hardware. También se le llama software de sistema. Se debe considerar como software base tanto a sistemas operativos, como herramientas de diagnóstico, controladores de dispositivos y resto de aplicaciones similares. Estos están codificados en lenguaje de máquina.

Software de aplicación:

Conjunto de aplicaciones destinadas a realizar tareas concretas de usuario relacionadas con su actividad profesional o lúdica.

PLACA BASE: Componente matiz a partir del cual se montan el resto de componentes de un ordenador. Estas marcan las características máximas que puede alcanzar un equipo.

Existen varios formatos de placa base:

XT fue el primero de los formatos ajustados a tamaño folio. Fue definido por IBM en los 80.

AT y BabyAT: IBM sucesor de XT. A mediados de los 80.

ATX: Intel 1995.

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SOCKET Y SLOTS: Un socket es el zócalo destinado a albergar microprocesadores. Un slot es el zócalo con forma de ranura rectangular alargada usada para otro tipo de conexión: memorias, tarjetas de expansión, PCI…

DISPOSITIVOS INTEGRADOS EN LA PLACA:

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• Zócalo de microprocesador: Alberga el procesador. Actualmente todos los sockets son de tipo ZIF, lo que significa que poseen un mecanismo que permite insertarlos sin esfuerzo.

Se distinguen dos tipos:

PGA: El socket consiste en un conjunto de agujeros donde se insertan los pines del procesador.

LGA: Los pines sse encuentran en el propio socket, y el microprocesador contiene contactos planos. Es el más usado dado que reduce scostes. El número de pines determina finalmente el socket por el que suelen identificarlos a través de un número.

• Slots de memoria: Pequeñas placas que integran distintos chips de memoria formando una única unidad. La placa determina el tipo y la cantidad que podemos instalar. Actualmente DIMMs de 240 pines.
• Chipset: Circuitería propia de la placa base que determina la interacción entre sus elementos. Suele estar dividido en dos bloques, el Northbridge y Shouthbridge.
• Conectores: Conectores internos (SATA, IDE, slots de expansión..)  y externos (PS2, USb, Serie, Paralelo).

MEMORIAS, TIPOS, CARACTERÍSTICAS  FUNCIONES:

Componente cuya misión es almacenar datos e instrucciones de programas. Las operaciones básicas que realiza es la de lectura y escritura de datos almacenados o a almacenar.

El elemento mínimo de una memoria es el que contendrá un bit, al ser esta binaria. En los primeros ordenadores se utilziaban tarjetas como elementos de memoria donde la existencia de perforación se asignaba un 1 y a la no existencia un 0. También se utilizó relés magnéticos. Otro método fue tubos de vacío, donde el componente electrónico genera un elemento de memoria con la emisión de electrones que produces diferencia potencial.

En los ordenadores actuales se emplea a los semiconductores como tecnología de almacenamiento. Estos elementos diferencian dos estados, ausencia o presencia de intensidad en sus entradas y salidas. Intervienen condensadores y transistores. También se usa tecnología basadas en propiedades ópticas.

Para conseguir la memoria que necesita el ordenador necesitamos agrupar muchas en una matriz de celdas organizadas. Gracias a las tecnologías de los semiconductores pueden integrar millones de estas celdas de memoria.

JERARQUÍA DE LAS MEMORIAS:

Los ordenadores utilizan memorias en casi todas las partes que componen un equipo microinformático. Así la CPU tiene registros que almacenan temporalmente datos de programas. Hay memorias especializadas cercanas al procesador para agilizar cálculos, y memorias que guardan información de forma duradera…

Los factores que determinan las características de la memoria son: Velocidad, capacidad y coste. Las memorias más rapidas tienen una capacidad más baja, y viceversa.

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CARACTERÍSTICAS DE LA MEMORIA: Se clasifican por:

• Localización:  

Memoria interna de procesador, de alta velocidad utilizada de forma temporal y muy rápida.

Memoria interna: Memoria principal, es más rápida que la secundaria donde se ubican programas ejecutados. EJ: RAM.

Memoria externa: Memoria secundaria y mas lenta; ej. CD o DVD.

• Duración de la información:

Duradera: La información de las celdas de memoria se mantiene permanentemente.

No duradera: La información de las celdas de memoria desaparece al hacerlo el suministro de energía.

Con refresco: Información de las celdas de memoria desaparece paulatinamente aunque no cese el suministro de energía.

Permanente: La información de las celdas de memoria solo se puede escribir una vez.

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• MÉTODO DE ACCESO: Pueden ser de dos formas:

Aleatorio: La información de las celdas de memoria es accesible individualmente, conociendo su dirección. Siendo el tiempo empleado en su localización fijo.

Secuencial: Por bloques, LA información de las celdas de memoria es accesible después de pasar por las que se encuentran delante.

• Capacidad o tamaño:

Es la cantidad de información que se pueden almacenar ey se mide en unidades de bits, octetos (Bytes), prefijo K (1024 bits), M, G, T…)

• Velocidad de memoria o ancho de banda; Se mide en MHz y es la velocidad que la memoria puede aceptar datos (Escribir en memoria) o entregarlos (leer).

MEMORIAS SEMICONDUCTORAS (RAM, EPROM, FLASH).

Estas memorias son de acceso aleatorio o RAM. Sin embargo dentro de estas memorias se desarrollan tecnologías:

RAM ( Random Access Memoria - DE lectura y escritura): Memoria de acceso aleatorio ya que la información que está en memoria puede ser accedida desde cualquier parte sin pasar por la información anterior o posterior. También son conocidas como memorias volátiles, ya que la información se pierde si falla el suministro eléctrico. Se dividen en dos tipos:

SRAM: LA más cara y más rápida. Necesita refrescar los datos con frecuencia.

Dinámicas o con refresco DRAM y SDRAM: Este tipo necesita ser refrescada ciento de veces por segundo. Mas baratas y lentas que la SRAM.

Memoria RAN no volátil (NVRAM): Mantiene información en ausencia de suministro eléctrico. Muy conocidas como memorias flash usadas en móviles, mp3, pendrives…

ROM: Solo lectura: No son volátiles de manera que la información queda retenida prácticamente de forma fija sin suministro eléctrico. No se puede escribir en ellas, y la información viene grabada de fábrica. Se dividen en:

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