La Computadora

Estructura y Componentes.

La Arquitectura de John Von Neumann

Fue establecida en 1945 por Von Neumann.

Este tipo de arquitectura consta de los siguientes bloques:


  • Memoria principal.
  • Unidad aritmético-lógica.
  • Unidad de control.
  • Unidad de entrada/salida.
  • Buses.

Dispositivos de Entrada

  • Teclado.
  • Mouse.
  • Webcam.
  • Lápiz óptico.
  • Escáner.
  • Joystick.
  • Micrófono.

Procesamiento

La CPU es el lugar en el que se procesa la información de acuerdo a las instrucciones del programa. La CPU de un sistema informático repite una serie de pasos en los que continuamente accede a memoria para leer la próxima instrucción a ejecutar, realiza lo que ordena la instrucción y vuelta a empezar.

Cuando la CPU está implementada en un único circuito integrado se llama microprocesador.

Unidad Aritmético-Lógica (ALU)

Se encarga de realizar las operaciones aritméticas y lógicas con los datos. Normalmente los datos con los que opera, así como los resultados de la operación se encuentran en registros de la CPU.
Las operaciones que es capaz de realizar están definidas por el juego de instrucciones de la CPU.

En el diseño de una ALU se deben seguir los siguientes pasos:


  • Diseñar la sección aritmética independientemente de la sección lógica.


  • Determinar las operaciones lógicas del circuito aritmético, asumiendo que los acarreos de salida de todas las etapas son 0.


  • Modificar el circuito aritmético para obtener las operaciones lógica requeridas.

Unidad de Control

Se encarga de leer las instrucciones para la máquina almacenadas en la memoria principal y de generar las señales de control necesarias para controlar y coordinar el resto de las unidades funcionales de un ordenador, con el fin de ejecutar las instrucciones leídas.

Partes fundamentales:


  • Contador de programa: Registro que apunta a la dirección de memoria de la próxima instrucción a ejecutar. Se incrementa automáticamente después de ejecutar cada instrucción.


  • Registro de instrucción: Guarda la instrucción que se está ejecutando.


  • Decodificador: Interpreta la instrucción a ejecutar.


  • Reloj: Genera una señal de sincronía.


  • Secuenciador: Activa en el orden adecuado las diferentes unidades funcionales para ejecutar la instrucción.

Almacenamiento Primario

Almacenamiento Secundario

El almacenamiento secundario es el conjunto de dispositivos (aparatos) y medios de almacenamiento, que conforman el subsistema de memoria de una computadora, junto a la memoria principal.


La memoria secundaria es un tipo de almacenamiento masivo y permanente, a diferencia de la memoria RAM que es volátil; pero posee mayor capacidad de memoria que la memoria principal, aunque es más lenta que ésta.

Dispositivos de Salida

Los dispositivos de salida son aquellos que reciben información de la computadora, su función es eminentemente receptora y por ende están imposibilitados para enviar información. Entre los dispositivos de salida más conocidos están:

  • La impresora.
  • El plotter.
  • La grabadora de cinta magnética o de discos magnéticos
  • La pantalla o monitor.