Arquitectura Fundamentalde un computadorTodo computador digital consta de cuatro partes bien definidas: Unidad Central de Procesamiento (CPU), Memoria, perifericos y buses.
Unidad Central de Procesamiento
La CPU es quien crea y controla el flujo de datos, que circula por el computador a partir de las instrucciones recibidas de la memoria, que sirven para indicar las operaciones o tratamiento a realizar sobre los datos recibidos desde el exterioro previamente almacenados en la memoria. La misma consta de dos partes la unidad de control y la unidad aritmetico Logica (ALU).
Unidad de control
La unidad de control recibe secuencialmente las instrucciones desde la memoria, a través del bus de datos, almacenándolas en el registro de instrucciones (IR). Desde IR las instrucciones pasan al decodificador de instrucciones, el cual se encarga de interpretarlas y producir una serie de impulsos de gobierno y control. Estos impulsos regulan a los elementos de la maquina, que participan en la ejecución de la instrucción.
La unidad de control, ademas de descodificar las instrucciones y de generar los impulsos de control,
incrementa sincronicamente un contador, llamado contador de programa cada vez que se ejecuta una instruccion, con objeto de que quede señalando a la siguiente instrucción.
Unidad aritmetico logica
La unidad aritmético lógica es la encargada del procesamiento lógico y aritmético de los datos, según el carácter que determine cada instrucción.
MemoriaEl programa o secuencia de instrucciones, que debe seguir la maquina para realizar el procesamiento de los datos, esta almacenado en una parte de la memoria, denominada memoria o segmento de instrucciones para diferenciarla del resto de la misma, que se emplea para guardar datos y resultados en forma temporal. La información que recibe la memoria a través del bus de direcciones, es un conjunto de bits lógicos tantos como lineas tenga el bus, que seleccionan la posición de memoria a la que se accede. El decodificador de direcciones se encarga de elegir una posición de la matriz de la memoria, descodificando la información que ha llegado por el bus de direcciones. Como generalmente la memoria esta constituida físicamente por mas de un chip, sera tarea del decodificador de direcciones habilidad al chip correspondiente.
En una computadora encontraremos dos tipos de memoria: de solo lectura(ROM) y de acceso al azar (RAM).
Memoria Rom
La memoria ROM (Read Only Memory) o memoria de solo lectura también permite el acceso directo a cada uno de los elementos que la componen, pero la información en ella contenida puede ser leída pero no alterada. Debido a que conserva la información aun en el caso de ausencia de energía se usa para almacenar rutinas de mas bajo nivel, que sirven para el arranque del sistema.
Memoria RAM
La memoria RAM (Random Access Memory) o memoria de acceso al azar debe su nombre al hecho de permitir el acceso a cualquiera de las localidades de memoria en forma directa, e contraste con las memorias de acceso secuencial en las cuales para acceder al N-esimo elemento, era necesario acceder previamente a los N-1 elementos anteriores: pero su característica mas importante es la de que la información contenida en cada una de las localidades puede ser leída y/o alterada. En ella se va a almacenar, por lo tanto el sistema operativo y los programas del usuario, así como la información temporal que estos manejen.
A la memoria RAM se le suele llamar memoria volátil por el hecho de que la información en ellas almacenada, se pierde en ausencia de energía.
Periféricos
Son los encargados de enviar y/o reconocer información del mundo externo a la computadora e intercambiarla con la unidad central de procesamiento a través de la unidad de entradas y salidas.
Buses
Los buses no son mas que los conductores que interconectan cada una de las partes que componen al computador.
A través de ellos viaja información que según su función permite clarificarlos en tres tipos: bus de datos, bus de direcciones y bus de control.
Bus de datos
El bus de datos se encarga de transferir información entre el CPU, la memoria y los periféricos Es bidireccional, ya que la información puede fluir en ambos sentidos, es decir, desde o hacia el microprocesador.
Bus de direcciones
El bus de direcciones permite seleccionar la localidad de memoria o el periférico que el CPU desea accesar. Este bus es unidireccional ya que la información a través de el siempre fluye desde el microprocesador.
Bus de Control
En el bus de control se encuentran las diferentes señales encargadas de la sincronizacion y control del sistema. su naturaleza es unidireccional aun cuando existen señales que salen del microprocesador asi como otras que entran al microprocesador. Ejemplos de señales de control son:
WR (escritura)
RD (lectura)
WAIT (espera)
READY (listo)
Bus de datos
El bus de datos se encarga de transferir información entre el CPU, la memoria y los periféricos Es bidireccional, ya que la información puede fluir en ambos sentidos, es decir, desde o hacia el microprocesador.
Bus de direcciones
El bus de direcciones permite seleccionar la localidad de memoria o el periférico que el CPU desea accesar. Este bus es unidireccional ya que la información a través de el siempre fluye desde el microprocesador.
Bus de Control
En el bus de control se encuentran las diferentes señales encargadas de la sincronizacion y control del sistema. su naturaleza es unidireccional aun cuando existen señales que salen del microprocesador asi como otras que entran al microprocesador. Ejemplos de señales de control son:
WR (escritura)
RD (lectura)
WAIT (espera)
READY (listo)
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