Arquitectura De Von Neumann

ARQUITECTURA DE VON NEUMANN


ARQUITECTURA DE VON NEUMANN

Von Neumann estableció en 1945 un modelo de computador, que se considera todavía como la arquitectura básica de los computadores digitales. la arquitectura de un computador define sucomportamiento funcional. la función esencial de la máquina de Von Neumann, como la decualquier computador, es procesar información necesita saber eltipo de procesamiento y los datos que utilizará.
El tipo se especifica mediante un programa, que es un conjunto de instrucciones u órdenes elementales, denominadas instrucciones máquina, que ejecuta el computador (Aritméticas: suma, resta, multiplicación, división..., Lógicas: AND, OR, NOT, XOR ..., Transferencia de datos: cargar, almacenar, transferir ..., Saltos y Bifurcaciones condicionales,etc). esta se compone de las siguientes

Unidad de Memoria Principal: esta memoria se compone de un conjunto de celdas del mismo tamaño (número de bits). Cada celda está identificada por un número binario único, denominado dirección. Una vez seleccionada una celda mediante su correspondiente dirección, sepueden hacer dos operaciones:

o Lectura. Permite conocer el valor almacenadoanteriormente.
o Escritura. Almacena un nuevo valor.

En la arquitectura Von Neumann, la M. P. almacena tanto las instrucciones máquina como los datos.

Unidad Aritmético-lógica.: este realiza las operaciones elementales, tanto aritméticas como lógicas, que implementa el computador: suma, resta, AND, OR, NOT, etc. Los datos con los que opera se leen de la M. P., y pueden almacenarse temporalmente enlos registros que contiene la U. A. L.

Unidad de Control.: este ejecuta las instrucciones máquina almacenadas en la M. P. para realizar esto captura las instrucciones de la MP y las decodifica.
Según el tipo de instrucción, genera las señales de control a todas las unidades del computador para poder realizar su ejecución.
Si la instrucción opera con datos deberá acceder a la MP paratransferirlos a la UAL. Proporciona las señales necesarias a la UAL para que realice la operación correspondiente a la instrucción. Controlará las Unidades de Control de E/S si la instrucción accede a alguno de estos dispositivos.
Tiene un registro apuntador, denominado Contador de Programa, que en cada instante contiene la dirección de la próxima instrucción a ejecutar.

Unidad de Entrada/Salida.:Realiza la transferencia de información con las unidades externas, denominadas Periféricos: unidades de almacenamiento secundario (disco duro, disquette, cinta, etc), impresoras, terminales, etc.
Generalmente los programas y los datos tienen un tamaño elevado por lo que no se pueden almacenar por completo en la MP. Por otra parte, el usuario de un computador tiene la necesidad de ejecutar variosprogramas, simultáneamente.
Por ello, se utiliza la memoria secundaria (MS), que se considera como un periférico. La MS es más lenta que la principal, pero tiene una mayor capacidad de almacenamiento. Como para ejecutar un programa este debe estar en la M.P., la U. C. genera las señales necesarias a la U. E/S. para transferir los datos y los programas desde la M.S. a la M.P. Además la U. E/S.permite otras operaciones, como visualizar en una pantalla (terminal) o imprimir en papel (impresora) los resultados obtenidos.

Buses. :Además de las 4 unidades básicas, en un computador existen conjuntos de señales, que se denominan buses, y cuya función es transferir las instrucciones y los datos entre las distintas unidades. Estos buses se representan en la figura mediante flechas de trazocontinuo. Se suelen distinguir tres tipos de buses:
o Bus de direcciones.
o Bus de datos.
o Bus de control.
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Unidad Central de Proceso (U.C.P.).: Es el conjunto formado por la U.C., los registros y la U.A.L., es decir es el bloque encargado de ejecutar las instrucciones. Con la aparición de los circuitos integrados, y en concreto a partir de los años 70, cuando la tecnología alcanzó el nivel...