Guadalinex

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Práctica final
Curso 2003/2004
Emilia­Cruz Fernández Martínez
Desarrollo de una unidad didá ctica usando software libre
ELEMENTOS FUNCIONALES DE
UN ORDENADOR
¿Qué es un ordenador?
Es un dispositivo electrónico
capaz de recibir datos de entrada,
realizar una serie de operaciones
con ellos, y generar datos de
salida como resultado.
La sucesión de cálculos a realizar
está
determinada
por
un
programa.
Elementos Básicos de un
ordenador
●
La memoria
–
Principal
–
Secundaria
●
La unidad central de procesos
●
Las unidades de entrada/salida
Esquema Básico
MEMORIA MASIVA
MEMORIA PRINCIPAL
Datos e instrucciones
ENTRADA
SALIDA
UNIDAD DE CONTROL
(U.C.)
U.ARITMÉT.-LÓGICA
(ALU)
PROCESADOR CENTRAL (CPU)
Señales de control y de estado
Datos e instrucciones
La CPU
Es la unidad encargada de
ejecutar las instrucciones
definidas por los programas.
La CPU comienza por leer
una instrucción, la ejecuta, y
genera el resultado de la
operación realizada.
Este proceso se repite
continuamente durante su
funcionamiento.
La Memoria
La memoria se emplea para
almacenar información temporal
o permanentemente.
Por un lado, se almacenan las
instrucciones que componen los
programas.
También se almacenan datos de
entrada con los que debe
trabajar la CPU, resultados
intermedios, y datos de salida
devueltos por la CPU.
Las unidades de
Entrada/Salida
La E/S es el medio establecido para
la comunicación de la CPU con su
entorno exterior (es más un
concepto que algo palpable).
Mediante la definición de una cierta
interfaz, la CPU puede:
Dispositivo
de salida
recibir datos de los dispositivos
que la rodean (denominados
periféricos),
operar con dicha información,
y enviar los resultados generados
hacia dichos dispositivos.
El Bus
Los componentes de un ordenador
deben hallarse conectados entre sí. El
elemento encargado de dicha tarea es
el bus.
Un bus se debe entender como un
grupo de cables (líneas digitales) que
interconectan los bloques funcionales
de un ordenador, permitiendo la
interacción entre los mismos.
Arquitecturas Básicas
Los ordenadores se pueden clasificar en base a su
arquitectura. Existen dos arquitecturas principales:
Von Neumann:
Las instrucciones y los datos conviven en el mismo espacio de
memoria, sin existir separación física.
Hardvard:
El espacio de almacenamiento se divide en dos bloques de
memoria físicamente separados. Uno de los bloques almacena
las instrucciones, y el otro almacena los datos. El acceso a dichos
espacios de almacenamiento se realiza mediante buses
diferentes, lo que hace posible la lectura simultánea de
instrucciones y datos.
La diferencia fundamental se encuentra en el modo
de almacenar en la memoria las instrucciones y los
datos con los que trabajan.
Partes de la CPU
Unidad
de
instrucciones:
descodificación
Se encarga de
instrucciones que componen los programas
interpretar
de
las
Unidad Aritmético-Lógica
(más conocida por
el acrónimo inglés ALU). Es el módulo encargado de efectuar
las operaciones aritméticas (suma, resta, etc.) y lógicas (and,
not, or, etc.).
Registros.
Cada registro es una unidad de memoria,
que permite almacenar temporalmente un dato.
Unidad de control de buses.
Controla los
procesos de transferencias de información, ya sea
internamente a la CPU, o de forma externa.
Componentes del PC
●
Placa Base:
Circuito impreso donde van
conectados todos los elementos del PC: CPU,
memoria y buses del sistema más otros adicionales:
–
Circuitos controladores del sistema
–
BIOS
–
Memoria caché
–
Puertos serie, paralelo, USB, etc
–
Controladores estándares
–
Ranuras de expansión
–
unidades de disco, y algunos subsistemas
auxiliares como la fuente de alimentación,
ventiladores, etc.
Componentes del PC
Circuitos controladores del sistema
Conjunto de chips que se encargan de controlar el
tráfico de información en el interior del PC.
BIOS
Constituye la interfaz entre el hardware y el software del sistema. Es el
módulo encargado de cargar el sistema operativo al arrancar el PC, y
además permite configurar los parámetros de funcionamiento de la
máquina. La BIOS contiene el programa de menor nivel de abstracción
que se ejecuta en un PC
Componentes del PC
Memoria Caché
Es un tipo de memoria con poco espacio de almacenamiento, pero de
acceso muy rápido. En la caché se almacena la información que con
gran probabilidad va a necesitar acceder la CPU, de forma que se
mejora el rendimiento del sistema.
Puertos serie, paralelo, USB, etc
Constituyen un canal de comunicación con dispositivos externos, como el
ratón, la impresora, etc.
Componentes del PC
Controladores estándares
Son dispositivos encargados de la comunicación con los dispositivos
estándares, como el teclado, el monitor y las unidades de disco.
Ranuras de expansión
Permiten instalar en el sistema nuevos dispositivos de E/S adicionales,
ampliando así las posibilidades del PC: unidades de almacenamiento
externas, tarjetas de sonido, modems internos, dispositivos de captura de
imágenes, tarjetas de red, etc. Normalmente, en las ranuras se inserta
una tarjeta controladora, que proporciona uno o varios conectores para el
enlace con un dispositivo externo
Componentes del PC
Saliendo un poco más hacia el exterior, dentro del chasis del
ordenador se encuentran dispositivos como las unidades de disco, y
algunos subsistemas auxiliares como la fuente de alimentación,
ventiladores, etc.
Ya en el exterior del sistema, se encuentran los elementos
estándares con los que interacciona el usuario: teclado, monitor,
impresoras, etc. Dichos elementos se unen a la placa base a través de
tarjetas controladoras, o bien empleando los puertos serie, paralelo o
USB.