UNIVERSIDAD DEL VALLE DE MEXICO

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UNIVERSIDAD DEL VALLE DE MEXICO
CAMPUS CHAPULTEPEC
Arquitectura de computadoras
Conceptos Básicos de una Computadora
Paulina Ramírez Marín Ing. Daniel Domínguez
C. México, .D.F. a 01 de Septiembre de 2006.
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ESTRUCTURA DE UNA COMPUTADORA

• Las computadoras están constituidas por dos
  partes fundamentales
• El equipo físico, llamado hardware, que consta de
  elementos electrónicos, mecánicos y
  electromecánicos tiene las siguientes funciones
• Captar datos
• Realizar operaciones matemáticas
• Almacenar datos
• Emitir resultados
• b) La parte lógica, conocida como
  software, que esté integrada por elementos
  intangibles como son los programas y los datos.
• El software es un concepto abstracto
  que se refiere a la información manejada, por la
  computadora. El software también indica cómo
  utilizar el hardware. En general, el software se
  integra de programas, lenguajes y procedimientos
  que el sistema de cómputo necesita para ser
  utilizable. Sin el software, la computadora no es
  más que un montón de fierros.

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MODELO TEORICO DE VON NUEMANN

• Las computadoras se construyen con base en un
  esquema (o arquitectura) típico y con un
  funcionamiento preciso. Este esquema se conoce
  como modelo de Von Neumann y describe una máquina
  integrada por cinco partes
• Unidad de entrada
• Unidad de salida
• Unidad de memoria
• Unidad de control
• Unidad aritmética lógica.
• Y además, tres características en su
  funcionamiento
• Utilización del sistema binario
• Programas almacenados en la memoria
• Ejecución de instrucciones y operaciones
  matemáticas en secuencia y una a la vez

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ESQUEMA LÓGICO DE LA COMPUTADORA

• La unidad de entrada es la parte de la
  computadora encargada de recibir información del
  exterior y conducirla hacia la sección de
  procesamiento.
• La unidad de salida es la parte que permite que
  los datos procesados salgan de la computadora.
• La unidad de memoria es un medio de
  almacenamiento de datos. Ahí se alojan tanto los
  datos procesados como las instrucciones.
• La unidad de control es la sección de la
  computadora que dirige y coordina los procesos a
  realizar.
• La unidad aritmética y lógica es la parte con
  capacidad de realizar operaciones matemáticas

Unidad De Entrada
Unidad De Salida
Unidad Central de Procesamiento
Unidad De Memoria
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UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO

• La unidad central de procesamiento, también
  conocida como CPU (Central Processing Unit), es
  la parte principal de la computadora. En ella se
  ejecutan las instrucciones, se realizan las
  operaciones matemáticas y se controlan todos los
  procesos.
• El CPU se integra de varias secciones la unidad
  de control, la unidad aritmética y lógica, los
  registros y el contador de programa

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SECCIONES DEL CPU

• Unidad de control Esta sección determina las
  acciones a seguir por los demás elementos del
  procesador, acepta y ejecuta las instrucciones
  recibidas desde memoria. La unidad de control se
  haya en un constante ciclo en el cual realiza
  cuatro actividades
• Lectura de instrucción desde
  memoria
• Decodificación de la instrucción
• Ejecución de la instrucción
• Ajustar el contador de programa
• Unidad aritmética/lógica (ALU) Esta sección
  realiza las operaciones aritméticas como son la
  suma, resta, multiplicación o división y las
  operaciones de tipo lógico comparaciones, gt, lt,
  , conjunciones,disyunciones y negaciones.
• Registros Son una memoria provisional para
  almacenar los datos básicos que el procesador
  requiere en sus operaciones. La cantidad de
  registros varía de acuerdo al tipo de procesador.
• Reloj Es un circuito electrónico que emite
  pulsos eléctricos a intervalos constantes, los
  que permiten sincronizar las diferentes tareas
  del CPU.
• Contador de programa Indica la zona de la
  memoria donde se localiza la próxima instrucción
  a ejecutar.

Unidad Aritmética / Lógica
Contador de programa
Unidad de Control
Registros
Reloj
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EQUIPO PERIFÉRICO

• Son todos los aparatos que trabajan con la
  computadora, pero que no forman parte de su
  arquitectura básica. En general, le permiten a la
  máquina tener comunicación con el exterior.
  Algunos ejemplos son el mouse, el joystick, las
  impresoras, el teclado, etc.
• De acuerdo con sus funciones podemos encontrar
  que dentro del equipo periférico hay dispositivos
  de entrada, dispositivos de salida y dispositivos
  de memoria.

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DISPOSITIVOS DE ENTRADA

• Los periféricos de entrada son los que permiten
  que el usuario envíe información hacia la
  computadora.
• Existe una amplia gama de equipo de entrada,
  destacandose los siguientes
• Teclado
• Mouse
• Scaners
• Micrófonos
• Joystick
• Cámara de video

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DISPOSITIVOS DE SALIDA

• Los resultados que se obtienen durante los
  procesos efectuados por el CPU son enviados al
  usuario por medio de los periféricos de salida,
• Algunos dispositivos de salida son
• Impresora
• Monitor
• Bocinas
• Plotter

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DISPOSITIVOS DE MEMORIA

• La memoria de una computadora es el dispositivo
  que por medios electrónicos, mecánicos o
  magnéticos permite el almacenamiento de datos,
  instrucciones y resultados para su utilización
  posterior. Además los datos que almacenan las
  computadoras son binarios por lo que su memoria
  es digital
• Los dispositivos de memoria, dependiendo de su
  localización se clasifican en dos categorías
• Memoria Primaria
• Memoria Secundaria

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MEMORIA PRIMARIA

• La memoria primaria, también llamada principal o
  interna, pertenece al equipo central de la
  computadora y se caracteriza por ser totalmente
  electrónica eso y su cercanía al CPU hacen que
  la tranferencia de datos se realice con gran
  rapidez.
• Hay dos tipos de memoria
• RAM (Random Acceess Memory, en español Memoria de
  Acceso Aleatorio), permite tanto la lectura como
  escritua de datos en ella, y requiere de energía
  eléctrica para poder mantener la información si
  falta electricidad, los datos se pierden, por
  este motivo se dice que es memoria volátil.
• ROM (Read Only Memory, en español Memoria Sólo de
  Lectura) sólo permite leer datos, pero no es
  posible escribir sobre ella. Los datos que
  contiene son instrucciones grabadas de fábrica,
  que no pueden ser alteradas y son indispensables
  para el funcionamiento de la máquina.

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MEMORIA SECUNDARIA

• La memoria secundaria es externa a al computadora
  y se utiliza cuando se desea almacenar datos por
  un tiempo prolongado. Es de tipo electromecánico,
  magnético o óptico
• Los siguientes dispositivos son de uso muy
  generalizado
• CD-ROM este tipo de memoria utiliza la
  tecnología laser del Compact Disc de audio para
  almacenar información sin embargo, una vez
  grabada ésta ya no se le puede borrar ni
  modificar, de ahí el sufijo ROM (sólo lectura).
  El CD-ROM almacena datos mediante perforaciones
  microscópicas en el disco de aluminio, las cuales
  son detectadas mediante la reflexión óptica de un
  rayo láser.
• Discos duros (hard discs) son discos hechos de
  aluminio recubierto con una sustancia
  ferromagnética. Se utilizan para almacenar gran
  cantidad de información (almacenamiento masivo)
  con gran rapidez en la recuperación de escritura
  de datos. Los discos duros almacenan datos
  mediante campos magnéticos.

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BUSES

• El enlace entre el CPU y los demás dispositivos
  se realiza a través de un canal de comunicación
  llamado BUS, y que físicamente está formado por
  laminillas ( e incluso cables) de material
  conductor de electricidad como el cobre.
• El bus principal de una computadora se divide en
  cuatro sub-buses
• El sub-bus de alimentación se encarga de
  abastecer de energía eléctrica a todos los
  componentes electrónicos de la computadora
• El sub-bus de control transmite señales para
  controlar la computadora pulsos del reloj y
  órdenes de lectura o de escritura de datos,
  principalmente.
• El sub-bus de dirección transmite las direcciones
  de las celdas de memoria que serán utilizadas en
  un momento dado.
• El sub-bus de datos es el que transporta la
  información entre los componentes de la
  computadora.

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