viernes, 4 de diciembre de 2009

ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA


Un PC funciona desde un punto de vista llamado externo, con un esquema similar y muy simple através de los periféricos de entrada (teclado, ratón, micrófono) se introducen datos. Pasan a guardar en dispositivos correspondientes (memoria) y se incorporan a la unidad central de proceso.

Arquitectura es un estudio de la estructura, funcionamiento y diseño de la computadora.

Un computador es un dispositivo electrónico capaz de recibir un conjunto de instrucciones y ejecutarlas realizando cálculos sobre los datos numéricos.


Puntos principales de la mecánica de las computadoras:
Las maquinas mecánicas de calcular constituyeron la “Era Arcaica” o generación cero de los computadores.
Una evolución de estas son maquinas registradoras mecánicas que aun existen en la actualidad.

Puntos principales envasados en elementos mecánicos planteaban ciertos problemas de la “Era electrónica de los computadores”:
La velocidad de trabajo esta limitada a inercia de las partes móviles.
La transmisión de la información por medios mecánicos es poco fiable difícilmente manejable.


La 1ra generación de computadores de 1946-1955

Estaban basadas en la válvula de vacío que se programaron en lenguaje maquina.

Las computadoras de la primera generacion emplearon bulbos para procesar informacion. Los operadores ingresaban los datos y programas en codigos especiales por medio de tarjetas perforadas.El almacenamiento interno se lograba con un tambor que giraba rapidamente, sobre el cual un dispositivo de lectura/escritura colocaba marcas magneticas. Esas computadoras de bulbos eran mucho màs grandes y generaban màs calor que los modelos contemporàneos.


La 2da generación de 1953-1964:


Los computadores de transistores evolucionaron los modos de direccionamiento y surgen los lenguajes de alto nivel.

  • El invento del transistor hizo posible una nueva generacion de computadoras, màs ràpidas, màs pequeñas y con menores necesidades de ventilaciòn. Sin embargo el costo seguia siendo una porciòn significativa del presupuesto de una compañia. Las computadoras de la segunda gemneracion tambien utilizaban redes de nùcleos magnèticos en lugar de tambores giratorios para el almacenamiento primario. Estos nùcleos contenian pequeños anillos de material magnètico, enlazados entre si en los cuales podian almacenarse datos e intrucciones.


La 3ra. Generación de 1964-1974:

Estaba basada en circuitos integrados y con la posibilidad de trabajar en tiempo compartido.

Las computadoras de la tercera generaciòn emergieron con el desarrollo de los circuitos integrados (pastillas de silicio) en las cuales se colocan miles de componentes electrònicos, en una integraciòn en miniatura . Las computadoras nuevamente se hicieron màs pequeñas, màs ràpidas, desprendian menos calor y eran energèticamente màs eficientes.
La 4ta. Generación 1974: las computadoras que integraban todo el CPU en un solo circuito integrado (microprocesadores) comienza a proliferar las redes de computadoras.

Cuarta Generacion (1971 a la fecha):

Microprocesador, chips de memoria, microminiaturizacionDos mejoras en la tecnologìa de las computadoras marcan el inicio de la cuarta generaciòn. el reemplazo de las memorias con nùcleos magnèticos, por las de chips de silicio y la colocaciòn de muchos màs componentes en un chip: producto de la microminiaturizaciòn de los circuitos electronicos. El tamaño reducido del microprocesador y de chips hizo posible la creaciòn de las computadoras personales (PC Personal Computer)


El CPU se puede definir como un circuito microscópico que interpreta y ejecuta instrucciones. Se ocupa del control y el proceso de datos en las computadoras.

El microprocesador esta formado por una unida aritmético-lógica que realiza cálculos y comparaciones y toma decisiones lógicas por una serie de registro.


Cantidades de Datos:

  • Kilobyte (KB) 1024 bytes
  • Megabyte (MB) 1048 kilobytes
  • Gigabyte (GB) 1024 megabytes
  • Terabyte (TB) aprox. 1000 gigabytes
  • Exabyte (EB) aprox. 1000 terabytes

Tiempo:

  • Milisegundo 10ֿ³ segundos
  • Microsegundos 10 ֿ6 segundos
  • Nanosegundo 10 ֿ 9segundos
  • Picosegundo 10 ֿ 12segundos

Tazas de transferencia:

  • Bps (bits por segundo)
  • Kbps (kilobits por segundo)
  • Mbps (megabits por segundo)
  • Gbps (gigabits por segundo)

Frecuencia de trabajo interno:

  • Hertz 1 ciclo por segundo
  • Kilohertz 10³ ciclo por segundo
  • Megahertz 10 6ciclo por segundo
  • Gigaherz 10 9ciclo por segundo

En la Unidad Central de Proceso se lleva acabo el procesamiento de datos en una computadora.


Los componentes del CPU son:

  • Procesador
  • Memoria Principal
  • Velocidad

Las unidades que conforman al procesador son:

  • La Unidad Aritmética-lógica (UAL)
  • La Unidad de Control (UC)

La función de la UAL es ejecutar las operaciones aritméticas y lógicas con los datos.

La función de la UC es:
  • Administrar los recursos de la computadora
  • Dirigir el flujo de los datos e instrucciones entre el CPU y el resto.

Las categorías de la memoria principal son:

  • ROM (Read Only Memory)
  • RAM (Random Acces Memory)

Características principales de la memoria ROM:

  • Permanente
  • El fabricante graba información en ella, que no puede ser borraba o alterada.


El contenido de la memoria ROM es dar instrucciones para iniciar la operación del computador.
Se llama “Fireware” a la memoria ROM por que es resultado de la integración del hardware y software.


Características de la memoria RAM son:
  • Volátil
  • Su contenido cambia constante según se ejecuta diferentes programas y se procesan nuevos datos.
  • La localización de los datos es aleatoria.

El contenido de la memoria RAM es que todos los programas y datos que están procesando en un momento especifico, por que ellos deben ser transformados a la memoria RAM para poder ejecutarse.

Un BIT es:

  • Unidad minima de información que viajan o se almacenan en una computadora (Binary Digit)
  • Es la representación de los impulsos eléctricos en la computadora.

Un Byte es:

  • Agrupación de 8 bits que representan los símbolos o caracteres utilizados.
  • Con un byte, la computadora puede representan 256 símbolos o caracteres diferentes.

Un Kilobyte es:

  • Medida común de almacenamiento de datos.
  • Equivalente a 1024 bytes.

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