Unidades funcionales de una computadora
Unidades funcionales de una computadora
Una Computadora es una máquina digital y sincrónica, con cierta capacidad de cálculo numérico y lógico, controlada por un programa almacenado, y con posibilidad de comunicación con el mundo exterior.
Es digital porque dentro de la computadora las señales eléctricas que se manejan y la información que se procesa se representa en forma discreta, por medio de valores binarios (0 y 1).
Es sincrónica, es decir que realiza las operaciones coordinada por un reloj central que envía pulsos de sincronismo a todos los elementos que componen la computadora.
Internamente posee una capacidad de cálculo numérico y lógico, en un subsistema conocido como unidad aritmético-lógica (UAL).
La unidad aritmética y lógica es el componente encargado de realizar las operaciones tanto aritméticas (suma, resta, multiplicación, división) como lógicas (and, or, not) derivadas de la ejecución de un programa y es dirigida por la Unidad de Control. Comprende varios registros de memoria llamados acumuladores, donde se almacenan los resultados parciales de las operaciones.
El hecho de que sea controlada por programas Significa que internamente se tienen órdenes o instrucciones almacenadas, que la computadora podrá leer, interpretar y ejecutar ordenadamente, lo que la diferencia de una calculadora.
Además, está comunicada con el mundo real, que es analógico. Esto significa que puede realizar operaciones de entrada y salida con el mundo real, a través de dispositivos periféricos. Los periféricos de entrada/salida representan a los dispositivos que permiten la comunicación con el exterior (Ej, módulo controlador de teclado, vídeo, reproducción de sonido, etc) intercambiando información, procesarla y brindar una respuesta. A los efectos de interconectar todos los módulos se implementa un cableado denominado sistema de bus.
Todas estas características confieren a la computadora la capacidad de ser una maquina muy versátil, que es capaz desde liquidar impuestos hasta guiar el recorrido de una nave espacial. En cada caso las entradas y salidas son totalmente distintas, y en esto radica lo sorprendente de poder usar una computadora para ambas actividades.
La arquitectura von Neumann, es una arquitectura de computadoras basada en la descrita en 1945 por el matemático y físico John von Neumann y otros. Este describe una arquitectura de diseño para un computador digital electrónico con partes que constan de:
- Programa almacenado: plantea que las instrucciones y los datos tenían que almacenarse juntos en un medio común y uniforme (denominado memoria). Así las instrucciones y los datos podían leerse y escribirse bajo el control del programa.
- La ruptura de secuencia: Se dotó a la computadora de una instrucción denominada "salto condicional", donde según el resultado de una operación, se ejecutaría la siguiente instrucción u otra.
- Ciclo de trabajo de una computadora: conjunto de pasos a realizar para ejecutar una instrucción de programa.
La máquina propuesta por Von Neumann consiste de los siguientes elementos:
- Una memoria principal: A la memoria de trabajo, donde es posible leer y escribir, se la conoce con el nombre de memoria de acceso aleatorio (RAM). Existe un segundo tipo de memoria, de solo lectura, denominada ROM; sobre la cual los fabricantes graban programas y datos básicos para el funcionamiento de la computadora.
- Una Unidad Central de Proceso (UCP o CPU) que contiene:
- Una Unidad Aritmético Lógica (UAL), cuya finalidad es ejecutar todas las operaciones aritméticas y lógicas.
- Una Unidad de Control (UC), cuya función básica es la de gerenciar el ciclo de trabajo descrito anteriormente.
- Un conjunto de registros.
- Líneas de transferencia (buses) de datos, direcciones de memoria y control
- Dispositivos de entrada/salida
Existen memorias de almacenamiento permanente conocidas como memorias secundarias que permiten “guardar” los datos y los programas aún luego de finalizada una sesión de trabajo y apagada la computadora. Actualmente, esta tarea la cumplen dispositivos denominados discos rígidos y son el complemente necesario de la memoria principal ya que permiten almacenar grandes volúmenes de datos que se utilizan en la computadora en diferentes momentos.
Todos estos elementos son los que constituyen el Hardware de las computadoras
Bibliográfica: Material de lectura de la materia
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