El Hardware de una computadora

El Hardware de una computadora es el conjunto de circuitos,

elementos y equipos eléctricos de un computador.

Software es un término general que se usa para hacer referencia a

un programa o conjunto de programas. Cualquier material impreso

que el operador utiliza para operar la computadora, así como el

conjunto de programas, se considera también como Software.

El Software se divide en software De aplicaciones (Enlatados) y en

software De base (D.O.S., Bases de Datos, Hojas de Cálculo,

Lenguajes de programación, etc.).

De esta manera, el hardware y el software juntos, forman una

computadora completa.

Unidad Central de

Procesamiento

UCP o CPU (central processing unit).

El usuario proporciona al computador

patrones de bits (entrada) y éste sigue las instrucciones para

transformar esa entrada en otro patrón de bits (salida) y devolverla

al usuario.

Estas transformaciones son realizadas por la UCP o procesador, que

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.

Los factores relevantes de los chips de UCP son:

1. Compatibilidad: No todo el soft es compatible con todas las UCP.

En algunos casos se pueden resolver los problemas de

compatibilidad usando software especial.

2. 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 términos

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de su velocidad de reloj, que se mide en megahertz. 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".

La mayoría de los supercomputadores tiene varios procesadores

completos que puede n dividir los trabajos en porciones y trabajar

con ellas en paralelo; es el llamado procesamiento en paralelo.

cada CPU tiene dos secciones fundamentales: la unidad de control y

la unidad airtmético-lógica.

Unidad de control

Si el procesador es el núcleo del sistema de computación, la unidad

de control lo es del procesador. Tiene 3 funciones principales:

• Leer e interpretar instrucciones del programa.

• Dirigir la operación de los componentes internos del

procesador.

• Controlar el flujo de programas y datos hacia y desde la RAM.

La unidad de control dirige otros componentes del procesador para

realizar las operaciones necesarias y ejecutar la instrucción.

• Registros: áreas de almacenamiento de trabajo de alta

velocidad que contiene la unidad de control, que no pueden

almacenar más que unos cuantos bytes. Los registros manejan

instrucciones y datos a un velocidad unas 10 veces mayor que

la de la memoria caché y se usan para una variedad de

funciones de procesamiento. Los registros facilitan el

movimiento de datos e instrucciones entre la RAM, la unidad de

control y la unidad aritmético-lógica.

• Registro de la instrucción: registro que contiene la instrucción

que se está ejecutando.

• Registros de uso general: almacenan los datos necesarios

para el procesamiento inmediato.

Unidad aritmético-lógica

Realiza todos los cálculos (suma, resta, multiplicación y división) y

todas las operaciones lógicas (comparaciones numéricas o

alfabéticas).

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Memorias

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La memoria es un conjunto de registros

direccionables en donde residen

instrucciones y datos.

La memorias se clasifican en :

• RAM (Random Acces Memory, memoria de acceso aleatorio):

Memoria de almacenamiento primario. Almacena temporalmente

instrucciones de programa y datos. El computador divide un chip

de RAM en varias localidades de igual tamaño. Estas localidades

de memoria tienen una dirección única, de manera que el

computador pueda distinguirlas cuando se le ordena que guarde

o recupere información. Puede almacenarse un trozo de

información en cualquier localidad de la RAM tomada al azar y el

computador puede recuperarlo rápidamente si se le indica

hacerlo. De ahí proviene el nombre de memoria de acceso

aleatorio. La información almacenada en la RAM no es más que

un patrón de corriente eléctrica que fluye por circuitos

microscópicos en chips de silicio. Es una memoria volatil, ya que

la información que contiene no se conserva de manera

permanente. Si se interrumpe la energía, dicha información se

pierde. La RAM no tiene partes móviles; al no tener un

movimiento mecánico, se puede tener acceso a los datos de la

RAM a velocidades electrónicas o aproximadamente a la

velocidad de la luz. La RAM ofrece al procesador un

almacenamiento temporal para programas y datos. Todos los

programas y datos se deben transferir a la RAM desde un

dispositivo de entrada o del almacenamiento secundario antes

de que se puedan ejecutar los programas o procesar los datos.

El espacio de la RAM es siempre escaso; por tanto, después de

que se haya ejecutado un programa, el espacio de

almacenamiento que ocupaba se vuelve a distribuir a otro

programa que espera su ejecución.

• ROM (Read Only Memory, memoria sólo de lectura): Es una

memoria no volátil, porque el computador puede leer información

de ella pero nunca escribir información nueva. Todas las

computadoras cuentan con dispositivos de ROM que contienen

las instrucciones de arranque y otra información crítica. La

información en la ROM se graba permanentemente cuando nace

el computador, pero no hay manera de reemplazarla a menos

que se reemplace el chip de ROM.

• Memoria PROM (Programmable read only memory, memoria

de sólo lectura programable): Es una variación de la ROM, es la

ROM en la que usuario puede cargas programas y datos de solo

lectura que una vez cargados rara vez o nunca se cambian. La

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memoria flash es un tipo de PROM que el usuario puede alterar

con facilidad.

• Memoria caché: Se usa para facilitar una transferencia aún más

rápida de instrucciones y datos al procesador; es decir que se

usa para mejorar el caudal de proceso (velocidad con que un

sistema de computación puede realizar el trabajo). Al igual que la

RAM, el caché es un área de almacenamiento de alta velocidad

para las instrucciones de los programas y los datos, pero es 10

veces más rápida que la RAM y mucho más cara. Con sólo una

fracción de la capacidad de la RAM, la memoria caché sólo

contiene las instrucciones y los datos que es probable que el

procesador requiera enseguida.

ROM

RWM

(RAM)

Principal

Auxiliar

Periféricos

periferia).

Son aquellos elementos que se encuentran

alrededor de la CPU (es decir en la

Los más conocidos son :

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