domingo, 30 de septiembre de 2012

Unidades Funcionales de una Computadora - Arquitectura de Von Neumann

La computadoras como hoy las conocemos tuvieron un origen arquitectónico común, o Arquitectura de Von Neumann, caracterizadas en el uso del mismo dispositivo de almacenamiento para datos y para instrucciones.El esquema básico de las computadoras como las conocemos se representan de la siguiente manera:






Comenzaremos por enumerar las partes en que se divide dicho plan arquitectónico y una breve reseña de cada uno:




  1. ALU (Arithmetic Logic Unit / Unidad Aritmética-Lógica): Es la que realiza las operaciones aritméticas de números enteros (suma, resta, división y multiplicación), operaciones lógicas de bits (AND NOT OR XOR XNOR) y las operaciones de desplazamiento de bits (a la vez pueden ser interpretados como operaciones de multiplicación y división) y son a las que se les realiza entradas, que son los datos a los que se aplicarán las mencionadas operaciones.
    He aquí a la derecha un video que explica detalladamente el funcionamiento de esta unidad.
  2. UC (Unidad de Control): Hoy en día es una de las partes internas principales de la Unidad Central de Procesamiento (CPU), y su función es buscar instrucciones en la memoria, interpretarlas/descodificarlas y ejecutarlas por medio de la unidad de proceso. Es quien controla el flujo de datos y coordina las actividades del resto de las unidades que se encuentran en él
  3. Memoria y sus tipos de almacenamiento 
    *Almacenamiento primario: Contiene programas en ejecución y los datos con que operan, pudiéndose transferir información muy rápidamente entre registros y el almacenamiento principal. Los registros son internos y se maneja por transistores. Y el caché es utilizada en muchos CPU para mejorar el rendimiento. Actualmente se utilizan las de rendimiento aleatorio (RAM).*Almacenamiento secundario: Requiere la utilización de los canales de entrada y salida.Tienen más capacidad que la memoria primaria, pero es más lenta. Hoy en día el dispositivo secundario es el disco rígido.
    *Almacenamiento terciario: Se utiliza en la industria, ciencias y redes empresariales.
    *Almacenamiento fuera de línea: dispositivos de almacenamientos que pueden ser extraídos con facilidad del dispositivo principal, como discos y memorias flash, USB y tarjetas SD y micro SD.
     
  4. Periféricos: Son los dispositivos auxiliares e independientes que están conectados al CPU, permitiendo hacer operaciones de entrada y salida adicionales. Pueden ser de entrada, que captan datos introducidos por el usuario y la envían al procesador, de salida, que son los que proyectan o visualizan información para que el usuario pueda comprender. Tambien pueden ser de almacenamiento. Ejemplos: Impresora, pantalla táctil, grabadora de CD, lector de DVD.
  5. Bus: Permite que se conecten lògicamente diferentes subsistemas de un sistema, enviando datos entre los diferentes dispositivos, a través de un circuito de cables, resistores y tarjetas definido por protocolos eléctricos y señales. Puede ser de datos, por donde los mismos fluyen entre las diferentes partes del sistema, de direcciones, y de control por señales.

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