Von Neumann

Arquitectura de Von Neumann

Von Neumann fue un pionero en la ciencia de los ordenadores. Fue el creador de la arquitectura de los computadores actuales, propuso la adopción del bit como medida de la memoria de los ordenadores, resolvió el problema de la obtención de respuestas fiables con componentes no fiables (bit de paridad).
Además participó en el diseño del que es considerado primerordenador, el ENIAC, un ordenador que se hizo para calcular la trayectoria de los proyectiles. En este ordenador las modificaciones del programa suponían cambiar el conexionado de las válvulas. Von Neumann propuso separar el software del hardware.
Así fue que el primer modelo básico de arquitectura de un ordenador fue establecido en 1945 por Von Neumann (Pennsylvania University).
Sucaracterística principal es que ejecuta instrucciones de máquina de un programa almacenado en memoria, desde donde se lee y ejecuta.
Arquitectura:
CPU | ALUUCREGISTROS |
MEMORIA |
BUSES |
PERIFÉRICOS |

* Memoria principal.

* Unidad aritmética.

* Banco de registros.
* Unidad de control (UC).

* Unidad de entrada/salida: realiza las transferencias de información con lasunidades exteriores denominadas periféricos.

* Buses.

La Unidad de Control (UC):

Se encarga de leer, una tras otra las instrucciones de máquina, y de generar las señales de control necesarias para que el computador funcione.
Componentes:

* PC – Registro contador de programas: Contiene la dirección de memoria de la siguiente instrucción a ejecutar.
* IR – Registro deinstrucción: Es el encargado de almacenar la instrucción que se está ejecutando.
* DI – Controlador y decodificador: Se encarga de interpretar la instrucción para su posterior proceso. Es el encargado de extraer el código de operación de la instrucción en curso.
* Secuenciador: Genera micro órdenes necesarias para ejecutar la instrucción.
* CLR – Reloj: Proporciona una sucesión de impulsoseléctricos a intervalos constantes.
* RE – Registro de estado del procesador: Contiene los indicadores de estado del sistema.

La Unidad aritmética y lógica (ALU):

Permite realizar una serie de operaciones elementales, tales como suma, resta, AND, OR, etc. Entre las operaciones aritméticas y lógicas también realiza operaciones de desplazamiento de bits.
Componentes:

* Circuitooperacional: Contiene los circuitos electrónicos necesarios para la realización de las operaciones con los datos procedentes de los registros de entradas, en las cuales se almacenan los operandos a través de un selector de operaciones comandadas por las microórdenes procedentes del secuenciador de la unidad de control, la misma que concretará la operación correspondiente en ejecución.
* Registros deentrada: En ellos se almacenan los datos u operandos que intervienen en una instrucción antes de la realización de la operación por parte del circuito operacional. También se emplean para el almacenamiento de resultados intermedios o finales de las operaciones respectivas.
* Acumulador: Es un registro en el que son almacenados temporalmente los resultados aritméticos y lógicos intermedios queserán tratados por el circuito operacional de la unidad aritmético-lógica.
* Unidad de coma flotante: Es un componente de la unidad central de procesamiento especializado en el cálculo de operaciones en coma flotante.

Registro:

Es una memoria de alta velocidad y poca capacidad, integrada en el microprocesador, que permite guardar transitoriamente y acceder a valores muy usados, generalmenteen operaciones matemáticas.
Componentes:

* Aritméticos (antiguos acumuladores).
* De direccionamiento (índice, base, etc.).
* De propósito general (normalmente, organizados como una ML).
* De estado (incluyen indicadores Z, V, N, C).
* Contador de programa.
* Otros, transparentes en el nivel de máquina convencional (microarquitectura).

Buses:

Se denomina así...