ARQUITECTURA DE LAS ARQUITECTURA DE LAS COMPUTADORASCOMPUTADORAS

INTRODUCCIÓN A LA ARQUITECTURA DEL PCINTRODUCCIÓN A LA ARQUITECTURA DEL PC

LaLa arquitectura de una computadora explica la situación de arquitectura de una computadora explica la situación de sus componentes y permite determinar las posibilidades de sus componentes y permite determinar las posibilidades de que un sistema informático, con una determinada que un sistema informático, con una determinada configuración, pueda realizar las operaciones para las que se configuración, pueda realizar las operaciones para las que se

va a utilizarva a utilizar

Los diferentes periféricosLos diferentes periféricosQue se pueden conectar a un sistema informático se dividen en cuatro Que se pueden conectar a un sistema informático se dividen en cuatro grupos principales:grupos principales:

Periféricos de entrada de información: Teclado, Periféricos de entrada de información: Teclado, mouse, cámara digital, scanner, etc.mouse, cámara digital, scanner, etc.

Periféricos de almacenamiento de información: Disco Periféricos de almacenamiento de información: Disco duro, CD, DVD, Tape, Zip, Flash memory, etc.duro, CD, DVD, Tape, Zip, Flash memory, etc.

Periféricos de salida de información: Monitor, Periféricos de salida de información: Monitor, impresora, plotter (trazador gráfico), display, etc.impresora, plotter (trazador gráfico), display, etc.

Periféricos de comunicación: Tarjeta de red LAN Periféricos de comunicación: Tarjeta de red LAN (NIC: Network Interface Card),(NIC: Network Interface Card),

UNIDAD CENTRAL DELSISTEMAUNIDAD CENTRAL DELSISTEMAEn la unidad central del sistema se alojan los componentes En la unidad central del sistema se alojan los componentes y circuitería que van a realizar las tareas fundamentales de y circuitería que van a realizar las tareas fundamentales de la computadora.la computadora.

Placa principal.Placa principal. Microprocesador central o unidad Microprocesador central o unidad

central de proceso (CPU).central de proceso (CPU). Bus.Bus. Memoria principal.Memoria principal. Otros componentes controladores.Otros componentes controladores. Fuente de alimentación eléctrica.Fuente de alimentación eléctrica.

Placa principalPlaca principal

Es una placa con un circuito impreso donde se Es una placa con un circuito impreso donde se conectan los elementos básicos de la conectan los elementos básicos de la computadora: El microprocesador, el bus y toda o computadora: El microprocesador, el bus y toda o parte de la memoria principal.parte de la memoria principal.

En algunos lugares también aparece denominada En algunos lugares también aparece denominada como como placa baseplaca base o o placa madreplaca madre..

Microprocesador central o unidad central Microprocesador central o unidad central de proceso (CPU)de proceso (CPU)

Es el elemento fundamental de la computadora. Es el elemento fundamental de la computadora. El microprocesador va a ocuparse de la ejecución El microprocesador va a ocuparse de la ejecución de las órdenes de comandos, los cálculos de las órdenes de comandos, los cálculos matemáticos solicitados por las referidas órdenes matemáticos solicitados por las referidas órdenes y el manejo de los datos asociados a los cálculos. y el manejo de los datos asociados a los cálculos.

UNIDAD CENTRAL DE PROCESOUNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU)(CPU)

Las CPU’s de las actuales computadoras son Las CPU’s de las actuales computadoras son microprocesadores construidos sobre un cristal microprocesadores construidos sobre un cristal de silicio semiconductor donde se crean todos de silicio semiconductor donde se crean todos los elementos que forman un circuito electrónico los elementos que forman un circuito electrónico (transistores, resistencias, etc.) y las conexiones (transistores, resistencias, etc.) y las conexiones necesarias para formarlo. necesarias para formarlo.

El microprocesador central de una computadora El microprocesador central de una computadora se divide en:se divide en:

• Unidad de controlUnidad de control (control unit o CU) (control unit o CU)• Unidad aritmética – lógicaUnidad aritmética – lógica (Aritmethic (Aritmethic

Control Unit o ALU)Control Unit o ALU)• RegistrosRegistros

La unidad de controlLa unidad de control M Maneja y coordina todas las operaciones del sistema aneja y coordina todas las operaciones del sistema informático dando prioridades y solicitando los servicios de informático dando prioridades y solicitando los servicios de los diferentes componentes para dar soporte a la unidad los diferentes componentes para dar soporte a la unidad aritmética-lógica en sus operaciones elementales.aritmética-lógica en sus operaciones elementales.

Sus funciones básicas son:Sus funciones básicas son:

1.1. manejar todas las operaciones de acceso, manejar todas las operaciones de acceso, lectura y escritura a cada una de las lectura y escritura a cada una de las posiciones de la memoria principalposiciones de la memoria principal

2.2. interpretar la instrucción en procesointerpretar la instrucción en proceso

3.3. realizar las tareas que se indicanrealizar las tareas que se indican

UNIDAD CENTRAL DE PROCESOUNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU)(CPU)

La unidad aritmética-lógicaLa unidad aritmética-lógica

Es otro de los componentes del CPUEs otro de los componentes del CPU Realiza los diferentes cálculos matemáticos y Realiza los diferentes cálculos matemáticos y

lógicos que van a ser necesarios para la lógicos que van a ser necesarios para la operatividad de la computadora, debe recordarse operatividad de la computadora, debe recordarse que todo el funcionamiento de una computadora que todo el funcionamiento de una computadora se realiza sobre la base de una serie de se realiza sobre la base de una serie de operaciones matemáticas en código binario. operaciones matemáticas en código binario.

Su misión es realizar las operaciones con los Su misión es realizar las operaciones con los datos que recibe siguiendo las instrucciones datos que recibe siguiendo las instrucciones dadas por la unidad de control. dadas por la unidad de control.

UNIDAD CENTRAL DE PROCESOUNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU)(CPU)

REGISTROSREGISTROS Los registros son un medio de ayuda Los registros son un medio de ayuda

a las operaciones a la unidad de a las operaciones a la unidad de control, y la unidad aritmética y control, y la unidad aritmética y lógica. lógica.

Permite almacenar información Permite almacenar información temporalmente, para facilitar la temporalmente, para facilitar la manipulación de los datos por parte manipulación de los datos por parte de la cpu. de la cpu.

UNIDAD CENTRAL DE PROCESOUNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU)(CPU)

BusBus

Es un circuito que conecta el procesador central con todo el Es un circuito que conecta el procesador central con todo el resto de componentes de la computadora. resto de componentes de la computadora.

El bus sirve para que llegue al procesador la información y El bus sirve para que llegue al procesador la información y las solicitudes de trabajo, desde el exterior, y envié hacia las solicitudes de trabajo, desde el exterior, y envié hacia fuera los resultados del trabajo realizado.fuera los resultados del trabajo realizado.

BUSESBUSES

Bus de direcciones.-Bus de direcciones.- Es un canal de Es un canal de comunicación constituido por líneas que comunicación constituido por líneas que apuntan a la dirección de memoria a apuntan a la dirección de memoria a tratar. tratar.

Bus de datos.-Bus de datos.- El bus de datos es el medio El bus de datos es el medio por el que se transmite la instrucción o por el que se transmite la instrucción o dato apuntado por el bus de direcciones.dato apuntado por el bus de direcciones.

Bus de control.-Bus de control.- Es un número variable de Es un número variable de líneas a través de la que se controlan las líneas a través de la que se controlan las unidades complementarias.unidades complementarias.

Memoria principalMemoria principal

Es la zona de trabajo donde la Es la zona de trabajo donde la computadora va a almacenar computadora va a almacenar temporalmente las órdenes a ejecutar y temporalmente las órdenes a ejecutar y los datos que deberán manipular esas los datos que deberán manipular esas órdenes.órdenes.

La memoria principalLa memoria principal

Está compuesta lógicamente por una serie Está compuesta lógicamente por una serie de celdas de bits que permiten almacenar de celdas de bits que permiten almacenar en cada una de ellas un bit de información en cada una de ellas un bit de información en código binario 0,1 que será parte de un en código binario 0,1 que será parte de un dato o de una instrucción.dato o de una instrucción.

La memoria principal se divide La memoria principal se divide fundamentalmente en dos partes: fundamentalmente en dos partes:

volátil y no volátilvolátil y no volátil..

MEMORIA DE ACCESO MEMORIA DE ACCESO ALEATORIO (Volátil o RAM)ALEATORIO (Volátil o RAM)

Las memorias de acceso aleatorio (RAM: Las memorias de acceso aleatorio (RAM: random access memory) random access memory)

La RAM es memoria volátil, es decir pierde La RAM es memoria volátil, es decir pierde la información almacenada en su interior la información almacenada en su interior si el sistema informático que la soporta es si el sistema informático que la soporta es apagado.apagado.

MEMORIA DE SOLO LECTURA MEMORIA DE SOLO LECTURA (No volátil o ROM)(No volátil o ROM)

La ROM (read only memory) es una La ROM (read only memory) es una memoria de solo lectura. En ella solo se memoria de solo lectura. En ella solo se puede leer la información que contiene, puede leer la información que contiene, sólo es posible modificarla con medios sólo es posible modificarla con medios especializados. En este tipo de memoria especializados. En este tipo de memoria se acostumbra a guardar las instrucciones se acostumbra a guardar las instrucciones de arranque y el funcionamiento de arranque y el funcionamiento coordinado de la computadora. coordinado de la computadora.

MEMORIA CACHEMEMORIA CACHE

La memoria cache es una zona La memoria cache es una zona especial de la memoria principal que especial de la memoria principal que se construye con una tecnología de se construye con una tecnología de acceso mucho más rápida que la acceso mucho más rápida que la memoria RAM convencional.memoria RAM convencional.

Fuentes de alimentación eléctricaFuentes de alimentación eléctrica

Las fuentes de alimentación proporcionan Las fuentes de alimentación proporcionan la energía eléctrica que necesita la la energía eléctrica que necesita la computadora para funcionar. Esa energía computadora para funcionar. Esa energía se estabiliza para impedir que la se estabiliza para impedir que la computadora se vea afectada por computadora se vea afectada por oscilaciones bruscas en el suministro de oscilaciones bruscas en el suministro de las compañías eléctricas. las compañías eléctricas.

Componentes de controlComponentes de control

Son elementos que sirven como apoyo al Son elementos que sirven como apoyo al funcionamiento del microprocesador central. funcionamiento del microprocesador central. Fundamentalmente, son componentes Fundamentalmente, son componentes especializados en realizar determinadas especializados en realizar determinadas operaciones, descargando al microprocesador operaciones, descargando al microprocesador central de estas actividades y permitiéndole central de estas actividades y permitiéndole obtener una mayor rapidez y efectividad en el obtener una mayor rapidez y efectividad en el manejo del conjunto del sistema informático.manejo del conjunto del sistema informático.

Generador de relojGenerador de reloj

EL RELOJEL RELOJ El reloj de una computadora se El reloj de una computadora se

utiliza para dos funciones utiliza para dos funciones principales:principales:

1.1. Para sincronizar las diversas Para sincronizar las diversas operaciones que realizan los operaciones que realizan los diferentes subcomponentes del diferentes subcomponentes del sistema informático. sistema informático.

2.2. Para saber la hora.Para saber la hora.

TARJETAS DE EXPANSIÓN TARJETAS DE EXPANSIÓN INTERNAINTERNA

Las tarjetas de expansión están diseñadas y Las tarjetas de expansión están diseñadas y dedicadas a actividades especificas como pueden dedicadas a actividades especificas como pueden ser de controlar la salida de video de la ser de controlar la salida de video de la computadora, graficas, comunicaciones, etc.computadora, graficas, comunicaciones, etc.

Las tarjetas de expansión controladoras de Las tarjetas de expansión controladoras de periféricos más importantes son:periféricos más importantes son:

1.1. Las tarjetas de expansión controladoras modo Las tarjetas de expansión controladoras modo de video.de video.

2.2. Las tarjetas de expansión de entrada y salida Las tarjetas de expansión de entrada y salida de datos.de datos.

3.3. Las tarjetas de expansión controladoras de Las tarjetas de expansión controladoras de comunicaciones. comunicaciones.

TARJETAS CONTROLADORAS DE TARJETAS CONTROLADORAS DE COMUNICACIONESCOMUNICACIONES

Las tarjetas controladoras de comunicaciones Las tarjetas controladoras de comunicaciones son unidades que permiten la conexión de una son unidades que permiten la conexión de una computadora con otra u otras conformando computadora con otra u otras conformando todas ellas lo que se denomina Red todas ellas lo que se denomina Red Informática. Informática.

Si la red es de área local (LAN: Local Area Si la red es de área local (LAN: Local Area Network o red de área local) se utiliza una Network o red de área local) se utiliza una Tarjeta de Red LAN (o NIC)Tarjeta de Red LAN (o NIC)

Si la red tiene extensión mayor (WAN:Wide Si la red tiene extensión mayor (WAN:Wide Area Network o red de área extensa) se utiliza Area Network o red de área extensa) se utiliza normalmente un normalmente un MODEMMODEM

Esquema básico de una Tarjeta Esquema básico de una Tarjeta Madre Tipo Pentium ATXMadre Tipo Pentium ATX

ROM-BIOSROM-BIOS: : chip que contiene programas grabado por el chip que contiene programas grabado por el fabricante, que hacen que la computadora arranque y fabricante, que hacen que la computadora arranque y detecte los dispositivos instalados en ella, además de detecte los dispositivos instalados en ella, además de chequear el buen funcionamiento de los mismos; en este chequear el buen funcionamiento de los mismos; en este chip viene incorporado el Setup.chip viene incorporado el Setup.ISA, PCI:ISA, PCI: ranuras de expansión; sirven para insertar las ranuras de expansión; sirven para insertar las tarjetas controladoras.tarjetas controladoras.COM 1, COM 2:COM 1, COM 2: puertos seriales; sirven para conectar puertos seriales; sirven para conectar periféricos que trabajan en serial (Ejm. mouse externo, periféricos que trabajan en serial (Ejm. mouse externo, cámara digital, MODEM externo, etc.)cámara digital, MODEM externo, etc.)LPT1:LPT1: puerto paralelo (puerto paralelo (printerprinter - - PRN PRN); este es un puerto ); este es un puerto estándar para conectar la impresora u otro periférico que estándar para conectar la impresora u otro periférico que trabaje en paralelo.trabaje en paralelo.USB (Universal Serial Bus):USB (Universal Serial Bus): puerto para conectar puerto para conectar cualquier dispositivo moderno con este tipo de tecnología cualquier dispositivo moderno con este tipo de tecnología (Ejm. Cámara, flash memory u otro).(Ejm. Cámara, flash memory u otro).

Kb:Kb: teclado.teclado.PS 2:PS 2: conector para mouse de tipo PS 2.conector para mouse de tipo PS 2.PWR AT, PWR ATX:PWR AT, PWR ATX: conectores de energía eléctrica conectores de energía eléctrica (desde ls F.A).(desde ls F.A).IDE 1, IDE 2:IDE 1, IDE 2: conectores para los buses de los discos conectores para los buses de los discos duros y CD-ROMS.duros y CD-ROMS.FDC:FDC: conector para el bus de la unidad del floppy drive.conector para el bus de la unidad del floppy drive.Microprocesador:Microprocesador: SLOT o Socket donde va instalado el SLOT o Socket donde va instalado el CPU (Ejm. El Pentium).CPU (Ejm. El Pentium).Slot para Módulos de memoria:Slot para Módulos de memoria: ranuras para insertar ranuras para insertar módulos de memoria RAM.módulos de memoria RAM.

HD LED:HD LED: de aquí sale el cable del HD LED de aquí sale el cable del HD LED que es un foquito rojo ubicado en la parte que es un foquito rojo ubicado en la parte delantera de la case.delantera de la case.SPK:SPK: de aquí sale el cable del speaker y es de aquí sale el cable del speaker y es el que emite los bips.el que emite los bips.RST:RST: de aquí sale el cable del botón del de aquí sale el cable del botón del reset que se encuentra en la parte delantera reset que se encuentra en la parte delantera de la case y sirve para reiniciar la máquina.de la case y sirve para reiniciar la máquina.