Tema 1- Hardware Transistores, puertas lógicas y ordenadores completos.
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Tema 1- Hardware
Transistores, puertas lógicas y ordenadores completos.
Representación binaria
• Cualquier número se puede representar en binario, es decir sólo con ceros y unos.
Lo conseguimos dividiendo por dos el numero que queremos conseguir y guardándonos los restos:
Veamos el 37.
37 a Binario
• 37 / 2 => 18 | 1 (Es decir 37 = 18 * 2 + 1)
• 18 / 2 => 9 | 0 (Es decir 18 es 9 * 2)
• 9 / 2 => 4 | 1 (Es decir 9 es 4 * 2 + 1)
• 4 / 2 => 2 | 0 (Es decir 2 es 2 * 2)
• 2 / 2 => 1 | 0 (Es decir 2 es 1 * 2)
00 1011
Comprobación
00 1011
34 0125
Valor (0 o 1) * 2 Posición
Posición
Valor
816 124322 Posición
16*0Resultado 8*0 4*1 2*0 1*132*1
0Multiplicar 0 4 0 132
Total 32 + 0 + 0 + 4 +0 + 1 37
Trabajando con números binarios
• Vamos a sumar dos números en binario
• Sumaremos 9 y 5 a ver si da 14
• 9 => 1001
• 5 => 0101
• 14 => 1110
Sumas
00 119
01 105
11 0114 Suma binaria
A B CC
0 0 00
0 1 11
1 0 11
1 1 00
Si sumamos dos a dos los bits teniendo cuidado con los acarreos, obtendremos la
suma total.
1
Transistores
A -> Entrada: B -> AlimentacionC -> Salida
Al introducir una corriente que modifique las propiedades del material (semiconductor) se consigue que la corriente que ponemos a la entrada sePropague hasta la salida.
Transistores
A -> Entrada: B -> AlimentacionC -> Salida
Al introducir una corriente que modifique las propiedades del material (semiconductor) se consigue que la corriente que ponemos a la entrada sePropague hasta la salida. Es decir hacemos que el material sea conductor.
Tabla de verdad: Transistor
Transistor
A B CC
0 0 00
0 1 00
1 0 00
1 1 11
XOR 0 0 => 0
0
0
1
0
0
0
1
0 0
XOR 0 1 => 1
0
1
1
1
0
0
0
1 1
XOR 1 0 => 1
1
0
0
0
1
1
1
0 1
XOR 1 1 => 0
1
1
0
1
0
1
0
0 0
Tablas de verdad
AND
A B CC
0 0 00
0 1 00
1 0 00
1 1 11
OR
A B CC
0 0 00
0 1 11
1 0 11
1 1 11
XOR
A B CC
0 0 00
0 1 11
1 0 11
1 1 00
Tipos de datos: Texto
• Recuerden que los ordenadores sólo saben representar 0 y 1.
• ¿Cómo representar letras?
• Tabla ascii a cada carácter le corresponde un número.
Tipos de datos: Texto
Tipos de datos: Gráficos
• Un fichero gráfico almacena una matriz cuadrada de colores.
• Los colores van desde 0 a 16.777.215
• Para comodidad se representa en tripletas de rango 0..255 representando el brillo del color primario.
• 0 -> 00• 255 -> FF• 128 -> 80
Rojo Verde Azul
187 224 227
227 227 111
128 128 128
0 0 0
255 255 255
255 51 153
FF 33 99
Tipos de datos: Sonido (MP3)
• Un fichero de sonido (MP3) almacena la vibración que se le debe dar al altavoz para que suene la música.
• La vibración puede tomar un valor entre 0 y 16.384• La calidad de la música depende del numero de
vibraciones que se almacenen por segundo.
Teléfono 7.200 m/seg 7.2 KHz
Radio 11.000 m/seg 11 KHz
CD 44.100 m/seg 44.1 KHz
Tipos de datos: Gráficos
Tipos de datos: Sonido (MP3)
Bits, bytes y otras palabras
La UCP: unidad de control+unidad aritmético-lógica
Registros
UNIDADARITMÉTICA
MEMORIAPRINCIPAL
UNIDAD DE CONTROL Puntero
UNIDAD
de
entrada /salida
Periférico
Periférico
Periférico
Von Neumann
1945
El procesador: UC
Inicio
Captar de memoria la siguiente instrucción, incrementar el contador de programa
Ejecutar la instrucción captada
Parar ?NO
Si
El procesador: UCDependiendo del resultado de la decodificación:
• se introduce en memoria a través de la unidad de entrada información proveniente del exterior
• se transmite al exterior alguna información a través de la unidad de salida
• se extrae un dato de la memoria, se guarda en algún registro y la UAL realiza alguna operación
• la unidad de control rompe la secuencia normal de instrucciones pasando a ejecutar una instrucción que no es la siguiente en la memoria
• detiene definitivamente o temporalmente su acción
Itanium 2: un modelo de intel diseñado para servidores.
Velocidades disponibles: 900MHz y 1GHz
Ancho de banda de Entrada/salida: 6,4GB/s
Frecuencia de BUS: 400MHz
• El procesador Intel Pentium 4 a 3,06 GHz ofrece niveles más altos de rendimiento, creatividad y productividad.
• Velocidades disponibles:
- Bus del sistema a 533 MHz: 3,06 GHz, 2,80 GHz, 2,66 GHz, 2,53 GHz, . . ...
- Bus del sistema a 400 MHz: 2,60 GHz, 2,50 GHz, 2,40 GHz, 2,20 GHz, . . .
• Ofrecer un rendimiento superior en aplicaciones de música digital, juegos 3D, vídeo y tratamiento digital de imágenes, etc.
• Aporta potencia suficiente para utilizar las innovaciones que van saliendo al mercado, como diseño de DVD.
Procesador Intel Pentium 4
Tarjetas gráficas de ATI
Placa base
Controladoras
Por ej. de disco duro
Slots de espansión de memoria