Componentes y Funcionamiento de la CPU: Software, RAM y ROM

La CPU: Cerebro del Ordenador

La CPU (Unidad Central de Procesamiento) es el cerebro del ordenador, ya que controla y gobierna todo el sistema. Es un circuito integrado que interpreta y ejecuta las instrucciones de los programas almacenados en la memoria. Además, toma los datos de las unidades de entrada, los procesa y los envía a las unidades o periféricos de salida.

Componentes de la CPU

La CPU está formada por:

• UC (Unidad de Control): Interpreta y ejecuta las instrucciones máquina almacenadas en la memoria principal.
• ALU (Unidad Aritmético Lógica): Su función es operar con los datos que recibe siguiendo las órdenes de la UC. Se encarga de manejar todas las operaciones matemáticas en coma flotante (fracciones, logaritmos).
• Registros: Almacenan información temporal.

Componentes de la UC

• Contador de programas.
• Registro de instrucción.
• Descodificador de instrucción (extrae y analiza la instrucción).
• Reloj (marca los tiempos de ejecución de cada instrucción).
• Secuenciador (hace que se ejecuten de manera ordenada las instrucciones).

ALU: Funcionamiento

La ALU opera con los datos que recibe siguiendo las órdenes de la UC. Una unidad importante de la ALU es la de coma flotante, encargada de manejar las operaciones matemáticas en coma flotante (fracciones, logaritmos).

Registros Internos del Microprocesador

En el interior del microprocesador existen unas celdas de memoria que permiten a la CPU almacenar datos temporalmente.

• Registros visibles al usuario: Son aquellos que pueden ser referenciados por el lenguaje máquina (registro de dirección, de condición y de datos).
• Registros de control y de estado: Intervienen en la ejecución de las instrucciones (contador de programas, registro de instrucción, registro de dirección de memoria y registro de intercambio de memoria).

Software del Ordenador

El software se refiere a los programas y datos almacenados en un ordenador. Se clasifica en dos tipos:

Clasificación del Software

Basado en el Tipo de Trabajo

• De sistema: Permite que el hardware funcione.
• De aplicación: Programas que nos ayudan a realizar tareas específicas en cualquier campo (AO).
• De programación o desarrollo: Proporciona al programador herramientas para ayudarle a escribir programas informáticos y a usar diferentes lenguajes de programación de forma práctica.

Basado en la Distribución

• Shareware.
• Freeware.
• Software multimedia.
• Software de uso específico.

RAM (Memoria de Acceso Aleatorio)

En la RAM se almacenan dos tipos de información: el programa o secuencia de instrucciones a ejecutar y los datos que manejan las instrucciones. La RAM está formada por un conjunto de casillas en la que se almacenan los datos o instrucciones. Cada casilla contiene 8 bits. En la RAM es donde se almacenan los datos y los programas que se están ejecutando en ese momento. Cuando se apaga el ordenador, el contenido desaparece.

Para poder realizar operaciones de lectura y escritura en una celda de memoria se utiliza el registro de direcciones, el registro de intercambio de datos y el selector de memoria.

Arranque del Ordenador y ROM (Memoria de Solo Lectura)

La ROM se usa para almacenar programas o datos que tienen que ver con el diseño del sistema principal, fundamentales en el sistema de arranque del ordenador. Cuando encendemos el ordenador, la fuente de alimentación lleva corriente a todos los componentes, incluyendo a la CPU. Esta se encarga de mandarle una orden a la ROM. Una vez arrancado, puede ejecutar cualquier programa, que se cargará en la RAM.