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Estructura de Computadoras es una introducci�n a la estructura de ordenadores que tiene como objetivo analizar la organizaci�n interna del ordenador a nivel de unidades funcionales de alto nivel (procesador, memoria, entrada/salida), conectando as� dos campos que hasta este punto del desarrollo del plan (2� curso) se han mantenido separados:
�El campo del dise�o software y su metodolog�a en el que el alumno ya domina alg�n lenguaje de alto nivel y las principales estructuras de datos, pero sin ninguna conexi�n con la implementaci�n f�sica que soporta esas abstracciones.
�Los sistemas digitales, que se le han presentado en forma de teor�a de la conmutaci�n y �lgebra de Boole siendo su principal abstracci�n la puerta l�gica ideal (tanto combinacionales como secuenciales).
Estructura interna de una computadora
El microprocesador
El microprocesador, que tambi�n lo llamamos procesador o cpu ( unidad central de procesamiento), constituye el cerebro de una computadora. Este se encarga de tomar la informaci�n que recibe de diferentes fuentes ,efect�a lo procesos necesarios a dicha informaci�n y env�a l resultado al destino que se le indico. A ese modelo se lo conoce con las siglas EPS (entrada de informaci�n ; procesamiento; salida) .
El microprocesador se puede dividir en varios bloques ,de los cuales vamos a tomar los dos mas importantes para analizar el funcionamiento b�sico:
-La CU o UC (unidad de control)
-La ALU o UAL (unidad aritm�tica l�gica)
La unidad de control se encarga de recibir las instrucciones provenientes de a memoria a trav�s del bus de datos , decodifica cada instrucci�n y la ejecuta ,enviando datos a cualquier dispositivo que la instrucci�n indique o realizando diferentes tipos de procesos con los datos que llegan a la memoria a trav�s de el bus de datos . Si no se le indica lo contrario mediante una instrucci�n de bifurcaci�n , el procesador ejecutara las instrucciones a medida que van llegando.
La unidad aritm�tica l�gica (ALU) es una parte del procesador que se encarga de realizar las operaciones l�gicas y aritm�ticas con los datos recibidos .
Si la instrucci�n indica que se realicen algunas operaciones la ALU tomara los datos y depositara los resultados de la operaci�n efectuada en un registro.
Buses
El bus es el camino que une el microprocesador con los dem�s componentes de entrada y salida ,es decir que comunica al procesador con las ranuras de expansi�n en las que se conectan las tarjetas controladoras de discos flexibles ,as� como la tarjeta de video que env�a informaci�n al monitor .Este mismo camino traslada los datos entre el procesador y la memoria que reside en la motherboard y tambi�n lo comunica con el procesador matem�tico ,en el caso de que este sea externo y no este integrado en el chip.
La comunicaci�n con el resto de los componentes la realiza a trav�s de v�as de trazo met�licos en el circuito impreso .Estas l�neas de cobre se encuentran en paralelo y la cantidad depender� del ancho del bus con el que trabaje el procesador externamente.
Memoria principal
La memoria principal es el medio de almacenamiento temporal en el que la CPU puede escribir ,leer o modificar informaci�n. A esa memoria se la conoce como RAM .
Se pude considerar a la memoria como una gigantesca cajonera en donde ,cada casilla representa un byte y tiene una direcci�n .La CPU puede leer, escribir o modificar la informaci�n en cada una de las casillas ,pero para ello debe iniciar la direcci�n de la misma y la informaci�n que desea depositar o leer, es por eso que se la llama de acceso aleatorio.
Memoria cach�
Pensemos en la siguiente situaci�n :como ser humano ,necesito alimentarme para subsistir ,ahora ,para alimentarse voy al supermercado a hacer las compras. SI cada vez que tengo hambre tengo que ir al supermercado ,paso mucho tiempo viajando hacia este ,sin embargo, si mensualmente hago las compras generales y guardo todo en mi casa y solamente voy a buscar algo al supermercado cuando no lo tengo ,voy a aprovechar mucho mas el tiempo.
La situaci�n anterior es la misma que vive el procesador cada vez que accede a la memoria y es el principi� del funcionamiento de la memoria cach� .
Puertos de entradas y salidas
Los puertos son el medio para que la pc se comunique con el mundo exterior. El nombre de puertos se debe a que cumplen con una funci�n similar a la de los puertos de los barcos .En estos ,los barcos pueden cargar y descargar productos ,mientras que en los puertos de entrada y salida se posibilita la transmisi�n de informaci�n entre el pc y cualquier dispositivo externo.
Los puertos se clasifican seg�n el procesamiento que se utiliza para transmitir los datos:
-puertos paralelos: son capaces de transmitir varios bits al mismo tiempo, a trav�s de varios conductores ,uno para cada bits ,conectado en paralelo(de ah� su nombre ).
-puertos en serie: transmiten un bits detr�s de otro a trav�s de un solo conductor es decir en serie .
El mouse
La funci�n b�sica del mouse es registrar los movimientos f�sicos en la pc , es decir trasladar los movimientos que efectuamos con el mouse en la mano a un se�alador de pantalla que indica la posici�n del mismo, conocido como puntero.
Este se sit�a en el plano a trav�s del eje de las x y el eje de las y ,para as� se�alar luego en la pantalla (es todo una operaci�n matem�tica como nos situamos en el plano en la secundaria .
El teclado
El teclado es el dispositivo de entrada de cualquier pc sin este no nos podr�amos comunicar con ella. El teclado esta formado por un grupo de interruptores o tecla ubicadas en un gabinete pl�stico. En este mismo gabinete , se encuentra la circuiter�a encargada de enviar a la motherboard la informaci�n de las teclas pulsadas a trav�s de un solo cable en serie .Un grupo de luces se encarga de mostrar el estado de las funciones bloqueo de may�sculas, bloqueo de n�meros ,bloqueo de desplazamiento.
USB
Es un bus de serie que permite la interconexi�n de dispositivos de diferentes naturaleza a la pc a trav�s de un �nico tipo de conector ,USB es totalmente compatible con plug & play y permite la conexi�n y desconexi�n de dispositivos en caliente (sin apagar nada). De manera que facilita la conexi�n y configuraci�n de los nuevos dispositivos
Estructura interna del procesador
El Procesador.
Estructura general del computador de arquitectura Von Neumann. Unidades generales: Procesador, Memoria, Entrada/Salida y Unidad de Control. C�digo m�quina y ensamblador. Caracter�sticas de los juegos de instrucciones. M�todos de decodificaci�n. Direccionamientos. Clasificaci�n del procesador seg�n el n�mero de referencias a memoria. Buses de Interconexi�n
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