Codificación Alfanumérica y Arquitectura de Von Neumann

1. Codificación alfanumérica

El ordenador no solo procesa datos numéricos, también procesa datos alfanuméricos (caracteres), estos al ser datos con los que no se realizan operaciones pueden ser creados utilizando tablas establecidas por acuerdo

Los sistemas de codificación estándar más importantes son:

• ASCII: 7 bits para representar cada carácter. Los 32 primeros son de control, no imprimibles y actualmente obsoletos, como el código 10 que hacía a la impresora saltar a la siguiente línea.
• Latin-1: Codificación de 8 Bits. Idéntico a ASCII hasta el carácter 127 Desde el 128 hasta el 255: vocales acentuadas, ñ. Sirve para los caracteres de los alfabetos de Europa Occidental
• ISO-8859-1:Codificación Estándar de la IANA de 1992 de 8 bits. Para la codificación de texto enviado por Internet. Para indicar que en una página html los caracteres están codificados en formato ISO- 8859-1 debe aparecer
• Unicode ------UTF8. Universal Code Utiliza 16 bits para representar caracteres alfanuméricos. UTF-8 (8-bit Unicode Transformation Format) es una parte del estándar Unicode compatible con ASCII. La IETF (Internet Engineering Task Force) define que UTF-8 debe estar soportada por todos los protocolos de Internet. Actualmente se tiende a tener todas las aplicaciones y bases de datos con la información codificada en UTF- 8. Ejemplo: Para indicar que en una página html los caracteres están codificados en formato UTF-8 debe aparecer

2. La arquitectura de Von Neumann

La arquitectura de Von Neumann: Estableció el modelo básico de los computadores (1946) digitales. Construyo una computadora con programas almacenados, hasta entonces trabajaban con programas cableados. Su idea principal consistió en conectar permanentemente las unidades de las computadoras, siendo coordinado su funcionamiento por un elemento de control. Esta tecnología sigue vigente, aunque con modificaciones. La arquitectura de Von Neumann se compone de 4 elementos funcionales: Unidad Central de Proceso (CPU, Central Process Unit) es considerada como el cerebro del ordenador. Memoria principal (MP) donde se almacena datos y programas en ejecución. Unidad de entrada y salida (I/O) periféricos de entrada, salida y entrada-salida, para introducir datos en el ordenador o mostrar los datos procedentes del ordenador. Permiten comunicar al ordenador con el exterior. Buses interconecta los tres elementos anteriores a través de un conjunto de líneas que llevan señales de control (control bus), datos (data bus) y direcciones (address bus) permiten a la CPU seleccionar a que direcciones de memoria y dispositivos desea acceder.

Unidad de Proceso: Su función es controlar todo el sistema. Ejecuta las instrucciones que se encuentran en la memoria principal. Las instrucciones se procesan de forma secuencial, leyéndose de posiciones consecutivas de memoria (tras ejecutar la instrucción que se encuentra en la dirección x se ejecuta la instrucción que está en la dirección x+1 y así sucesivamente), SECUENCIAMIENTO IMPLÍCITO. En la actualidad es un circuito integrado llamado Microprocesador. LA CPU está compuesta por: La Unidad control (UC) busca las instrucciones en la MP las interpreta. Envía órdenes para ejecutarlas a otras unidades. generando las señales de control y estado necesarias para lograrlo. La ALUlleva a cabo operaciones aritméticas y lógicas. Los registros: constituyen el almacenamiento interno de la CPU almacenan temporalmente la información necesaria para ejecutar las instrucciones. Buses internos: Dentro de la CPU hay una serie de buses. Permite intercambiar información de datos, de direcciones, y de control entre la UC, la ALU y los registros.

4. Memoria principal: Existen dos tipos de memorias: ROM (Read Only Memory): Memoria de solo lectura No volátil. Contiene el software básico (BIOS) para poder cargar el SS.OO desde los periféricos de E/S a la RAM. El SS.OO a su vez se encargará de cargar los programas y datos de usuario en la RAM desde la E/S. RAM (Random Access Memory): Memoria de acceso aleatorio. Volátil. Almacena tanto los programas (conjunto de instrucciones) como los datos que manejan estos programas en ejecución. La memoria está compuesta de celdas, casillas, o posiciones de memoria de un determinado número de bits. Normalmente un byte. Los bytes se agrupan en palabras. Cada celda de memoria tiene: Una dirección: número que identifica unívocamente a la casilla de memoria. Se utilizan direcciones para palabras. Si la 1ª dirección es la 0 y la palabra es 64 bits (8 bytes), la siguiente dirección de palabra es la 8. Un contenido: Instrucción o dato que se almacena en la celda en cada momento. Está ligada a las unidades más rápidas del ordenador (UC y ALU).

5.Unidad de entrada y salida: Unidad de entrada y salida (I/O) periféricos de entrada, salida y entrada-salida, para introducir datos en el ordenador o mostrar los datos procedentes del ordenador. Permiten comunicar al ordenador con el exterior

6. Buses: Los buses de comunicación son las líneas eléctricas a través de las que se comunican las distintas partes de un ordenador. Cada bus está formado por un conjunto de hilos y simplificando, podemos decir que por cada hilo circula un bit. Definimos ancho de bus. El nº de bits que puede transmitir simultáneamente (en paralelo) ese bus. La velocidad o frecuencia de bus, se mide en múltiplos de Hertzios. El ancho de banda de un bus la cantidad de información que puede transmitir por unidad de tiempo. Y viene dado por la siguiente fórmula: Ancho de Banda del bus = Velocidad del bus*Ancho del bus.

Bus de datos: Intercambia instrucciones y datos entre la CPU y el resto de las componentes. l Lo lógico sería que el ancho del bus de datos sea igual al tamaño de los registros de datos de la CPU, pero no siempre es así

Bus de control: Lleva señales eléctricas para que la UC gobierne el resto de los elementos, y los demás elementos notifiquen sucesos a la UC.

Bus de direcciones: Transmite direcciones entre la CPU y el resto de componentes. l Funciona sincronizado con el de datos (a la misma frecuencia). l No tiene por que tener el mismo ancho de bus que el bus de datos l Su ancho de bus es igual al tamaño de los registros de la CPU. l El tamaño de la memoria que puede direccionar una CPU depende del ancho del bus de direcciones (o tamaño de los registros), y se calcula con la siguiente fórmula: Tamaño de memoria direccionable = 2 (Ancho del bus de direcciones) unidad mínima direccionable

7. contador de programa: Contador de programa (CP) = contiene la dirección de memoria de la siguiente instrucción a ejecutar. l LA UC modifica su valor tras finalizar la ejecución de cada instrucción.

8. Registro de instrucción (RI) = contiene la instrucción que se está ejecutando actualmente.

9. Registro de dirección de memoria (RDM) = Memory Address Register (MAR) donde pone la UC la dirección de memoria o E/S la que quiere acceder, ya sea para leer o escribir. Se encuentra conectado al bus de direcciones.

10. Registros: Celdas de memoria de muy alta velocidad, de pequeño tamaño generalmente múltiplos de 8 bits, a este tamaño le llamamos palabra, este tamaño de palabra define el tamaño de los registros y los buses.

11. Ciclo de una instrucción: La ejecución de una instrucción siempre conlleva realizar la misma secuencia de pasos, estos pasos pueden necesitar un número diferente de ciclos de reloj. FASE DE BUSQUEDA: búsqueda de la instrucción, decodificación de la instrucción, FASE DE EJECUCION: búsqueda de los operandos, ejecución de la instrucción.

14.intel y amd: Intel: Hyper Threading -Intel QuickPath Interconnect (QPI) - Turbo Boost -SpeedStep -Quick Sync -HD Graphic. AMD: CMT (Cluster Based Multithreading) ● HyperTransport ● Turbo Core ● Cool N Quiet

15. Cache: Memoria caché: es una memoria ultrarrápida que emplea el procesador para tener alcance directo a ciertos datos que «predeciblemente» serán utilizados en las siguientes operaciones, sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo así el tiempo de espera para adquisición de datos. Todos los micros compatibles con PC poseen la llamada caché interna de primer nivel o L1; es decir, la que está dentro del micro, encapsulada junto a él. Los micros más modernos (Core i3, Core i5, Core i7, etc.) incluyen también en su interior otro nivel de caché, más grande, aunque algo menos rápida, es la caché de segundo nivel o L2 e incluso los hay con memoria caché de nivel 3, o L3

Overclocking: Consiste en subir la velocidad de reloj por encima de la nominal del micro. Problemas: Calentamiento excesivo de los componentes, Rotura del componente overclockeado. Ventajas: Mayor velocidad al mismo precio

La latencia se refiere al tiempo que tarda un sistema en responder a una solicitud de acceso a la memoria. En términos simples, una baja latencia significa que hay menos demora entre la solicitud de datos y la entrega de esos datos

los HDD son una opción de almacenamiento confiable y económicamente eficiente con capacidades de almacenamiento significativas, pueden experimentar fragmentación con el tiempo, lo que afecta su rendimiento general, Tecnología magnética, Almacenamiento no volátil, Capacidades de almacenamiento grandes, Velocidades más lentas en comparación con SSD(Velocidad de lectura y escritura, Baja latencia, Silenciosos, Tamaño compacto y ligero, no sufren de fragmentación de archivos como los discos duros,)

MBR: MBR, que significa "Master Boot Record" o "Registro Maestro de Arranque" en español, es un tipo de partición y un sectaqor de arranque especial en un disco duro. Límite de 4 particiones, información de arranque en el sector 0 utilizado por sistemas antiguos.

GPT, que significa "GUID Partition Table" o "Tabla de Partición GUID" en español, es un estándar moderno de particionamiento para discos duros y otros dispositivos de almacenamiento, Información de arranque distribuido y recuperable.

Las unidades ópticas como CDs, Blu-ray y DVDs son dispositivos de almacenamiento que utilizan tecnología láser para leer y escribir datos en discos ópticos

Los "slots" en el contexto de la informática se refieren a las ranuras de expansión en una placa madre donde se pueden conectar diversos componentes adicionales para ampliar las capacidades del sistema. PCI es un estándar de ranura de expansión más antiguo que ha sido utilizado históricamente para conectar una variedad de dispositivos, como tarjetas de sonido, tarjetas de red, tarjetas gráficas. PCIe es el estándar de ranura de expansión más moderno y ampliamente utilizado en sistemas actuales. Se ha convertido en la interfaz estándar para tarjetas de expansión de alta velocidad, como tarjetas gráficas, tarjetas de captura de video, tarjetas de almacenamiento SSD, y otras tarjetas de alto rendimiento

Tarjetas de red: medios de conexión a través de Ethernet y Wifi

SAI Sistema de alimentación ininterrumpida. Pasivo: Funcionan sólo ante un corte de energía. Interactivo: Además evitan picos de tensión

Monitores Tamaño Resolución Características Tipos

Teclados Características, Tamaño, Cantidad de teclas Tipos de teclados, Membrana, Mecánico

Ratones, Óptico, De bola