Componentes Esenciales de un Computador: Arquitectura y Organización

Arquitectura y Organización de Computadoras

1. Arquitectura: Características visibles al programador (modos de direccionamiento, conjunto de instrucciones).
2. Organización: Aspectos transparentes al programador (señales del bus de control, interfaces).

Una familia de ordenadores comparte microprocesadores y filosofía de diseño, permitiendo el uso del mismo software. Ejemplos: Apple (basada en 68000 de Motorola) e IBM PC (basada en X86 de Intel).

Circuitos Integrados: Microprocesadores y ALU

1. ALU (Unidad Aritmético Lógica): Circuito digital para operaciones aritméticas y lógicas.

2. Se encuentra en el procesador.

3. FPU (Unidad de Punto Flotante): Realiza operaciones con números decimales.

4. El microprocesador, cerebro del computador, con millones de transistores y sistema de enfriamiento.

5. Funciones principales del microprocesador:
• Leer e interpretar instrucciones.
• Dirigir componentes internos.
• Controlar flujo de datos con la RAM.

6. Componentes principales: Unidad de Control, ALU y Registros.

7. Velocidad del microprocesador: Medida en MHz o GHz.

Motherboard

1. Placa base: Tarjeta de circuito impreso que conecta los componentes.
Componentes soportados:
• Conectores de alimentación.
• Ranuras de RAM.
• Chipset.
• Slots de expansión.

2. Formatos comunes:
• ATX: Estándar actual.
• Baby AT: Versión reducida.
• AT: Formato antiguo.

3. Chipset: Gestiona la transferencia de datos entre componentes.

4. Tarjeta de expansión: Añade capacidades al computador.

5. Sistema de enfriamiento: Mantiene la temperatura adecuada.

6. Puerto: Conector para dispositivos externos.

7. Puertos en paralelo: Para grandes cantidades de datos a corta distancia.
Puertos en serie: Para datos a larga distancia, bit a bit.

8. Bus: Conexiones físicas para comunicación entre componentes.

9. Tipos de buses:
• Bus interno o FSB: Comunica el procesador con la RAM.
• Bus de expansión: Para agregar dispositivos.

Subsistema de Entrada/Salida

1. Facilita la comunicación entre el procesador y el exterior.

2. Tipos de E/S:
• E/S Aislada: Instrucciones distintas para entrada y salida.
• E/S Mapeada en Memoria: Usa las mismas señales para memoria y E/S.

3. Manejador de dispositivo: Programa para interactuar con periféricos.

Periféricos

1. Dispositivos auxiliares conectados a la CPU.

2. Clasificación:
• Entrada: Captan datos para el ordenador.
• Salida: Muestran información del ordenador.
• Entrada/Salida: Comunicación bidireccional.
• Almacenamiento: Guardan datos (Disco duro, Memoria flash).

Memorias

1.

2. Tipos de memoria:
• Memoria ROM: Solo lectura, no volátil, para el arranque.
• Memoria RAM: Acceso aleatorio, volátil, para ejecución de programas.
• Memoria Caché: Agiliza la transmisión de datos entre el microprocesador y la RAM.

3. BIOS: Primer programa al encender el computador, inicializa el hardware y carga el sistema operativo. La pila mantiene la configuración del BIOS.