Arquitectura De Computadoras Hardware Y Software

Arquitectura de las computadoras
Es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadoras. Es decir, es un modelo de la descripción funcional de los requerimientos de una computadora.
Una computadora es un sistema encargado de procesar información en lenguaje binario.
Arquitectura basada en Von Neumann
La arquitectura Von Neumann tiene sus orígenes en eltrabajo 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, Estados Unidos, en el que se presentaba e EDVAC.


En términos generales una computadora deberá realizar 3 funciones:
Procesamiento de datos
Almacenamiento de datos
Transferencia de datos
CPU (Central Processing Unit): La unidad central deproceso es el corazón del computador. Controla el flujo de datos, los procesa, y gobierna la secuencia de las acciones en todo el sistema. Para ello necesita un oscilador externo o reloj que sincroniza las operaciones y marca la velocidad de proceso, este va marcando la evolución del CPU y mide su velocidad de funcionamiento; en forma no afortunada la frecuencia del reloj del CPU viene limitada porla tecnología del CPU y del computador completo ya dependiendo de los periféricos, sus tarjetas gráficas, memorias, etc. Por lo tanto, el uso excesivo de los recursos que tenga la computadora puede resultar un sobrecalentamiento que deteriore parcial o totalmente la CPU.
Memoria: es la responsable del almacenamiento de datos.
Entrada/Salida: transfiere datos entre el entorno exterior y elcomputador. En él se encuentran los controladores de periféricos que forman la interfaz entre los periféricos, la memoria y el procesador.
Sistema de interconexión: Buses; es el mecanismo que permite el flujo de datos entre la CPU, la memoria y los módulos de entrada/salida. Aquí se propagan las señales eléctricas que son interpretadas como unos y ceros lógicos.
Periféricos: estos dispositivos son los quepermiten la entrada de datos al computador, y la salida de información una vez procesada. Un grupo de periféricos puede entenderse como un conjunto de transductores entre la información física externa y la información binaria interpretable por el computador. Ejemplos de estos dispositivos son el teclado, el monitor, el ratón, el disco duro y las tarjetas de red.
CPU
Como ya lo habíamos mencionado,controla el funcionamiento del computador, es la parte más importante de la computadora, aunque todas sean esenciales para su correcto funcionamiento esta es la madre de todas vaya.
El CPU tiene a su vez otra estructura interna:
Unidad de Control (UC): La unidad de control se encarga de leer de la memoria las instrucciones que debe de ejecutar y de secuenciar el acceso a los datos y operacionesa realizar por la unidad de proceso.
Unidad Aritmética Lógica o ALU: Es la parte de la CPU encargada de realizar las transformaciones de los datos. Gobernada por la UC, la ALU consta de una serie de módulos que realizan operaciones aritméticas y lógicas como su nombre lo dice.
Registros Internos: el almacenamiento de los resultados a la ejecución de las instrucciones en la memoria principalpodría ser lento y excesivamente tendría muchos datos en el sistema de interconexión con la memoria, con lo que el rendimiento bajaría.
Memoria
Es donde se almacenan los datos y programas a ejecutar el CPU. Todo está almacenado en lenguaje binario.
El principio de que sea más rápida la memoria haciendo que tenga velocidades similares al CPU, sirve para diseñar el sistema de memoria.



Entrada/SalidaComo sabemos una computadora tiene dispositivos de entrada y salida como son los que contiene el gabinete, disco duro, placa madre, unidades de CD o DVD, etc. El problema principal que existe entre ellos es su tecnología y que tienen características diferentes a los del CPU, estos también necesitan una interfaz de cómo se van a entender con el CPU, al igual que el procesador y el controlador...