La arquitectura de Von Neumman
Voy a comenzar definiendo lo que significa sistema informático. Un Sistema Informático (SI) es el conjunto de componentes hardware que se necesitan para realizar la explotación de las aplicaciones informáticas y su principal objetivo es dar soporte al procesado, almacenamiento, entrada y salida de datos.
La estructura básica de un sistema informático está formada por cuatro componentes básicos:
- Parte física o hardware:
- Unidad central de proceso
- Memoria auxiliar
- Dispositivos de entrada/salida o periféricos
- Buses de comunicación
- Parte lógica o software:
- Sistema operativo
- Aplicaciones
- Parte humana o Humanware
- El profesional informático
- Los usuarios
- Firmware
Actualmente son utilizados dos tipos de ordenadores: analógicos y digitales. Sin embargo, el término ordenador se utiliza para referirse solo al tipo digital.
Al diseñar un ordenador digital existen varias opciones, pero la mas aceptada hoy en día es la denominada arquitectura de Von Neumman, propuesta por l matemático húngaro john Von Neumman en 1945. Dicha arquitectura consta de dos partes:
- Unidad de Memoria (UM): es la que se encarga de almacenar la información. Se caracteriza por utilizar dicha unidad tanto para almacenar información como para programas. A partir de aquí un ordenador puede utilizare para varios cometidos sin necesidad de reporogramarlo.
- Unidad central de proceso (CPU):es el circuito integrado constituido por millones de componentes eléctricos. Se constituye principalmente por:
- Unidad de control (UC):
Tiene como funciones principales el control, la coordinación y la
interpretación de las instrucciones. Estas instrucciones en su
conjunto forman lo que se denomina programa, es decir, el
lenguaje-máquina.
Una instrucción de máquina tiene varias partes.
Un código de
operación que le indica a la unidad de control que operación debe
hacerse con los datos. También posee dos direcciones de memoria que
indican la localización de esos datos.
La unidad de control lleva
además un reloj electrónico que oscila con una frecuencia de
millones de veces por segundo llamado reloj de sistema.
- Unidad aritmético-lógica (UAL):
- El dispositivo de adición sirve para calcular las operaciones de suma, resta, multiplicación y división. Esto es así ya que estas tres últimas operaciones se pueden efectuar mediante sumas sucesivas o cambiando el signo en la operación de sumar.
- Los registros se utilizan para contener los operandos, los resultados parciales que se van obteniendo en las distintas operaciones y los resultados finales.
- El dispositivo de cálculo dirige y controla las operaciones de cálculo que se realizan en la ALU.
-Unidad de Entrada/Salida (UE/S):
La unidad de Entrada/Salida se encarga de establecer la comunicación del usuario y la CPU. Para llevar a cabo dicha operación utiliza los periféricos. Se pueden clasificar según su propósito en:
- Periféricos de entrada: introduce información en el ordenador.
- Periféricos de salida: muestra información al usuario.
- Periféricos de entrada y salida: pueden actuar en los 2 sentido.
- Periféricos de almacenamiento: utilizados como memoria auxiliar a la principal del ordenador, se puede realizar las mismas operaciones de escritura y lectura.
Existe un sistema con dos partes que permite en intercambio entre el ordenador y los dispositivos:
- Interfaz
- Controlador
- El bus del sistema
El bus del sistema permite counicarse entre sí a las unidades mas importantes de una computadora. Se trata de un conjunto de cables.
El bus esta separado en 3 canales:
1- Bus de datos.
Es bidireccional y es el canal por el cual se conducen los datos entre la CPU y los demás dispositivos.
2-Bus de direcciones.
Es unidireccional por el el cual la CPU envia las direcciones de memoria para ubicar información en lso dispositivos de memoria
3-Bus de control.
El bus de control gobierna el uso y acceso a las líneas de datos y de direcciones. Como éstas líneas están compartidas por todos los componentes, tiene que proveerse de determinados mecanismos que controlen su utilización. Las señales de control transmiten tanto órdenes como información de temporización entre los módulos. Mejor dicho, es el que permite que no haya colisión de información en el sistema.
Las fuentes de información que he usado son las siguientes:
- http://www.emagister.com/curso-informatica-administracion-publica-1/unidad-control-estructura-logica-placa-base
- http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//4750/4938/html/unidad_de_control_y_unidad_aritmtico_lgica.html
- www.youtube.com
- www.wikipedia.com
