estructura interna de la unidad central de proceso

E.M.P 1º S.
INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA
Semana 10
Semana 6
En la década de los 80 comenzó la verdadera
explosión masiva, de las personal computer (PC).
Siendo la IBM la primera empresa que lanzó una
PC. Esta máquina basada en el microprocesador
INTEL 8088 tenia características interesantes que
hacían mas amplio su campo de operaciones,
sobre todo porque su nuevo sistema operativo
estandarizado ( MS-DOS, Microsoft Disk Operating
Sistem) y una capacidad mejorada de graficación,
la hacían mas atractiva y fácil de usar.
La PC han pasado por varias transformaciones
y mejoras, se conocen como XT (Tecnología
Extendida), AT (Tecnología Avanzada) y PS/2.
Las computadoras actuales pertenecen a la
llamada “Quinta generación” que según algunos
autores se inició en el año 1981, según otros en
1985, (Ya mencionamos al principio del módulo
que había diferencias entre los autores en
cuanto a las fechas de las generaciones de las
computadoras).
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ESTRUCTURA INTERNA DE LA UNIDAD
CENTRAL DE PROCESO (CPU)
MICROCOMPUTADORAS
El avance de la microelectrónica en la década de los setenta hizo posible incluir todos
los componentes del procesador central de una
computadora en un solo circuito integrado llamado
microprocesador. Esta fue la base de creación
de unas computadoras a las que se les llamó
computadoras personales (PC). El origen de las
mismas tuvo lugar en los Estados Unidos a partir
de la comercialización de los primeros microprocesadores (INTEL 8008, 8080).
INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA
La V generación incluye entre otras características: nuevos y más avanzados procesadores,
mayor capacidad de memoria, nuevos y mejores
circuítos integrados, mayor velocidad de computación.
Gordon Moore
También se introducen discos compactos
(CD ROM), capaces de almacenar más de 1700
veces la información de anteriores discos del mismo tamaño, aparecen equipos de lectura óptica,
aparatos de capturas de imágenes reales y de impresión en blanco y negro y a color, la adaptación
del sonido y la voz en la computadora personal.
También aparecen nuevos lenguajes de programación, versiones mejoradas de los anteriores,
nuevos sistemas operativos, etc. Todos estos adelantos hacen que las computadoras personales
adquieran el poder de una computadora para
negocios en grande.
Los circuitos integrados han permitido reducir el tamaño de los dispositivos con el consiguiente descenso de los costos de fabricación
y de mantenimiento de los sistemas. Al mismo
tiempo, ofrecen mayor velocidad y fiabilidad. Los
relojes digitales, las computadoras portátiles y
los juegos electrónicos son sistemas basados en
microprocesadores.
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Debemos conocer que en el CPU hay elementos importantes como: la tarjeta madre, la memoria ROM, la memoria RAM, el microprocesador
o procesador , la fuente de alimentación, o los
puertos que condicionarán el tipo de periféricos
que podamos conectar a nuestro equipo.
2. La Unidad Lógico Aritmética: esta unidad
realiza las siguientes funciones:
• Encargada de los cálculos (suma, resta,
multiplicación y división) y de las operaciones
lógicas.
• Transfiere los datos entre las posiciones de
almacenamiento.
El CPU (Central Processor Unit) o Unidad
Central de Proceso, es el responsable de controlar
el flujo de datos (Actividades de Entrada y Salida
E/S) y de la ejecución de las instrucciones de los
programas sobre los datos. Realiza todos los
cálculos (suma, resta, multiplicación, división y
compara números y caracteres).
Al realizar operaciones aritméticas y lógicas,
la ULA mueve datos entre el CPU y la memoria.
El CPU tiene tres componentes: la unidad de
control, la unidad lógico aritmética y la unidad de
almacenamiento primario.
Los datos utilizados en el procesamiento se
transfieren desde su localidad de memoria a la
ULA.
1. La Unidad de Control: fundamentalmente
es la que gobierna todas las actividades de la
computadora, se puede decir que es el núcleo
del CPU. Es el intérprete y ejecutor de las
instrucciones.
Entre las funciones que realiza están:
• Supervisar la ejecución de programas.
• Coordina y controla las actividades de
entrada y salida.
• Determina qué función debe ejecutarse y
pone a disposición los datos requeridos por la
instrucción.
• Decide donde se almacenan los datos y los
transfiere desde su almacenamiento.
• Una vez ejecutada la instrucción, la Unidad
de Control determina dónde irá el resultado: si sale
como información o se guarda para uso futuro.
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• Tiene un registro muy importante conocido
como acumulador ACC.
Los datos se manipulan siguiendo las instrucciones del programa y regresan a su localidad
de memoria. Debido a que el procesamiento no
puede efectuarse en el área de memoria, los datos
deben transferirse a la ULA.
3. La Unidad de almacenamiento primario
o memoria: guarda temporalmente programas
(software), datos e informaciones.Todos los
programas, datos e informaciones deben
ingresar a la memoria desde un dispositivo de
entrada como el teclado o el escáner, o desde
el almacenamiento secundario como un diskette,
o CD-ROM, antes que los programas puedan
ejecutarse o procesarse los datos.
Hay 2 tipos de memoria primaria: ROM (Read
Only Memory), que se traduce como “memoria de
sólo lectura “ y Ram (Ramdom Access Memory),
en español “memoria de acceso aleatorio”.
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INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA
La memoria ROM guarda ciertos programas e
información grabada sin permitir modificación por
parte del programador. Las instruciones básicas
para arrancar una computadora están aquí.
La memoria de la computadora (RAM) es un
lugar provisional de almacenamiento, la mayoría
de la información guardada en la RAM se borra
cuando se apaga la computadora. Por lo tanto,
la computadora necesita formas permanentes de
almacenamiento. Los dispositivos de almacenamiento (también denominados unidades) fueron
desarrollados para satisfacer esta necesidad.
Los tipos más comunes de dispositivos de
almacenamiento que tiene una computadora son:
Unidad de Disco Duro, unidad de diskette y la
unidad de CD.
Semana 9
Semana 6
Unidad de CD Unidad D
Disco Duro
Unidad C
Unidad de Diskette
Unidad A
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La unidad de disco duro se encuentra dentro
del "case" y no es necesario obtener acceso a la
misma. Puede obtener acceso a la unidad de CD
y la unidad de diskette desde el panel frontal del
"case". Generalmente a la unidad de disco duro
se designa como unidad C (2), a la unidad de CD
como unidad D (1) y la unidad de diskette como
unidad A (3)
El disco duro es el sistema de almacenamiento
más importante de la computadora y en el se
guardan los archivos de los programas, otros
archivos y otros documentos que se elaboran.
1. ¿Qué es la Unidad Central de Procesamiento?
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"Además de las calculadoras digitales, existen otras clases de dispositivos de cálculo que se denominan
calculadoras analógicas. La diferencia entre ambas se puede concretar en los siguientes términos:
En primer lugar, los ordenadores son máquinas de naturaleza discreta que calculan directamente sobre
números, mientras que una calculadora analógica opera en magnitudes físicas de carácter contínuo (presión,
temperatura, tensión, corriente, rotaciones de ejes, longitudes, etc.) que representan, mediante analogía,
a los números. Por ejemplo, un surtidor de gasolina contiene una calculadora analógica que convierte el
caudal del combustible en dos medidas (el precio de la gasolina extraída y la cantidad en litros de la misma).
Las calculadoras analógicas más utilizadas son las de tipo electrónico que utilizan como módulo básico el
amplificador operacional y la magnitud física que se toma para la analogía es la tensión.
En segundo lugar, los ordenadores son máquinas, según hemos visto, de propósito general, es decir, al
cambiar de tarea lo único que lleva consigo es cambiar el programa que la máquina habrá de ejecutar. Por su
parte, las calculadoras analógicas son máquinas de propósito especial, es decir, se diseñan teniendo presente
un tipo particular de trabajo.
Finalmente y como tercera característica distintiva, un ordenador es una máquina fundamentalmente
en serie, es decir, un programa se ejecuta secuencialmente instrucción a instrucción. Por el contrario una
calculadora analógica es esenciamente de tipo paralelo en su funcionamiento, es decir, todas sus unidades
operan de forma concurrente para la resolución de un problema."
"La Revolución de la Informática"
Sebastián Dormido y Mariano Mellado
2. ¿Cuántas partes tiene el CPU?
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1. ¿Qué criterios se utilizan para clasificar las computadoras?
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2. ¿Qué entendiste por “Mainframe”?
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Actividades
Actividades
3. ¿En qué se diferencia la memoria RAM de la memoria ROM?
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4. De acuerdo a la comparación que se hace en la lectura complementaria ¿a qué se parece un
microprocesador?
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COMPUTADORAS ANALÓGICAS Y
COMPUTADORAS DIGITALES
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3. ¿Cuántos tipos de PC se señalan en el texto?
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INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA
b. “Mainframe”:
que se puede traducir
como “constitución
principal”, son computadoras grandes,
ligeras, capaces de
utilizar cientos de dispositivos de entrada y
salida. Procesan millones de instrucciones por segundo. Su velocidad
operacional y capacidad de procesar hacen que
los grandes empresas confíen en ellas. Su principal función es procesar grandes cantidades de
datos velozmente. Estos datos están accesibles
a los usuarios del “mainframe” o a los usuarios
de las microcomputadoras cuyos terminales están conectados al “mainframe”. Requieren de un
sistema especial para controlar la temperatura y
la humedad. También requieren de un personal
profesional especializado para procesar los datos
y darle el mantenimiento.
c. Minicomputadoras: se desarrolló en
la década de 1960 para llevar a cabo tareas
especializadas, tales como el manejo de datos
de comunicación. Son más pequeñas, más
baratas y más fáciles de mantener e instalar que
los “mainframes”, Usadas para dar servicios a
empresas medianas y pequeñas que necesitan
conexión de estaciones de trabajo y manejo
considerable de información. Su mercado ha
ido disminuyendo desde que surgieron las
microcomputadoras.
d. Microcomputadoras: la microcomputadora es conocida como computadora personal
o PC. Es la más pequeña, gracias a los microprocesadores, más barata y más popular en el
mercado. Puede funcionar como unidad independiente o estar en red con otras microcomputadoras o como un terminal de un “mainframe”
para expandir sus capacidades. Puede ejecutar
las mismas operaciones y usar los mismos programas que muchas computadoras superiores,
aunque en menor capacidad.
Semana 9
Las microcomputadoras, computadoras personales o PC como variadamente se les llama,
constituyen el grupo de computadoras que diariamente observamos en nuestro trabajo, en las oficinas que visitamos o que tenemos en el hogar. La
mayoría de software y hardware están diseñados
para este tipo de computadoras, generalmente
se presentan como estación individual de trabajo
(como en la casa), pero se puede conectar con
otras computadoras y formar una red.
Tipos de Computadoras personales:
1. “Desktop”: es el nombre anglosajón para
la PC que se usa en el escritorio, la que más
conocemos.
2. Portátil: pequeñas computadoras de mano,
se les llama en inglés “Palmtop” o “Pocket-PC”,
es decir, de mano o de bolsillo. Realizan todas
las funciones básicas de una computadora. Tiene
capacidad limitada y la mayoría usa una batería
como fuente de poder.
Semana 6
INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA
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UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO
“El CPU de una computadora contiene la inteligencia de la máquina; es donde se realizan los cálculos
y las decisiones. El complejo procedimiento que transforma datos nuevos de entrada en información
útil de salida se llama procesamiento. Para llevar a cabo esta transformación, la computadora usa dos
componentes: el procesador y la memoria. El procesador es el cerebro de la computadora, la parte que
interpreta y ejecuta las instrucciones. El procesador casi siempre se compone de varios circuitos integrados
o chips, estos están insertados en tarjetas de circuitos, módulos rígidos rectangulares con circuitos que los
unen a otros chips y a otras tarjetas de circuitos.
El microprocesador moderno contiene unos 20 millones de transistores y cada chip terminado es el
producto de procesos más complicados que los que se utilizaron en el Proyecto Manhattan para construir
la bomba atómica. Y no obstante, pesee un proceso de manufactura extraordinariamente refinado, los
microchips se producen en volumen a razón de más de 1.000 millones de unidades por año. Para poner esta
complejidad en perspectiva, imagínese que dentro de cada microprocesador diminuto existe una estructura
tan compleja como una ciudad de tamaño mediano, incluidas todas sus líneas de energía eléctrica, líneas
telefónicas, líneas de drenaje, edificios, calles y casas. Ahora imagine que en esa misma ciudad, millones de
personas se desplazan a la velocidad de la luz y con la sincronización perfecta en una danza de coreografía
muy complicada.
Y eso es tan sólo un chip. De todas las estadísticas asombrosas que se utilizan para describir el mundo
del microprocesador, ninguna es más extraordinaria que ésta: el número total de transistores que integran
todos los microchips que se producirán en el mundo este año es equivalente al número de gotas de lluvia que
caerán en California durante ese mismo periodo”
www. monografías.com/trabajos/microproce/shtml.
3. Laptop: se traduce como plegable, son
más grandes que las anteriores pero realiza las
funciones básicas también. La “Laptop” tiene
pantalla plana.
4. “Notebook”: se traduce como cuaderno,
libreta. Es la más pequeña del grupo.
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