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Arquitectura de computadores Realizado por: Johan Sebastián Ramírez Rivera Profesor: José Fernando Sánchez Vasco Institución Educativa Pedro Octavio Amado Medellín 2011
Introducción La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadora. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora. Un computador básico tiene o posee cinco partes fundamentales entre Hardware y Software. ,[object Object]
 Procesador
 Dispositivos de entrada y salida
 Dispositivos de almacenamiento.,[object Object]
Memoria
Memoria ROM La memoria ROM, también conocida como firmware o memoria de solo lectura, es un circuito integrado programado con unos datos específicos cuando es fabricado. Los chips de características ROM no solo se usan en ordenadores, sino en muchos otros componentes electrónicos también. La memoria ROM es ideal para almacenar las rutinas básicas a nivel de hardware, por ejemplo, el programa de inicialización de arranque el ordenador y realiza el chequeo de la memoria y los dispositivos. La memoria ROM suele estar ya integrada en el ordenador y en varios periféricos que se instalan ya en el ordenador. Por ejemplo, en la placa madre del ordenador se encuentran los chips de la ROM BIOS, que es el conjunto de rutinas mas importantes para comunicarse con los dispositivos. O, también, las tarjetas de vídeo, las tarjetas controladoras de discos y las tarjetas de red tienen un chip de ROM con rutinas especiales para gestionar dichos periféricos.  Hay 5 tipos básicos de ROM, los cuales se pueden identificar como: ,[object Object]
 EPROM: puede ser regrabados varias veces.
 EEPROM: puede ser regrabados varias veces.,[object Object]
Memoria Caché Una memoria cache, llamada también a veces almacenamiento caché o RAM caché, es una parte de memoria RAM estática de alta velocidad (SRAM) más que la lenta y barata RAM dinámica (DRAM) usada como memoria principal. La memoria cache es efectiva dado que los programas acceden una y otra vez a los mismos datos o instrucciones. Guardando esta información en SRAM, la computadora evita acceder a la lenta DRAM. Cuando se encuentra un dato en la caché, se dice que se ha producido un acierto, siendo un caché juzgado por su tasa de aciertos (hit rate). Los sistemas de memoria caché usan una tecnología conocida por caché inteligente en la cual el sistema puede reconocer cierto tipo de datos usados frecuentemente. Las estrategias para determinar qué información debe de ser puesta en el cache constituyen uno de los problemas más interesantes en la ciencia de las computadoras. Algunas memorias cache están construidas en la arquitectura de los microprocesadores. Por ejemplo, el procesador Pentium II tiene una caché L2 de 512 Kilobytes.
Procesador
CPU La unidad central de procesamiento o CPU  es el componente del computador y otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones contenidas en los programas y procesa los datos. Los CPU proporcionan la característica fundamental de la computadora digital (la programabilidad) y son uno de los componentes necesarios encontrados en las computadoras de cualquier tiempo, junto con el almacenamiento primarioy los dispositivos de entrada/salida. Se conoce como microprocesador el CPU que es manufacturado con circuitos integrados. Es el principal encargado de ejecutar los programas, sean de usuario o de sistema; sólo ejecuta instrucciones programadas a muy bajo nivel, realizando operaciones elementales, básicamente, las aritméticas y lógicas, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria. Esta unidad central de procesamiento está constituida, esencialmente, por registros, una unidad de control y una unidad aritmético lógica(ALU). Unidad de control: Su función es buscar las instrucciones en la memoria principal, decodificarlas (interpretación) y ejecutarlas, empleando para ello la unidad de proceso. Unidad aritmético lógica: es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación, etc.) y operaciones lógicas (si, y, o, no), entre dos números.
Dispositivos entrada
Teclado Un teclado es un periférico que consiste en un sistema de teclas, como las de una máquina de escribir, que te permite introducir datos a un ordenador o dispositivo digital. Cuando se presiona un carácter, envía una entrada cifrada al ordenador, que entonces muestra el carácter en la pantalla. El teclado tiene entre 99 y 108 teclas aproximadamente, y está dividido en cuatro bloques: ,[object Object]
Bloque alfanumérico: Está ubicado en la parte inferior del bloque de funciones, contiene los números arábigos del 1 al 0 y el alfabeto organizado como en una máquina de escribir, además de algunas teclas especiales.
Bloque especial: Está ubicado a la derecha del bloque alfanumérico, contiene algunas teclas especiales como Imp Pant, Bloq de desplazamiento, pausa, inicio, fin, insertar, suprimir, RePag, AvPag, y las flechas direccionales que permiten mover el punto de inserción en las cuatro direcciones.
Bloque numérico: contiene los signos de las cuatro operaciones básicas: suma, resta, multiplicación y división; también contiene una tecla de Intro o Enter.,[object Object]
 LaserPor conexión ,[object Object]
 inalámbrico,[object Object]
Dispositivos salida
Monitor Es el dispositivo en el que se muestran las imágenes generadas por el adaptador de vídeo del ordenador o computadora. El término monitor se refiere normalmente a la pantalla de vídeo y su carcasa. El monitor se conecta al adaptador de vídeo mediante un cable. Evidentemente, es la pantalla en la que se ve la información suministrada por el ordenador.  Las pantallas de las computadoras pueden tener varios formatos entre los que se pueden destacar: Pantallas de computadora de rayos catódicos: Este tipo de pantallas de computadora son, externamente, similares a las pantallas de los aparatos de televisión, pero se diferencian de manera importante en su modo de funcionamiento. Pantallas de computadora de cristal líquido: Las pantallas de computadora de cristal líquido se utilizaron en algunos sistemas informáticos portátiles por su mayor manejabilidad y menor tamaño que las pantallas de rayos catódicos. Pantallas de computadora de plasma: Son el tipo de pantallas que se están imponiendo actualmente en los sistemas informáticos portátiles, puesto que tienen las mismas ventajas que las anteriores, alcanzando, además, una mayor definición y la posibilidad del color.
Impresora Una impresora es un periférico de ordenador que permite producir una copia permanente de textos o gráficos de documentos almacenados en formato electrónico, imprimiéndolos en medios físicos, normalmente en papel o transparencias, utilizando cartuchos de tinta o tecnología láser. Muchas impresoras son usadas como periféricos, y están permanentemente unidas al ordenador por un cable. Otras impresoras, llamadas impresoras de red, tienen una interfaz de red interno (típicamente wireless o Ethernet), y que puede servir como un dispositivo para imprimir en papel algún documento para cualquier usuario de la red. Existen varios tipos de impresión como lo son: ,[object Object]

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Arquitectura

  • 1. Arquitectura de computadores Realizado por: Johan Sebastián Ramírez Rivera Profesor: José Fernando Sánchez Vasco Institución Educativa Pedro Octavio Amado Medellín 2011
  • 2.
  • 4. Dispositivos de entrada y salida
  • 5.
  • 7.
  • 8. EPROM: puede ser regrabados varias veces.
  • 9.
  • 10. Memoria Caché Una memoria cache, llamada también a veces almacenamiento caché o RAM caché, es una parte de memoria RAM estática de alta velocidad (SRAM) más que la lenta y barata RAM dinámica (DRAM) usada como memoria principal. La memoria cache es efectiva dado que los programas acceden una y otra vez a los mismos datos o instrucciones. Guardando esta información en SRAM, la computadora evita acceder a la lenta DRAM. Cuando se encuentra un dato en la caché, se dice que se ha producido un acierto, siendo un caché juzgado por su tasa de aciertos (hit rate). Los sistemas de memoria caché usan una tecnología conocida por caché inteligente en la cual el sistema puede reconocer cierto tipo de datos usados frecuentemente. Las estrategias para determinar qué información debe de ser puesta en el cache constituyen uno de los problemas más interesantes en la ciencia de las computadoras. Algunas memorias cache están construidas en la arquitectura de los microprocesadores. Por ejemplo, el procesador Pentium II tiene una caché L2 de 512 Kilobytes.
  • 12. CPU La unidad central de procesamiento o CPU es el componente del computador y otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones contenidas en los programas y procesa los datos. Los CPU proporcionan la característica fundamental de la computadora digital (la programabilidad) y son uno de los componentes necesarios encontrados en las computadoras de cualquier tiempo, junto con el almacenamiento primarioy los dispositivos de entrada/salida. Se conoce como microprocesador el CPU que es manufacturado con circuitos integrados. Es el principal encargado de ejecutar los programas, sean de usuario o de sistema; sólo ejecuta instrucciones programadas a muy bajo nivel, realizando operaciones elementales, básicamente, las aritméticas y lógicas, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria. Esta unidad central de procesamiento está constituida, esencialmente, por registros, una unidad de control y una unidad aritmético lógica(ALU). Unidad de control: Su función es buscar las instrucciones en la memoria principal, decodificarlas (interpretación) y ejecutarlas, empleando para ello la unidad de proceso. Unidad aritmético lógica: es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación, etc.) y operaciones lógicas (si, y, o, no), entre dos números.
  • 14.
  • 15. Bloque alfanumérico: Está ubicado en la parte inferior del bloque de funciones, contiene los números arábigos del 1 al 0 y el alfabeto organizado como en una máquina de escribir, además de algunas teclas especiales.
  • 16. Bloque especial: Está ubicado a la derecha del bloque alfanumérico, contiene algunas teclas especiales como Imp Pant, Bloq de desplazamiento, pausa, inicio, fin, insertar, suprimir, RePag, AvPag, y las flechas direccionales que permiten mover el punto de inserción en las cuatro direcciones.
  • 17.
  • 18.
  • 19.
  • 21. Monitor Es el dispositivo en el que se muestran las imágenes generadas por el adaptador de vídeo del ordenador o computadora. El término monitor se refiere normalmente a la pantalla de vídeo y su carcasa. El monitor se conecta al adaptador de vídeo mediante un cable. Evidentemente, es la pantalla en la que se ve la información suministrada por el ordenador. Las pantallas de las computadoras pueden tener varios formatos entre los que se pueden destacar: Pantallas de computadora de rayos catódicos: Este tipo de pantallas de computadora son, externamente, similares a las pantallas de los aparatos de televisión, pero se diferencian de manera importante en su modo de funcionamiento. Pantallas de computadora de cristal líquido: Las pantallas de computadora de cristal líquido se utilizaron en algunos sistemas informáticos portátiles por su mayor manejabilidad y menor tamaño que las pantallas de rayos catódicos. Pantallas de computadora de plasma: Son el tipo de pantallas que se están imponiendo actualmente en los sistemas informáticos portátiles, puesto que tienen las mismas ventajas que las anteriores, alcanzando, además, una mayor definición y la posibilidad del color.
  • 22.
  • 26.
  • 28.
  • 29. Cabezal de lectura/escritura.
  • 30. Motor que hace girar los platos.
  • 32. Circuito electrónico de control, que incluye: interfaz con la computadora, memoria caché.
  • 33. Bolsita desecante (gel de sílice) para evitar la humedad.
  • 34.
  • 37.
  • 38.