Arquitectura de computadoras

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Unidad 1 Modelo de arquitecturas de computo

1.1.1 Arquitecturas de Computo Clasicas

La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadora. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la formaen que la unidad central de proceso (CPU) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.
También suele definirse como la forma de seleccionar e interconectar componentes de hardware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo.
La segmentación de instrucciones es similar al uso de una cadena de montaje en una fábrica de manufacturación. Enlas cadenas de montaje, el producto pasa a través de varias etapas de producción antes de tener el producto terminado. Cada etapa o segmento de la cadena está especializada en un área específica de

la línea de producción y lleva a cabo siempre la misma actividad. Esta tecnología es aplicada en el diseño de procesadores eficientes.
A estos procesadores se les conoce como pipeline processors. Estosestán compuestos por una lista de segmentos lineales y secuenciales en donde cada segmento lleva a cabo una tarea o un grupo de tareas computacionales. Los datos que provienen del exterior se introducen en el sistema para ser procesados. La computadora realiza operaciones con los datos que tiene almacenados en memoria, produce nuevos datos o información para uso externo.
Las arquitecturas y losconjuntos de instrucciones se pueden clasificar considerando los siguientes aspectos:
* Almacenamiento de operandos en la CPU: dónde se ubican los operandos aparte de la memoria.
* Número de operandos explícitos por instrucción: cuántos operandos se expresan en forma explícita en una instrucción típica. Normalmente son
0, 1, 2 y 3.
* Posición del operando: ¿Puede cualquier operandoestar en memoria?, o deben estar algunos o todos en los registros internos de la CPU.
Cómo se especifica la dirección de memoria (modos de direccionamiento disponibles).
* Operaciones: Qué operaciones están disponibles en el conjunto de instrucciones.
* Tipo y tamaño de operandos y cómo se especifican.

1.1.1 Arquitecturas de Computo Clasicas

El modelo clásico de arquitectura decomputadoras fué diseñado por Jhon Von Newman que consta de los siguientes elementos:
Dispositivos de entrada, de proceso, de almacenamiento y de salida
MODELO DE VON NEUMANN
Las computadoras digitales actuales se ajustan al modelo propuesto por el matemático John Von Neumann. De acuerdo con el, una característica importante de este modelo es que tanto los datos como los programas, se almacenan en lamemoria antes de ser utilizados.
ARQUITECTURA DE UNA COMPUTADORA:
En el interior del computador la fuente de alimentación destaca por su gran tamaño y porque es diferente a cualquiera de los componentes que en el se encuentran. Se trata de una caja metálica en la que en su interior alberga el más primitivo circuito que cualquier computador posee, ya que los componentes que guarda son resistencias,condensadores bobinas, etc., sin estar integrados.
Su misión es la de dar al PC toda la energía necesaria para su funcionamiento. Esta energía la recoge de la red eléctrica que es alterna, la rectifica a continua y después la divide en tensiones menores para alimentar cada uno de los componentes que hay dentro del computador. Estas tensiones son: +5 V/−5 V cable rojo, +12 V/ −12 V cable amarilloy GND cable negro.
Fuente de alimentación.
3.2 Placa Base
Los cimientos de la arquitectura modular del PC parten de la placa base, pieza clave del hardware a la que se conectan todos los componentes y los periféricos del computador. La placa base es una plancha de circuito impreso formada por un conglomerado de capas de baquelita o resina. En ella, se intercalan los distintos circuitos...
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