Arquitectua De Von Numan

ARQUITECTURA DE VON NEUMANN
La arquitectura de von Neumann es una familia de arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos (a diferencia de la arquitectura Harvard).
La mayoría de computadoras modernas están basadas en esta arquitectura, aunque pueden incluir otros dispositivos adicionales, (por ejemplo, paragestionar las interrupciones de dispositivos externos como ratón, teclado, etc
Arquitectura Von Neumann: Tradicionalmente los sistemas con microprocesadores se basan en esta arquitectura, en la cual la unidad central de proceso (CPU), está conectada a una memoria principal única
(casi siempre sólo RAM) donde se guardan las instrucciones del programa y los datos. A dicha memoria se
accede através de un sistema de buses único (control, direcciones y datos):

En un sistema con arquitectura Von Neumann el tamaño de la unidad de datos o instrucciones está fijado
por el ancho del bus que comunica la memoria con la CPU. Así un microprocesador de 8 bits con un bus de 8
bits, tendrá que manejar datos e instrucciones de una o más unidades de 8 bits (bytes) de longitud. Si tiene que
acceder auna instrucción o dato de más de un byte de longitud, tendrá que realizar más de un acceso a la
memoria.
El tener un único bus hace que el microprocesador sea más lento en su respuesta, ya que no puede buscar
en memoria una nueva instrucción mientras no finalicen las transferencias de datos de la instrucción anterior.

Las principales limitaciones que nos encontramos con la arquitectura VonNeumann son:
· La limitación de la longitud de las instrucciones por el bus de datos, que hace que el
microprocesador tenga que realizar varios accesos a memoria para buscar instrucciones complejas.
· La limitación de la velocidad de operación a causa del bus único para datos e instrucciones que no
La mayoría de los sistemas informáticos actuales siguen al pie de la letra la arquitecturapropuesta por Von Newmann en el diseño del EDVAC. Esta arquitectura se caracteriza porque el programa que ejecuta el sistema informático está almacenado internamente (es información) en el propio sistema.
La arquitectura de Von Newmann define los siguientes elementos:
* Unidad Central de Proceso (CPU - Central Processing Unit)
* Memoria principal
* Controlador de entrada salida
* Busesdel sistema
* Bus de datos
* Bus de direcciones
* Bus de control

Unidad Central de Proceso (CPU)
La CPU es el lugar en el que se procesa la información de acuerdo a las instrucciones del programa. La CPU de un sistema informático repite una serie de pasos en los que continuamente accede a memoria para leer la próxima instrucción a ejecutar, realiza lo que ordena lainstrucción y vuelta a empezar.
Cuando la CPU está implementada en un único circuito integrado se llama microprocesador (µP).

En una CPU podemos distinguir:
Unidad aritmético lógica (ALU Arithmetic and logical unit)
Se encarga de realizar las operaciones aritméticas (sumas, restas, multiplicaciones, etc..) y lógicas (AND, OR, rotaciones, desplazamientos, etc...) con los datos. Normalmente losdatos con los que opera, así como los resultados de la operación se encuentran en registros de la CPU.

Las operaciones que es capaz de realizar están definidas por el juego de instrucciones de la CPU. Es posible encontrar ALUs con capacidades orientadas hacia la operación con valores enteros, coma flotante o números imaginarios (por ejemplo en las DSP.)
Banco de registros
Proporciona un espaciode almacenamiento para los datos con los que trabaja la CPU. Los registros se deben cargar con información que proviene de la memoria principal antes de comenzar a operar, cuando se necesita dejar espacio libre en el banco de registros para operar con nuevos datos su valor debe escribirse en la memoria principal.
Operar con datos en el banco de registros es mucho más rápido que operar con...