TEMA 2

Tema 2-UNIDADES FUNCIONALES DE UN ORDENADOR

1.Unidades funcionales de un ordenador.

1.1-¿Qué es un ordenador?
      Un ordenador es una máquina cuyo cometido es:

• Recibir unos datos
• Procesarlos 
• Ofrecer los resultados de ese procesamiento.

Realmente hay una gama mucho más amplia de ordenadores más hayá del equipo de sombremesa o portátil que tenemos en casa, por ejemplo, una lavadora, un reloj digital, el teléfono móvil, etc.

1.2-¿Qué es una unidad funcional?
Son componentes de ordenador que realizan diferentes acciones, según su función.

1.3-Unidades funcionales de un ordenador.

• Unidad de entrada/Salida (UE/S): elementos utilizados para introducir y mostrar la información.
• Unidad de Memoria (UM): almacenan la información en el ordenador.
• Unidad Aritmético-Lógica (UAL): realiza las operaciones que sean necesarias para procesar la información.
• Unidad de Control (UC): dirige al resto de las unidades para su correcto funcionamiento.

La unidad artimético-lógica y la unida de control se le conoce como Unidad Central de Proceso (CPU).
Esta forma de organización se llama modelo de Von Neuman, presentado por el matemático John von Neumann en 1945.

1.4-Los buses de comunicación.
Todas las unidades necesitan comunicarse, para hacerlo utilizan los buses.
Un bus es una vía que comunican dos puntos (cable o canal).

• Bus de datos: transfiere datos entre los elementos del ordenador.
• Bus de direcciones: transfiere direcciones entre la unidad de conrol y la unidad de memoria.
• Bus de control: emite la señales de control que gobiernan el funcionamiento de las unidades.

 2. La unidad de memoria.

La memoria de un ordenador tinene varios niveles de función de velocidad.
Esta distribución se denomina jerarquía de memoria, la información se ubica en un determinado nivel según su probabilidad de ser utlizada, mayor probabilidad o frecuencia de uso, menor nivel.

Los niveles están diseñados de forma que las memorias más rápidas se sitúan en los niveles más bajos, mayor velocidad, mayor coste y menor capacidad.
Niveles de jerarquía de memoria:

• Auxiliar: soporte de resultado de respaldo de información, pudiendo situarse en medios extraíbles o en red.
• Secundarias: "memoria de disco" almacena la información de forma permanente, por lo que es de alta capacidad y suele corresponderse con un medio de naturaleza mecánica.
• Principal: "memoria RAM" bloque que construye la unidad de memoria. Almacena datos y programas de forma  temporal.
• Caché: memoria intermedia entre la UM y la CPU apoyo para acelerar los accesos. Tiene varios niveles (L1, L2, L3, L4) la L1 siendo la más rápida y de menor capacidad. La L4 más lenta y e mayor capacidad.
• Registros: memorias de alta velocidad y baja capacidad utilizadas para almacenamiento intermedio de datos en las unidades funcionales, UC y la UAL.

Los niveles 0, 1 y 2 construyen la "memoria interna" del equipo. El resto de los niveles "memoria externa"
La unidan de memoroia coincide con la memoria principal. Los datos de la memoria principal se organizan en una especie de casilleros numerados, el casillero recibe el nombre de posición de memoria, su identificación o número se de orden dirección de memoria.

Sobre la memoria hay dos tipos de operaciones:

• Lectura: accede a la información que contiene.
• Escritura: introducción en la memeoria.

Trabajan en exclusión mutua, durante el tiempo que se realizan una lectura o escritura la memoria no está disponible para ninguna otra operación.


            

                                              3.La unidad central de proceso.

La CPU (Central Processing Unit) procesa la información que llega al equipo. El componente encargado, se llama microprocesador.
Existen otros chips en el ordenador que sirven de apoyo al microprocesador.
                                   
La CPU la componen: La UAL o ALU y la UC.

3.1-Unidad aritmético-lógica.
Núcleo de cálculo del ordenador, ya que se encarga de realizar las operaciones aritméticas y lógicas ordenadas por la unidad de control.

Elemento principal en la UAL es el operador.
Un operador es un componente electrónico cuya misión es realizar un cálculo.
 Se pueden clasificar según su ámbito, el número de operarios y su capacidad de operar:

• Su ámbito: 

                -Genéticos: realizan difrentes oeraciones.
                -Específicos: realizan un tipo de operación.

• El númeo de operandos:

                -Monádicos: solo una entrada.
                -Diádicos: dos entradas.
                -Triádicos: tres entradas.

• Su capacidad de operar:

                -Serie: información en secuencia de bits y los procesan uno a uno hasta
                          terminar la rista.
                -Paralelo: recepcionan información en bloques de bits, que procesan
                          de forma simultanea.

Toda la información que llega a la UAL se coloca en registros.
El registro que recibe el resultado del operador se denomina acumulador.

3.2-Unidad de control. 
Está compuesta por la circuitería del microprocesador, encargada de coordinar el movimiento de la información y el funcionamiento de todos los componentes del equipo.
Las órdenes que lanza la UC se llama instrucciones, van sincronizadas por el reloj del sistema.
El reloj del sistema funciona a una determinada velocidad, que se mide en megahertzios (millones de ciclos por segundo).

                                                  4.La unidad de entrada/salida.
Unidad es la encargada de establecer la comunicación entre el usuario y la CPU. Para llevar a cabo el enlace utiliza unos dispositivos denominados periféricos.

Podemos clasificarlos en:

• Periféricos de entrada: introduce la información en el ordenador. (ratón, teclado,escáner).
• Periféricos de salida: utiliza el ordenador para mostrar la información (monitor, imoresora, altavoces...).
• Periféricos de E/S: tanto para introducir los datos como para mostrarlos.

                Se clasifican en:
                             -Periféricos de comunicaciones: establecer una comunicación entre dos usuarios
                              como: módem, router, switch...
                             -Periféricos de almacenamiento: memoria auxiliar a la principal del ordenador.

Hay una gran variedad de periféricos, por lo que deberá existir un sistema que permitirá el intercambio de información entre cualquier de los dispositivos y el ordenador.

    Este sistema consta de dos partes:

• Interfaz: se encarga de gestionar el intercambio de información entre el periférico y la CPU.
• Controlador: su misión es gestionar directamente el periférico.

La gestión de la UE/S es uno de los pilares fundamentales en el rendimiento de un ordenador, ya que todos los dispositivos que se conectan al equipo compiten por el uso de la CPU para poder operar.

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