Informatica

El hardware o elemento físico de una computadora se puede estructurar en tres partes que se diferencian por las funciones que cumplen.

El esquema básico de una computadora comprende: la unidad central de proceso, la memoria central y las unidades de entrada/salida o periféricos. Complementando el esquema básico se tiene el bus del sistema y los controladores.

[pic]


Bit
El bit (binarydigit) es la unidad básica de la información cuyo valor representa una de dos mutuamente excluyentes posibilidades, los dígitos binarios 0 y 1 son usados para representar los dos posibles estados de un bit en particular. Así se tiene que la memoria de la computadora es en suma un grupo de bits, los bits básicamente se agrupan en:

nibble: 4 bitsbyte: 8 bits
word: 2 bytes

Electrónica digital básica
La unidad central de proceso está formada por circuitos electrónicos: Estos se pueden analizar desde dos puntos de vista o niveles:
• Nivel electrónico o de circuito
• Nivel lógico o de conmutación.


Nivel electrónico

Los componentes básicos que conforman los circuitos de la unidadcentral de proceso son resistencias, condensadores, diodos y transistores, en su mayoría implementados en circuitos integrados, circuitos miniaturizados e introducidos en pequeñas cápsulas de silicio configurando circuitos lógicos. Estos componentes permiten establecer relaciones entre tensiones de corriente que combinadas entre si producen estructuras físicas con propiedades lógicas elementales.Los circuitos más elementales de la computadora son las puertas lógicas, circuitos que realizan funciones booleanas sencillas.


[pic] [pic]
[pic]


Nivel lógico

Desde el punto de vista de la lógica, los elementos de la computadora están organizados en estructuras capaces de realizar funciones lógicas de mayor complejidad que las puertas lógicas mencionadas anteriormente. Estasestructuras son 1os circuitos combinacionales y los circuitos secuenciales.

Circuitos combinacionales. Son aquellos en los que sus salidas dependen exclusivamente de sus entradas. Entre los circuitos combinacionales típicos se tienen:

El sumador, que realiza directamente la suma en binario de dos números.

El complementador, que se utiliza para cambiar un conjunto de bits por sus contrarios, lo quesirve para realizar la operación de restar mediante un sumador.

El desplazador, cuya misión es desplazar una posición a la derecha o a la izquierda un conjunto de bits, con lo que se consigue multiplicar o dividir por 2 el número representado.

Circuitos secuenciales. Son aquellos en los que sus salidas dependen, además de sus entradas, de algún suceso ocurrido con antelación, por lo que encierta manera necesitan memoria. Los principales son:

El reloj, cuya salida tomará un valor dependiendo del que tuviera en el instante anterior. Se utiliza para sincronizar las operaciones internas por medio de impulsos a íntervalos constantes.

Los biestables o flip-flop, son circuitos capaces de tomar en su salida dos valores estables que dependerán de sus entradas y del estado de su salida en elinstante anterior, son muy utilizados para la realización de registros, el tipo más elemental es el biestable RS.

La Unidad central de proceso
La unidad central de proceso (UCP) o procesador central es el cerebro de la computadora. Su misión es controlar y coordinar o realizar todas las operaciones del sistema, es el responsable de controlar el flujo de datos, actividades de E/S y de la ejecuciónde las instrucciones de los programas sobre los datos, para esto extrae una a una las instrucciones del programa que está en la memoria central, analiza las instrucciones y emite las órdenes necesarias para su realización.

Físicamente se compone de circuitos electrónicos integrados en una pastilla o chip denominada microprocesador.

La UCP está formada por la unidad de control y la unidad...