DIAGRAMA A BLOQUE DE UNA COMPUTADORA
Diagrama a bloques de una computadora
La arquitectura básica de una PC son Memoria principal, memoria caché, unidad decontrol, unidad aritmética lógica (UAL), memoria secundaria, dispositivos de entrada ydispositivos de salida.Los dispositivos de entrada y de salida conforman el hardware de la computadora, esdecir lo que es tangible; como son el monitor, la PC, el teclado, el ratón o Mouse,bocinas, micrófono, impresora, módem.
Operaciones de datos en bloques:
Son aquellas que se efectúan con un conjunto de operandos y no con un solo operando. También dentro de esta instrucción se encuentra la de control del programa. Esto hace posible que un programa se adapte a la secuencia inherente al ciclo de maquina de la computadora. En otras palabras, se pueden pasar por alto secciones de instrucciones como resultado de la activación de un código de condiciones o como resultado directo del diseño del programa.
Instrucciones de control del programa
Instrucciones de Entrada - salida:
Desde el punto de vista de la programación para el acceso a la memoria o a un periférico simplemente se requiere el mismo conjunto de instrucciones. Estos sistemas se denominan sistemas de Entrada - Salida mapeados por memoria.
La programación de un dispositivo en estos sistemas requiere el conocimiento de este dispositivo y sus características, aunque no se necesitan instrucciones especiales. El dispositivo se caracteriza como un conjunto de localidades de la memoria que se dividen en dos subcategorias: un conjunto de registro de estado de control y un registro de información
Unidad Central de Procesos (UCP)
Es la parte más importante de la computadora, en ella se realizan todos los
procesos de la información. La UCP está estructurada por un circuito
integrado llamado microprocesador, el cual varía en las diferentes marcas
de computadoras.
La UCP se divide en dos unidades:
Unidad Aritmético Lógica (UAL).- Es la parte del computador encargada de
realizar las: operaciones aritméticas y lógicas, así como comparaciones
entre datos.
Unidad de Control (UC).- Se le denomina también la parte inteligente del
microprocesador, se encarga de distribuir cada uno de los procesos al área
correspondiente para su transformación.
Dispositivos de entrada (DE)
Los dispositivos de entrada son aquellos al través de los cuales se mandan
datos a la unidad central de procesos, por lo que su función es
eminentemente emisora. Algunos de los dispositivos de entrada más
conocidos son el teclado, el manejador de discos magnéticos, la
reproductora de cinta magnética, el ratón, el digitalizador (scanner).
Unidad de control
es la encargada de activar o desactivar los diversos componentes del microprocesador en función de la instrucción que el microprocesador estéejecutando y en función también de la etapa de dicha instrucción que se esté ejecutando.La unidad de control (UC) interpreta y ejecuta las instrucciones almacenadas en lamemoria principal y genera las señales de control necesarias para ejecutarlas.Existen dos tipos de unidades de control, las cableadas, usadas generalmente enmáquinas sencillas, y las microprogramadas, propias de máquinas más complejas. En elprimer caso, los componentes principales son el circuito de lógica secuencial,el decontrol de estado, el de lógica combinacional,y el de emisión de reconocimientoseñales de control. En el segundo caso, la microprogramación se encuentra almacenadaen una micromemoria (se accede a las mismas de manera secuencial (1, 2, ..., n), yposteriormente se ejecuta cada una de ellas).
Dentro del conjunto básico de registros de control se deben incluir a los siguientes:
Contador de programa (PC).
Registro de direcciones de la memoria (MAR).
Registro de datos (RD).
Registro de instrucciones (ER).
Palabra de estado de programa (PSW).
(PC): La función del PC consiste en seguir la pista de la instrucción por buscar (capturar) en el siguiente ciclo de maquina, por lo tanto contiene la dirección de la siguiente instrucción por ejecutar. El PC es modificado dentro del ciclo de búsqueda de la instrucción actual mediante la suma de una constante. El numero que se agrega al PC es la longitud de una instrucción en palabras.
Por lo tanto, si una instrucción tiene una palabra de longitud se agrega 1 al PC, si una instrucción tiene dos palabras de largo se agrega 2, y así sucesivamente.
La diferencia básica está en el almacenamiento interno de la CPU.
Las principales alternativas son:
- Acumulador.
- Conjunto de registros.
- Memoria
Características: En una arquitectura de acumulador un operando está implícitamente en el acumulador siempre leyendo e ingresando datos.
(Ej.: calculadora Standard -estándar-)
En la arquitectura de pila no es necesario nombrar a los operandos ya que estos se encuentran en el tope de la pila. (Ej.: calculadora de pila HP)
La Arquitectura de registros tiene sólo operandos explícitos (es aquel que se nombra) en registros o memoria.
Ventajas de las arquitecturas
- Pila: Modelo sencillo para evaluación de expresiones (notación polaca inversa). Instrucciones cortas pueden dar una buena densidad de código.
- Acumulador: Instrucciones cortas. Minimiza estados internos de la máquina (unidad de control sencilla).
- Registro: Modelo más general para el código de instrucciones parecidas. Automatiza generación de código y la reutilización de operandos. Reduce el tráfico a memoria. Una computadora actualmente tiene como estándar 32 registros. El acceso a los datos es más rápido.
Desventajas de las arquitecturas
- Pila: A una pila no se puede acceder aleatoriamente. Esta limitación hace difícil generar código eficiente. También dificulta una implementación eficiente, ya que la pila llega a ser un cuello de botella es decir que existe dificultad para la transferencia de datos en su velocidad mk.
- Acumulador: Como el acumulador es solamente almacenamiento temporal, el tráfico de memoria es el más alto en esta aproximación.
- Registro: Todos los operadores deben ser nombrados, conduciendo a instrucciones más largas.
Medios de Acceso Otros Elementos
En este tema se dan a conocer los puertos de la computadora, y saber para que funcionan cada uno de ellos y con esto tener los medios para accesar a otros elementos o componentes de las computadoras
Empezamos recordando los elementos de la Unidad de Control
• Contador de Programa (CP): también denominado registro de control de secuencia (RCS), contiene permanentemente la dirección de memoria de la siguiente instrucción a ejecutar.
• Registro de instrucción (RI): Contiene la instrucción que se está ejecutando en cada momento. Esta instrucción llevará el código de operación (CO) y en su caso los operandos o las direcciones de memoria de los mismos.
• Decodificador(D): Se encarga de extraer el código de operación de la instrucción en curso (que esta en el RI), lo analiza y emite las señales necesarias al resto de elementos para su ejecución a través del secuenciador.
• Reloj ®: Proporciona una sucesión de impulsos eléctricos o ciclos a intervalos constantes (frecuencia constante), que marcan los instantes en que han de comenzar los distintos pasos de que consta cada instrucción.
• Secuenciador (S): genera ordenes muy elementales (microórdenes) que, sincronizadas por impulsos de reloj, hacen que se vaya ejecutando poco a poco la instrucción que está cargada en el RI.
Puertos:
Un puerto es el lugar donde el CPU se comunica con otros dispositivos, existen de varios tipos, hay puertos de entrada, de salida y ambos. Además estos pueden ser seriales o paralelos.
Puertos de entrada:
Estos puertos recogen datos de algún dispositivo externo, externo se refiere a estar fuera del CPU, no del gabinete. Existen muchos dispositivos periféricos que se conectan a un puerto de entrada, por ejemplo tenemos al teclado y al ratón, también están los lápices ópticos, los lectores de código se barras, etc.
Puertos de salida:
Son todos aquellos por donde el CPU envía datos a otros dispositivos, por ejemplo están la salida de video y de sonido.
Puertos de entrada / salida:
Estos son una clase de puertos por donde el CPU puede enviar y recibir información. Son muy importantes, ya que entre estos se encuentran las memorias del CPU como son la RAM, ROM, los floppys y discos duros. Estos puertos pueden ser usados para controlar dispositivos, tales como las impresoras y los quemadores externos, por ejemplo.
Nosotros vamos a hablar acerca de los puertos que se encuentran fuera del gabinete, hablaremos de los puertos de teclado, ratón, impresoras, etc. La computadora por si misma no seria capaz de realizar operaciones útiles para nosotros si no podemos comunicarnos con ella, necesita dispositivos periféricos por donde pueda darnos mensajes y nosotros podamos enviarle órdenes. Ahora bien, existen infinidad de dispositivos que sirven de extensión a la computadora, muchos son para fines muy específicos y no se pueden abarcar, entre los dispositivos que son de uso común se encuentra la impresora, el teclado, el ratón y el monitor.
Puerto serial:
El puerto serial es aquel que envía y recibe los datos BIT por BIT, entre los puertos seriales se puede mencionar el puerto de teclado, o el puerto del MODEM.
Puerto paralelo:
Este tipo de puerto transmite la información byte por byte, o sea que transmite ocho bits al mismo tiempo, de forma paralela. un puerto paralelo por excelencia pues es el puerto para impresora
Se puede observar que un puerto de entrada puede ser paralelo o serial, lo mismo que un puerto de entrada o de entrada / salida.
A cada puerto la bios le asigna una dirección de memoria para que pueda trabajar, dependiendo de que clase de puerto sea se le asigna un determinado espacio exclusivo para él. Por medio de estas localidades de memoria el sistema puede enviarles o recibir información, es una especie de memoria de intercambio para la transmisión de dados de un lugar a otro. A esto se le llama espacio de localidades de memoria y se realiza dentro del primer kilo bite de la memoria principal. Existen otras asignaciones de memoria en otras capas superiores de memoria pero estas son hechas por el sistema operativo y por los demás programas, pero estas asignaciones son para fines específicos de los demás programas.
Los puertos no solo se limitan a recibir la información, o enviarla, según sea el caso. El puerto provee la corriente eléctrica necesaria para el funcionamiento del dispositivo y revisa el estado de este.
Puerto PS/2
El conector PS/2 o puerto PS/2 toma su nombre de la serie de ordenadores IBM Personal System/2 en que es creada por IBM en 1987, y empleada para conectar teclados y ratones. Muchos de los adelantos presentados fueron inmediatamente adoptados por el mercado del PC, siendo este conector uno de los primeros.
Puerto USB
El USB puede conectar los periféricos como ratón, teclados, escáneres, cámaras digitales,teléfonos celulares, reproductores multimedia, impresoras, discos duros externos, tarjetas de sonido, sistemas de adquisición de datos y componentes de red. Para dispositivos multimedia como escáneres y cámaras digitales, el USB se ha convertido en el método estándar de conexión. Para impresoras, el USB ha crecido tanto en popularidad que ha empezado a desplazar a los puertos paralelos porque el USB hace sencillo el poder agregar más de una impresora a un ordenador personal.
Puertos seriales
Los puertos seriales son aquellos que transmiten y reciben información bit a bit, tales como: el puerto serial, el puerto infrarrojo.
En teoría un enlace serial podría requerir de sólo dos cables, una línea de señal y una tierra, para mover la señal serial de una locación a otra. Pero en la práctica esto no funciona correctamente al paso del tiempo ya que algunos bits pueden perder el nivel de la señal, alterando el resultado final. Un bit faltante en la terminal de recepción puede provocar que todos los bits siguientes sean cambiados o recorridos, resultando en datos incorrectos al convertirlos de regreso a una señal paralela. Por lo tanto, para conseguir una comunicación serial confiable se deben de prevenir estos errores de bit que pueden emerger en varias formas distintas.
Puertos Paralelos
Los puertos paralelos pueden ser usados para conectar una multitud de componentes periféricos:
Impresoras
Escaners
Quemadores de CD
Discos duros externos
Iomega Zip removable drives
Adaptadores de Red
Los puertos paralelos fueron desarrollados originalmente por IBM como una forma de conectar una impresora a la PC. Cuando IBM estaba en el proceso de diseño de la PC, la compañía quería que la computadora trabajara con impresoras ofrecidas por Centronics, una empresa líder en fabricante de impresoras en ese tiempo. IBM decidió no usar el mismo puerto de interfase que Centronics usaba en sus impresoras.
Conectores RCA
El conector RCA es un tipo de conector eléctrico común en le mercado audiovisual. El nombre RCA deriva de La Radio Corporation Of America, que introdujo el diseño en 1940.Forma:El cable tiene un conector macho en el centro, rodeado de un pequeño anillo metálico (a veces con ranuras), que sobresale. En el lado del dispositivo, el conector es un agujero cubierto por otro aro de metal, más pequeño que el del cable para que éste se sujete sin problemas.
Puertos VGA
El puerto VGA es el puerto estandarizado para conexión del monitor a la PC.
Características:Su conector es un HD 15, de 15 pines organizados en 3 hileras horizontales.
Es de forma rectangular, con un recubrimiento plástico para aislar las partes metálicas.
Ubicación en el sistema informatico:
En la parte posterior de los monitores y en la parte trasera del PC, cerca del puerto de S-video.
SCSI
Utilizan CCS (Command Common Set). Es un conjunto de comandos para acceder a los dispositivos que los hacen más o menos compatibles.
SCSI 1, SCSI2 y SCSI 3.1(SPI) conectan los dispositivos en paralelo. SCSI 3.2(Firewire), SCSI 3.3(SSA) y SCSI 3.4(FC-AL) conectan los dispositivos en serie.
Hacen falta terminadores (jumpers, por BIOS, físicos) en el inicio y fin de la cadena.
Número máximo de dispositivos: La controladora cuenta como un dispositivo (identificador 7, 15) BUS Dispositivos Identificadores Conector 8 bits 7 Del 0 al 6 50 pins 16 bits 15 Del 0 al 14 68 pins.
5 comentarios:
gracias chikos por lo que me publican
gracias chicos por los que me publiquen
Wowwwwwww.. mucha info muy bien maris...
bonito blog maris y muy buena informacion
muy bien =)
Publicar un comentario