Arquitectura Computadoras I

Arquitectura de
computadoras I

JUAN BERNARDO VAZQUEZ GOMEZ

Red Tercer Milenio

ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS I

ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS I

JUAN BERNARDO VAZQUEZ GOMEZ

RED TERCER MILENIO

AVISO LEGAL
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los derechos.
Datos para catalogación bibliográfica
Juan Bernardo Vázquez Gómez
Arquitectura de Computadoras I
ISBN 978-607-733-091-2
Primera edición: 2012

DIRECTORIO

José Luis García Luna Martínez
Director General

Jesús Andrés Carranza Castellanos
Director Corporativo de Administración

Rafael Campos Hernández
Director AcadémicoCorporativo

Héctor Raúl Gutiérrez Zamora Ferreira
Director Corporativo de Finanzas

Bárbara Jean Mair Rowberry
Directora Corporativa de Operaciones

Alejandro Pérez Ruiz
Director Corporativo de Expansión y Proyectos

ÍNDICE
Introducción

4

Mapa conceptual

5

UNIDAD 1. FUNDAMENTOS DE LA ARQUITECTURA COMPUTACIONAL
1.1 CONCEPTO DE ARQUITECTURA EN EL ENTORNO INFORMÁTICO

9

1.2 DEFINICIÓN DECOMPUTADORA

9

1.3 ORGANIZACIÓN FÍSICA DE UNA COMPUTADORA
1.3.1

DISPOSITIVOS DE ENTRADA

11

1.3.2

DISPOSITIVOS DE SALIDA

12

1.3.3

MEMORIA INTERNA Y MEMORIA EXTERNA

13

1.4 GENERACIONES DE COMPUTADORAS

15

1.5 ARQUITECTURA BÁSICA DE COMPUTADORAS. MODELO VON NEUMANN

20

1.6 TIPOS DE MICROPROCESADORES

22

1.7 CÓDIGOS DE TEXTO

26

UNIDAD 2. TAXONOMÍA DE ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS
2.1 SISTEMASDE NUMERACIÓN

38

2.2 ARITMÉTICA DE PUNTO FIJO Y DE PUNTO FLOTANTE

42

2.3 ÁLGEBRA DE BOOLE. TEOREMAS BÁSICOS

45

2.4 TAXONOMÍA DE FLYNN

48

2.5 TAXONOMÍA DE SHORE

50

UNIDAD 3. CENTRAL DE PROCESAMIENTO
3.1 PLACA PRINCIPAL

56

3.2 MICROPROCESADOR O UNIDAD CENTRAL DEL PROCESO (CPU)
3.2.1 UNIDAD DE CONTROL

57

3.2.2 UNIDAD ARITMÉTICO-LÓGICA

57

3.3 REGISTROS
3.3.1 DE PROPÓSITO GENERAL

593.3.2 DE SEGMENTO DE MEMORIA

61
2

3.3.3 DE INSTRUCCIONES

62

3.4 BUS
3.4.1 BUS DE DATOS

63

3.4.2 BUS DE DIRECCIONES

64

3.5 MEMORIA PRINCIPAL

64

3.6 FUENTE DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA

66

UNIDAD 4. FUNCIONAMIENTO INTERNO DE UNA COMPUTADORA
4.1 FORMATO DE INSTRUCCIONES

74

4.2 MICROOPERACIONES

77

4.3 TEMPORIZACIÓN
4.3.1 RELOJ DEL SISTEMA

85

4.3.2 RESET DEL SISTEMA

86

4.3.3 CICLOS DEESPERA

86

4.4 DECODIFICACIÓN DE UNA INSTRUCCIÓN

87

UNIDAD 5. PERIFÉRICOS
5.1 DEFINICIÓN

95

5.2 CLASIFICACIÓN

95

5.3 FUNCIONES

96

5.4 COMUNICACIÓN DE DATOS

97

UNIDAD 6. ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS ESPECÍFICAS
6.1 MICROCOMPUTADORAS

105

6.2 MINICOMPUTADORAS

105

6.3 MAXICOMPUTADORAS

106

BIBLIOGRAFÍA

109

GLOSARIO

110

3

INTRODUCCIÓN

El presente material pretende ser para elestudiante una herramienta auxiliar de
estudio. Se encuentra conformado por seis unidades cuyo avance programático
refuerza las unidades previas. En cada unidad se exponen a detalle los temas,
los cuales si desea el estudiante pueden ser reforzados, esto se logra
recurriendo a la bibliografía a la que se hace referencia en ciertos temas. Es
importante para evaluar el aprendizaje obtenido, laretralimentación, es por esto
que al final de cada unidad se anexan una serie de preguntas referentes a los
temas previamente expuestos.
Al final del presente material se encuentra un glosario con los términos
más empleados. El contenido expuesto aborda los temas básicos de la
arquitectura de computadoras, iniciando en las primeras unidades con la
terminología básica, posteriormente se avanza concontenidos más técnicos.

4

MAPA CONCEPTUAL

5

UNIDAD 1

FUNDAMENTOS DE LA ARQUITECTURA COMPUTACIONAL
OBJETIVO
El estudiante reconocerá las nociones básicas de la arquitectura computacional.
Así mismo, identificará los dispositivos que conforman a la computadora.

TEMARIO
1.1 CONCEPTO DE ARQUITECTURA EN EL ENTORNO INFORMÁTICO.
1.2 DEFINICIÓN DE COMPUTADORA
1.3 ORGANIZACIÓN FÍSICA DE UNA COMPUTADORA...