Arquitectura De La Pc

ARQUITECTURA BÁSICA DE UNA COMPUTADORA

Una computadora está conformada por tres subsistemas: Procesador, Memoria, Dispositivos de entrada y salida (I/O).

EL PROCESADOR:

• Es el cerebro de la computadora, se denomina comúnmente (Unidad central de Proceso) CPU.

• Es una compleja pieza de circuitos la cual controla la operación de la computadora.

• Está hecha de cientos de miles diminutos switches y sendas para que el microprocesador pueda dirigir por ellas información binaria.

• Ella puede manipular información a altas velocidades de acuerdo a un conjunto fijo de instrucciones o programas que se encuentra dentro de ella.

• La razón para su aparente inteligencia es la velocidad con la cual ella puede ejecutar una simple instrucción. Un microprocesador puede procesar más de 100 millones de instrucciones por segundo.

• Su función es ejecutar programas almacenados en la memoria principal, tomar de ellos cada instrucción, examinarla y ejecutarlas una después de la otra.

• La CPU está conformada por tres unidades diferentes, así: Unidad de Control, Unidad Aritmética Lógica, Registros de Almacenamiento Temporal.

• Existen varios constructores de CPU, pero la gran mayoría de las computadoras personales usan procesadores construidos por Motorola o Intel.

UNIDAD DE CONTROL:

• Dirige las operaciones de todas las otras unidades de la computadora incluyendo los dispositivos periféricos. Administra todos los recursos de la computadora, es como un policía dirige el flujo de datos entre por la CPU y la computadora.

• Unidad de control contiene las instrucciones de la CPU para llevar a cabo la ejecución de comandos.

• La unidad de control obtiene cada una de las instrucciones en código de máquina que conforman un programa, las interpreta y luego transmite al componente apropiado la orden para que éste la realice.

UNIDAD ARITMÉTICA LÓGICA (ALU):

• Cuando una instrucción en un programa involucra operaciones Aritmética o lógica, la unidad de control le pasa el control a la ALU (Unidad Aritmética Lógica) que se encarga de realizar las operaciones de este tipo.

• Cuando hablamos de que una ALU realiza operaciones aritméticas estamos indicando que puede realizar sumas, restas, multiplicaciones, divisiones, y en lo referente a operaciones de lógica se quiere decir que una computadora es capaz de evaluar proposiciones AND, OR, NOT.

REGISTROS DE ALMACENAMIENTO TEMPORAL:

• Son memorias que en el microprocesador realizan tareas especificas, y ayudan a la unidad de control en la realización de muchas tareas. Algunos registros son:

o Registro PC (Contador de Programa): Le ayuda a la unidad de control a saber cual es la siguiente instrucción que debe ejecutar en el programa que está ejecutando; pues contiene la dirección de la siguiente instrucción a ejecutar.

o Registro IR (Registro de Instrucción): Lo utiliza la unidad de control para almacena la instrucción que ha de ser ejecutada.

o Registro MAR (Registro de dirección de Memoria): Contiene la dirección de memoria de donde se va a leer un dato o en donde se va escribir un dato.

FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE PROCESAMIENTO.

Aunque el diseño de los circuitos de una CPU determina su velocidad básica, otros factores adicionales pueden afectar su velocidad, ellos son:

LA MEMORIA:

• Está compuesta por un número de celdas consecutivas llamadas byte. Cada byte está conformado por 8-bits y el computador sabe donde se encuentra en memoria porque cada byte tiene un número único que la identifica, llamada dirección, por medio del cual los programas las localizan.

• La memoria la utilizamos para almacena datos y programas. Su constitución física era hasta hace unos años formada por núcleos magnéticos. Los computadores actuales usan para la memoria el componente básico llamado Chip electrónico.

• La capacidad de almacenamiento de un computador puede expresarse en función del número de bytes que puede almacenar. Un byte son 8 bits.

• Una computadora almacena hoy en día datos que en nuestro mundo pueden ser números, texto y sonido, pero que la máquina representa por unos y ceros.

• La capacidad de memoria o de almacenamiento se da en múltiplos de 1024 bytes donde el número anterior se abrevia en un 1 Kbyte, 1 Mbyte (mega byte) son 1024 Kbyte 1048576 bytes.

Usualmente se habla de memoria RAM (memoria de acceso aleatorio), ROM (memoria de lectura únicamente).

MEMORIA RAM (MEMORIA DE ACCESO ALEATORIO):

En la memoria RAM se almacenan las instrucciones y los datos que el computador maneja. Esta memoria es volátil lo cual significa que al apagar el computador se borra.

MEMORIA ROM (MEMORIA DE SOLO LECTURA)

En la memoria ROM se encuentran almacenados procedimientos que la computadora debe realizar en el momento en que se enciende: algunas de ellas son verificación de memoria, la conexión de periféricos como teclado, impresora, detectar el disco con sistema de arranque etc. También se encuentra la ROM BIOS que está activa todo el tiempo y se encarga con el sistema operativo de realizar actividades de control de dispositivos de periféricos.

EL RELOJ INTERNO DE LA COMPUTADORA:

• Todos los microcomputadores tienen un sistema de reloj, que es utilizado por las computadoras para tomar el tiempo de sus operaciones de procesamiento.

• Las primeras computadoras operaban a 4.77 mega hertz. Hertz es una medida de los ciclos de un reloj por segundo.

• Un ciclo es el tiempo que le toma realizar una operación, como mover un byte de un lugar de la memoria a otro.

EL BUS

• Un bus es una vía eléctrica sobre la cual viajan señales eléctricas, de datos y otras. Usted puede pensar de ellos como conexiones eléctricas que permiten a la CPU recibir señales y enviar una respuesta con base al software almacenado en memoria.

• En los computadores personales, el término bus se refiere a las vías de acceso entre los componentes de un computador.

• Existen dos buses de principales en una computadora; el bus de datos y el bus de direcciones que se agrupan en lo que se llama el Bus del Sistema, también se encuentra el Bus de Expansión dedicado a conectar los dispositivos adicionales que se conecta a la tarjeta madre.

• Si el Bus es dedicado a manejo de funciones locales como Vídeo o discos duros, se llaman Bus Local. Además de estos dos grandes grupos existe un tercer Bus conocido como el BUS de control.

EL BUS DE DATOS

• Es una vía eléctrica de acceso que conecta la CPU, la memoria y otros dispositivos de hardware en la tarjeta principal. El bus de datos es un grupo

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