ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

Act. 6: Trabajo Colaborativo No. 2

CARLOS HUMBERTO PAYAN PERDOMO

CODIGO: 4612630

GRUPO: 301302_1

Director: WILSON CASTAO

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD CEAD POPAYAN

Escuela de Ciencias Bsicas, Tecnologa e Ingeniera Ingeniera de Sistemas

Abril 30 de 2014

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Contenido

1-Arquitectura de von Neumann: .................................................................................................. 3 2- Desarrolle los siguientes ejercicios ......................................................................................... 5

2.1 -Convertir el (33214)8 a: ...................................................................................................... 5 2.2 -Encontrar el equivalente de (112304)8 en: ................................................................. 5 2.3 -Encontrar el equivalente de (5743)8 en: ...................................................................... 6 2.4 -Hallar el equivalente en decimal y binario de (4321)8 ........................................... 6 2.5 -Hallar el equivalente de la expresin (716)16 .................................................. 7 2.5 -Hallar la suma y de los resultados en sistema decimal y binario de (5247)8 + (6457)8 8 2.6-Encontrar la suma de: ()16 + ()16 ............................................................ 9 2.7-Convertir a BCD el nmero decimal: (7245)10 .........................................................10 2.8-Pasar al cdigo BCD el (6232)10 .....................................................................................10 2.9-Determinar el valor decimal del nmero binario con signo expresando en complemento a 2: (11000101)2 .............................................................................................11

3. Conclusiones ...............................................................................................................................12 4. Bibliografa ..................................................................................................................................13

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1-Arquitectura de von Neumann:

Tradicionalmente los sistemas con microprocesadores se basan en esta arquitectura, en la cual la unidad central de proceso (CPU), est conectada a una memoria principal nica (casi siempre slo RAM) donde se guardan las instrucciones del programa y los datos. A dicha memoria se accede a travs de un sistema de buses nico (control, direcciones y datos).

En un sistema con arquitectura Von Neumann el tamao de la unidad de datos o instrucciones est fijado por el ancho del bus que comunica la memoria con la CPU. As un microprocesador de 8 bits con un bus de 8 bits, tendr que manejar datos e instrucciones de una o ms unidades de 8 bits (bytes) de longitud. Si tiene que acceder a una instruccin o dato de ms de un byte de longitud, tendr que realizar ms de un acceso a la memoria. El tener un nico bus hace que el microprocesador sea ms lento en su respuesta, ya que no puede buscar en memoria una nueva instruccin mientras no finalicen las transferencias de datos de la instruccin anterior. Las principales limitaciones que nos encontramos con la arquitectura Von Neumann son:

La limitacin de la longitud de las instrucciones por el bus de datos, que hace que el microprocesador tenga que realizar varios accesos a memoria para buscar instrucciones complejas.

La limitacin de la velocidad de operacin a causa del bus nico para datos e instrucciones que no deja acceder simultneamente a unos y otras, lo cual impide superponer ambos tiempos de acceso Los ordenadores con arquitectura Von Neumann constan de las siguientes partes:

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La arquitectura Von Neumann realiza o emula los siguientes pasos secuencialmente: 1) Obtiene la siguiente instruccin desde la memoria en la direccin indicada por el contador de programa y la guarda en el registro de instruccin. 2) Aumenta el contador de programa en la longitud de la instruccin para apuntar a la siguiente. 3) Descodifica la instruccin mediante la unidad de control. sta se encarga de coordinar el resto de componentes del ordenador para realizar una funcin determinada. 4) Se ejecuta la instruccin. sta puede cambiar el valor del contador del programa, permitiendo as operaciones repetitivas. 5) Regresa al paso N 1. La mayora de las computadoras todava utilizan la arquitectura Von Neumann, propuesta a principios de los aos 40 por John Von Neumann. En este sistema, la memoria es una secuencia de celdas de almacenamiento numeradas, donde cada una es un bit, o unidad de informacin. La instruccin es la informacin necesaria para realizar, lo que se desea, con la computadora. Las celdas contienen datos que se necesitan para llevar a cabo las instrucciones, con la computadora. El tamao de cada celda y el nmero de celdas vara mucho de computadora a computadora, y las tecnologas empleadas para la memoria han cambiado bastante; van desde los rels electromecnicos, tubos llenos de mercurio en los que se formaban los pulsos acsticos, matrices de imanes permanentes, transistores individuales a circuitos integrados con millones de celdas en un solo chip.

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2- Desarrolle los siguientes ejercicios

2.1 - Convertir el (33214)8 a:

a) Decimal b) Binario a) A decimal: Asignamos a cada digito sus respectivas equivalencias de

exponentes:

EXPONENTE 4 3 2 1 0 NUMERO 3 3 2 1 4

() = (3 84 ) + (3 83 ) + (2 82 ) + (1 81 ) + (4 80 ) () = 12288 + 1536 + 128 + 8 + 4 () = (13964)10 b) A binario: Tomamos como referencia la siguiente tabla de equivalencias:

DIGITO OCTAL 0 1 2 3 4 5 6 7

EQUIVALENTE BINARIO

000 001 010 011 100 101 110 111

Descomponemos el nmero octal en sus cifras binarias () = 011 011 010 001 100 Los ceros a la izquierda no se toman en cuenta quedando el nmero final as: () = (11011010001100)2

2.2 - Encontrar el equivalente de (112304)8 en:

a) Decimal b) Binario a) Decimal. Asignamos a cada digito sus respectivas equivalencias de exponentes: EXPONENTE 5 4 3 2 1 0

NUMERO 1 1 2 3 0 4 () = (1 85 ) + (1 84 ) + (2 83 ) + (3 82 ) + (0 81 ) + (4 80 )

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() = 32768 + 4096 + 1024 + 192 + 0 + 4 () = (38084) b) Binario. Tomamos como referencia la siguiente tabla de equivalencias:

DIGITO OCTAL 0 1 2 3 4 5 6 7 EQUIVALENTE BINARIO

000 001 010 011 100 101 110 111

Descomponemos el nmero octal en sus cifras binarias () = 001 001 010 011 000 100 Omitimos los ceros a la izquierda: () = (1001010011000100)

2.3- - Encontrar el equivalente de (5743)8 en:

a) Decimal b) Binario a) Decimal. Asignamos a cada digito sus respectivas equivalencias de exponentes:

EXPONENTE 3 2 1 0

NUMERO 5 7 4 3

() = (5 83 ) + (7 82 ) + (4 81 ) + (3 80 ) () = 2560 + 448 + 32 + 3 () = (3043)10 b) Binario. Tomamos como referencia la siguiente tabla de equivalencias:

DIGITO OCTAL 0 1 2 3 4 5 6 7

EQUIVALENTE BINARIO 000 001 010 011 100 101 110 111

Descomponemos el nmero octal en sus cifras binarias () = 101 111 100 011 () = (101111100011)

2.4- Hallar el equivalente en decimal y binario de (4321)8

a) Decimal. Asignamos a cada digito sus respectivas equivalencias de exponentes:

7

EXPONENTE 3 2 1 0

NUMERO 4 3 2 1

() = (4 83 ) + (3 82 ) + (2 81 ) + (1 80 ) () = 2048 + 192 + 16 + 1 () = (2257)10 b) Binario. Tomamos como referencia la siguiente tabla de equivalencias:

DIGITO OCTAL 0 1 2 3 4 5 6 7 EQUIVALENTE BINARIO

000 001 010 011 100 101 110 111

Descomponemos el nmero octal en sus cifras binarias () = 100 011 010 001 () = (100011010001)

2.5- Hallar el equivalente de la expresin (716)16 en

a) Decimal b) Binario a) Decimal. Asignamos a cada digito sus respectivas equivalencias de exponentes: EXPONENTE 5 4 3 2 1 0

NUMERO F E C 7 1 6 () = ( 165 ) + ( 164 ) + ( 163 ) + (7 162 ) + (1 161 ) + (6 160 ) Reemplazamos las letras por sus respectivos equivalentes numricos () = (15 165 ) + (14 164 ) + (12 163 ) + (7 162 ) + (1 161 ) + (6 160 ) () = 15728640 + 917504 + 49152 + 1792 + 16 + 6 () = (16697110)10

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b) Binario. Tomamos como referencia la siguiente tabla de equivalencias:

DIGITO DECIMAL

EQUIVALENTE BINARIO

0 0000 1 0001

2 0010 3 0011

4 0100

5 0101 6 0110

7 0111 8 1000

9 1001 A 1010

B 1011

C 1100 D 1101

E 1110 F 1111

Descomponemos el nmero hexadecimal en sus cifras binarias: () = 1111 1110 1100 0111 0001 0110 () = (111111101100011100010110)2 2.5- Hallar la suma y de los resultados en sistema decimal y binario de (5247)8 + (6457)8 Para sumar octales se suman las cifras con su respectiva pareja y si el resultado excede de 8, se procede a restarle 8 al nmero y colocar la diferencia como resultado de la suma agregndole un 1 a la columna siguiente. Por ejemplo para la primera columna 7 + 7 = 14 8 = 6 y se suma un 1 a la columna de la izquierda.

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Conversin del resultado al sistema decimal: () Asignamos a cada digito sus respectivas equivalencias de exponentes:

EXPONENTE 4 3 2 1 0

NUMERO 1 3 7 2 6 () = (1 84 ) + (3 83 ) + (7 82 ) + (2 81 ) + (6 80 ) () = 4096 + 1536 + 448 + 16 + 6 () = 6102 Conversin del resultado al sistema binario: () Tomamos como referencia la siguiente tabla de equivalencias:

DIGITO OCTAL 0 1 2 3 4 5 6 7 EQUIVALENTE BINARIO

000 001 010 011 100 101 110 111

Descomponemos el nmero octal en sus cifras binarias () = 001 011 111 010 110 Omitimos los ceros a la izquierda y tenemos: () = (1011111010110) 2.6- Encontrar la suma de: ()16 + ()16

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() + () = () 2.7- Convertir a BCD el nmero decimal: (7245)10 Convirtiendo de decimal a BCD, tendremos como referencia la tabla:

DIGITO DECIMAL

EQUIVALENTE BINARIO

0 0000

1 0001 2 0010

3 0011 4 0100

5 0101

6 0110

7 0111

8 1000 9 1001

Descomponemos el nmero en sus dgitos binarios: ()=0111001001000101 ()=(0111001001000101) 2.8- Pasar al cdigo BCD el (6232)10 Convirtiendo de decimal a BCD, tendremos como referencia la tabla:

DIGITO DECIMAL

EQUIVALENTE BINARIO

0 0000 1 0001

2 0010

11

3 0011

4 0100 5 0101

6 0110

7 0111 8 1000

9 1001 Descomponemos el nmero en sus dgitos binarios: ()=0110001000110010 ()=(0110001000110010) 2.9- Determinar el valor decimal del nmero binario con signo expresando en complemento a 2: (11000101)2 Primero calculamos el complemento a 2: () = (00111010)2+1=() Ahora convertimos el resultado a decimal

EXPONENTE 5 4 3 2 1 0 NUMERO 1 1 1 0 1 1

)=(125)+(124)+(123)+(022)+(121)+(120)+ ()=32+16+8+0+2+1 ()=(59)

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3. Conclusiones

Desde mi punto de vista la diferencia ms importante entre el modelo de Von Neumann y las computadoras de hoy, es el tamao y la velocidad y el hecho que hoy en da puede decirse que hay casi un computador en cada hogar.

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4. Bibliografa

Monografias.com, Historia de la computacin, consultado el 15 de marzo de 2014, Disponible en: http://www.monografias.com/trabajos13/histcomp/histcomp.shtml Wikipedia la enciclopedia libre, Generacin de computadores, consultada el 17 de marzo de 2014, Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Generaciones_de_computadoras Informtica Hoy, La sexta generacin de computadores, consultada el 19 de marzo de 2014, Disponible en: http://www.informatica-hoy.com.ar/hardware-pc-desktop/La-sexta-generacion-de-computadoras.php