Arquitectura de Computadoras

Arquitectura de Computadoras

1. 1. Introducción a la Arquitectura de Computadores

   • la arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema que conforma una computadora.
   • es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora
   • La arquitectura de una computadora explica la situación de sus componentes y permite determinar las posibilidades de un sistema informático, con una determinada configuración, pueda realizar las operaciones para las que se va a utilizar.

2. 1.1 Conceptos Iniciales de la Arquitectura de Computadores

   • Un computador es un sistema secuencial síncrono complejo que procesa información, esta se trata de información binaria, utilizando solamente los dígitos de valores lógicos ‘1’ y ‘0’.
   • corresponde a un nivel alto a 5 voltios y un ‘0’ lógico corresponde a un nivel bajo de tensión cercano a 0 voltios; estos voltajes dependen de la tecnología que utilicen los dispositivos del computador.

3. 1.1.1 Procesador

   • Es el cerebro del sistema, encargado de procesar todos los datos e informaciones. A pesar de que es un dispositivo muy sofisticado no puede llegar a hacer nada por sí solo.
     • 1.2 Arquitectura Clásica de un Computador Modelo Von Neumann
       • La arquitectura Von Neumann tiene sus orígenes en el trabajo del matemático John Von Neumann desarrollado con John Mauchly y John P. Eckert y divulgado en 1945 en la Moore School de la Universidad de Pensilvania
         • Procesamiento de Datos
         • Almacenamiento de Datos
         • Transferencia de Datos
       • ESTRUCTURA DE LA CPU Y SU CONEXIÓN CON LA MEMORIA.
         • Unidad de Control
         • nidad Aritmética Lógica o ALU
         • Registros Internos
   • Nivel de Componente
     • Los elementos de este nivel son difusiones de impurezas tipo P y de tipo N en silicio, polisilicio cristalino y difusiones de metal que sirven para construir los transistores.
     • Nivel Electrónico. Los componentes son transistores, resistencias, condensadores y diodos construidos con las difusiones del nivel anterior
     • Nivel Digital. Se describe mediante unos y ceros son las puertas lógicas, biestables y otros módulos tanto combinacionales como secuenciales.
     • Nivel RTL. El nivel de transferencia de registros RTL será el preferido para la descripción de los computadores.
     • Nivel PMS. Este nivel es el más alto de la jerarquía. Las siglas PMS provienen del ingles Processor Memory Switch.

4. 1.2.2 Memoria

   • En la memoria se almacena el programa y los datos que va a ejecutar el CPU. Las instrucciones son códigos binarios interpretados por la unidad de control, los datos de igual manera se almacenan de forma binaria.
   • ESQUEMA DE UNA MEMORIA DE ACCESO ALEATORIO.