Estructura Y Funcionamiento De Un Computador

INTRODUCCIÓN

Un computador es un sistema complejo; los computadores de hoy en día contienen millones de componentes electrónicos básicos. ¿Cómo podríamos describirlos claramente? La clave está en reconocer la naturaleza jerárquica de la mayoría de los sistemas complejos, incluyendo el computador. Un sistema jerárquico es un conjunto de subsistemas interrelacionados cada uno de los cuales, a su vez, se organiza en una estructura jerárquica hasta que se alcanza el nivel más bajo del subsistema elemental.

La naturaleza jerárquica de los sistemas complejos es esencial tanto para si diseño como para su descripción. El diseñador necesita tratar solo con un nivel particular del sistema a la vez. En cada nivel del sistema consta de un conjunto de componentes y sus interrelaciones. El comportamiento de cada nivel depende solo de una caracterización abstracta y simplificada del sistema que hay en el siguiente nivel más bajo. De cada nivel al diseñador le importan la estructura y el funcionamiento. En términos de descripción tenemos dos opciones: empezar por lo más bajo y construir una descripción completa, o comenzar con una visión desde arriba y descomponer el sistema en sus sub-partes. La experiencia a partir de muchos campos nos ha enseñado que de la descripción de arriba abajo (Top-Down) es la más clara y efectiva.

DESARROLLO

El computador es una máquina electrónica, humanamente programada, capaz de realizar a gran velocidad cálculos matemáticos y procesos lógicos. También es capaz de leer, almacenar, procesar y escribir información con mucha rapidez y exactitud.

El computador responde a una estructura mecánica capaz de desarrollar actividades que, de hacerlas el hombre, demandarían el uso de capacidades intelectuales. La idea de computador como Cerebro Electrónico es adecuada si se entiende como un mecanismo que debe ser programado para cada tarea que se quiere realizar.

Una computadora no debe considerarse como una máquina capaz de realizar únicamente operaciones aritméticas, aunque éste fue su primera aplicación real, es capaz de realizar trabajos con símbolos, números, textos, imágenes, sonidos y otros, describiendo así el concepto de multimedia.

La gran velocidad de operación es la más brillante característica de la computadora. La velocidad de un computador se mide, en nuestros días, en nanosegundos y picosegundos, equivalentes a una mil millonésima y una billonésima parte de un segundo respectivamente.

COMPONENTES:

EL HARDWARE Y EL SOFTWARE

Definiendo cada una de las partes tendremos:

Software: Del inglés "soft" blando y "ware" artículos, se refiere al conjunto de instrucciones (programa) que indican a la electrónica de la máquina que modifique su estado, para llevar a cabo un proceso de datos; éste se encuentra almacenado previamente en memoria junto con los datos.

El software es un ingrediente indispensable para el funcionamiento del computador. Está formado por una serie de instrucciones y datos, que permiten aprovechar todos los recursos que el computador tiene, de manera que pueda resolver gran cantidad de problemas. Un computador en sí, es sólo un conglomerado de componentes electrónicos; el software le da vida al computador, haciendo que sus componentes funcionen de forma ordenada.

El software es un conjunto de instrucciones detalladas que controlan la operación de un sistema computacional.

Hardware: Del inglés "hard" duro y "ware" artículos, hace referencia a los medios físicos (equipamiento material) que permiten llevar a cabo un proceso de datos, conforme lo ordenan las instrucciones de un cierto programa, previamente memorizado en un computador.

Conjunto de dispositivos físicos que forman un computador. El equipo que debe permitir a un usuario hacer trabajos (escribir textos, sacar cuentas), escuchar música, navegar en Internet, hacer llamadas telefónicas, ver películas, etc.

En el hardware encontramos la memoria del computador, los circuitos que se encuentran dentro del gabinete, la disquetera, el teclado, la impresora, el monitor, el mouse.

Arquitectura de un computador.

Un equipo debe cumplir con algunas características para que cumpla la función de un computador:

a) Tener una CPU o UCP (Unidad Central de Proceso)

b) Memoria principal RAM y ROM

c) Memoria Auxiliar (disco duro y otros dispositivos de almacenamiento de información)

d) Dispositivos de entrada y salida (teclado, mouse, monitor, impresora)

CPU.

Es el cerebro del computador. Se encarga de controlar el flujo de la información entre todos los componentes y de procesar las instrucciones de los distintos programas en uso, en un determinado momento.

Sus componentes son:

- Unidad de Control: coordina las acciones que se llevan a cabo en la UCP, como decodificar e interpretar información desde un componente a otro, entre otras tareas.

- Unidad Aritmética y Lógica: Realiza las operaciones aritméticas como adición, sustracción, división, multiplicación y las lógicas como mayor que, menor que, mayor o igual, menor o igual.

Memoria Principal

RAM: (Random Access Memory)

Es una zona de almacenamiento temporal, entre cuyas características están ser de lectura y escritura, pudiéndose acceder a la información aquí almacenada, con el objeto de modificarla. Se le considera reutilizable.

Es volátil, reteniendo la información basándose en energía eléctrica. Al apagarse el computador, todo lo contenido se pierde.

ROM: (Read Only Memory)

Es permanente, ya que lo que permanece en la ROM no se pierde aunque el computador se apague. Su función principal es guardar información inicial que el computador necesita para colocarse en marcha una vez que se enciende. Solo sirve para leer. Se puede leer la información desde esta memoria y no recibir información.

CACHÉ: Tiene la información que el procesador ocupará a continuación.

Memorias Auxiliares.

Son los dispositivos físicos magnéticos en que se almacena información en forma permanente, con el objeto de recuperarla posteriormente.

• Cintas magnéticas: Sistema de almacenamiento antiguo. Su apariencia era parecida a las cintas de video o a cintas de film.

• Disquetes: Son unidades magnéticas de 31/2 (pulgadas) y que en ellos se almacenan hasta 1.44 Mb (Megabyte) de información, pudiéndose decir que es igual a 1.474 Kb (Kilobyte). Son borrables y reutilizables, pudiéndose escribir varias veces sobre la información almacenada anteriormente.

• Disco duro: Disco metálico que se encuentra en el interior del computador donde se almacena mucha información (programas, datos numéricos, documentos, etc.). Se puede decir que es la bodega del computador.

• CD ROM: Son discos compactos que se graban por medio del láser. Son regrabables ya la mayoría de ellos. Aceptan gran cantidad de información.

Unidades de medida de la información almacenada.

La unidad que se utiliza para medir la información es el byte. Dependerá de la cantidad de caracteres (bytes) archivados.

• 1.000 bytes = 1 Kilobyte (Kb) =1.024 bytes

• 1.000.000 de bytes = 1 Megabyte (Mb) = 1.024 Kb

• 1.000 de bytes = 1 Gigabyte (Gb) = 1.024 Mb

• 1.000 de bytes = 1 Terabyte (Tb) = 1.024 Gb

Componentes Del Computador

Es un sistema compuesto de cinco elementos diferenciados: una CPU (unidad central de Procesamiento), dispositivo de entrada, dispositivos de almacenamiento, dispositivos de salida y una red de comunicaciones, denominada bus, que enlaza todos los elementos del sistema y conecta a éste con el mundo exterior.

CPU o UCP (Central Processing Unit):

UCP o procesador, interpreta y lleva a cabo las instrucciones de los programas, efectúa manipulaciones aritméticas y lógicas con los datos y se comunica con las demás partes del sistema. Una UCP es una colección compleja de circuitos electrónicos.

Cuando se incorporan todos estos circuitos en un chip de silicio, a este chip se le denomina microprocesador. La UCP y otros chips y componentes electrónicos se ubican en un tablero de circuitos o tarjeta madre.

Los factores relevantes de los chips de UCP son:

Compatibilidad: No todo el soft es compatible con todas las UCP. En algunos casos se pueden resolver los problemas de compatibilidad usando software especial.

Velocidad: La velocidad de una computadora está determinada por la velocidad de su reloj interno, el dispositivo cronométrico que produce pulsos eléctricos para sincronizar las operaciones de la computadora.

Las computadoras se describen en función de su velocidad de reloj, que se mide en mega hertz. La velocidad también está determinada por la arquitectura del procesador, es decir el diseño que establece de qué manera están colocados en el chip los componentes individuales de la CPU. Desde la perspectiva del usuario, el punto crucial es que "más rápido" casi siempre significa "mejor".

El Procesador:

El chip más importante

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