Computadora: Es una máquina digital y sincrónica, con cierta capacidad de cálculo numérico y lógico, controlado por un programa almacenado y con posibilidad de comunicación con el mundo exterior.
Es Digital porque dentro de la computadora las señales eléctricas que se manejan y la información que se procesa se representa por medio de valores binarios ( 0, 1).
EsSincrónica, realiza las operaciones coordinadas por un reloj central. todas las operaciones internas se realizan en instantes de tiempo predefinidos y coordinados con el reloj.
internamente posee una capacidad de cálculo numérico y lógico, en un subsistema conocido como unidad aritmético- lógico (UAL) ( suma, disyunción, conjunción, comparaciones).
Es controlado por programas, significa que internamente se tienen órdenes o insunstrucciones almacenadas, que la computadora podrá leer, interpretar y ejecutar ordenadamente.
Está comunicada con el mundo real, se puede realizar operaciones de entrada y salida con el mundo real, a través de dispositivos periféricos ( ej.: teclado , mouse, para entrada de información y pantalla cómo salida).
La computadora recibe información( entrada ), la transforma y proporciona información ( salida ).
Es versátil ya que la máquina esta controlada por un programa, que establece las instrucciones que le indican a las partes físicas que deben hacer para transformar los datos de estados en la salida requerida, el programa controla el proceso de principio a fin.
Máquina Von Neumann ( 1946)
Las ideas acerca de cómo operar una computradora , máquina obases tectura de Von Neumann, ha brindado las bases para la construccion y el desarrollo de computadoras hasta la actualidad.
Se fundamenta en el concepto Programa Almacenado; plantea que las instrucciones y los datos tenían que almacenarse juntos en un medio común y uniforme denominado "memoria". Así las instrucciones y los datos podrían llevarse y escribirse bajo el control del programa.
Un segundo concepto, es la Ruptura de Secuencia, " Salto Condicional", donde según el resultado de una operación se ejecutaría la siguiente instrucción u otra.
Junto con la arquitectura se difundió el Ciclo de Trabajo de una computadora , conjunto de pasos a realizar para ejecutar una instrucción de programa.
Mientras haya instrucciones: tomar de la memoria la siguiente instrucción; decodificar la instrucción; tomar de la memoria el o los operandos asociados; ejecutar la operación; almacenar en memoria los resultados.
A la computadora debe considerársela cómo una máquina rocesadora de información capáz de transformar un programa escrito en un lenguaje de alto nivel ( generalmente expresado en lenguaje natural ) en un programa en lenguaje hardware pueda codificar y ejecutar.
La tarea de conversión de lenguaje de alto nivel a lenguaje de máquina la debe realizar un programa denominados compilador.
El hardware de un sistema se puede estructurar en tres partes: unidad central de proceso ( cpu o ucp ); la memoria principal; los dispositivos de entrada/salida.
Todos estos elementos estan conectados entre sí por los Buses de comunicaciones.
La Máquina Von Neumann
a) Una memoria principal
b) Una unidad central de proceso (cpu o ucp) cuya finalidad es ejecutar todas las operaciones aritméticas y lógicas.
Una unidad de control ( uc) cuya función básica es la de jerenciar el ciclo de tabajo aritmético-lógico.
Un conjunto de registros.
c) Buses, líneas de transferencias de datos , direcciones de memoria y de control.
d) Dispositivos de entrada/salida.
La UAL y la UC conforman al Procesador o microprocesador.
Memoria Principal:
Es el componente responsable por el almacenamiento de los datos e instrucciones que componen un programa.
Un conjunto finito de celdas del mismotamaño, cada una identificada con una dirección, que pueden almacenar datos o instrucciones de programas.
La unidad básica de almacenamiento en una memoria es bit. Una celda de una memoria puede almacenar 1 bits.
De forma estandar una celda de tamaño mínimo esta compuesta por un byte ( 8 bits ).
La memoria principal no es el único tipo de memoria, existen diferentes tipos de memoria, con diferentes tecnológias y capacidades es´pecíficas.
Dispositivos denominados discos rígidos y son el complememto necesario de la memoria principal permitiendo almacenar grandes volúmenes de datos.
Además , de la RAM, existe un segundo tipo de memoria , sólo de lectura, denominada ROM, sobre la cual se graban programas y datos básicos para el funcionamiento de la computadora.
Unidad central de proceso ( CPU o UCP):
Se divide en tres módulos, 1) la memoria; 2) la unidad aritmética y lógica; y 3) la unidad de control.
Unidad aritmética y lógica ( UAL):
Es el componente encargado de realizar las operaciones tanto aritméticas ( suma, resta, multiplicación, división ), cómo lógicas ( and, on, not ) derivadas de la ejecución de un programa y es dirigida por la unidad de control.
Dispone de un conjunto de registros internos que la auxilian en la tarea de cálculo; la UAL comprende:
Varios registros de memoria llamados acumuladores, donde se almacenan los resultados parciales de las generaciones; circuitos dedicados a la suma, resta, multiplicación, división, comparación y testeo.
Unidad de control ( UC ):
Componente que controla el sitio de procesamiento, coordinando todas las actividades de la computadora.
La Sincronización entre las etapas que componen el ciclo es realizada por un reloj común a todos los componentes.
Líneas de comunicación-Buses:
Los periféricos de entrada/salida representan a los dispositivos que permiten la comunicación con el exterior, para interconectar todos los módulos se implementa un cableado denominado un sistema de bus.
Un sistema de bus: conjunto de caminos compartidos que permiten la interconección de los distintos componentes: cpu, memoria, periféricos de entrada/salida.
Un bus esta formado por un conjunto de líneas eléctricas que permiten la transmisión de datos en paralelo., hay tres tipos de buses, de datos por donde fluyen los datos entre las distintas partes de la computadora; de direcciones por donde viajan las direcciones de memoria ( leer y escribir ); de control señales que controlan el acceso y el uso de buses de datos y direcciones.
Dispositivos de entrada/salida:
Son los encargados de controlar y realizar el intercambio de información entre la computadora y el mundo exterior.
La velocidad de transmisión de los periféricos es mucho memor que la velocidad de operación de una cpu, los periféricos poseen velocidades muy diferentes entre sí.
-Interfase: gestiona el intercambio de información entre periféricos y cpu.
- Controlador: gestiona los dispositivos físicos.
-Periféricos: dispositivos entrada/salida.
Los Periféricos son los dispositivos que hacen posible el intercambio de información entre la computadora y el mundo exterior.
Unidades de entrada: teclado, mouse, sensores ( pantalla táctil, lápiz óptico ), escáner, otros ( cámara de video).
Unidades de salida: pantalla o monitor, plotter, impresora.
Unidades entrada/salida: moden , de almacenamiento ( discos fijo, duro, flexible).
Periféricos locales o remotos:
Un periférico local, como el mouse, se encuentra cerca del cpu, conectado mediante cables que hacen de prolongadores de los buses de la computadora.
Para un periférico remoto, como una impresora láser, la conexión se realiza a través de red de comunicaciones.
