Arquitectura_computador

MANUAL TEORICO SOBRE EL
FUNCIONAMIENTO, LÓGICA Y
ESTRUCTURA DE LA
ARQUITECTURA DE LOS
COMPUTADORES

ELABORADO POR :
RONALD ALPÍZAR PORRAS

1998

MANUAL TEORICO SOBRE EL FUNCIONAMIENTO, LÓGICA Y ESTRUCTURA DE LA ARQUITECTURA DE LOS
COMPUTADORES
Ronald Alpízar Porras #950114

2

LÓGICA DIGITAL :
Computador : sistema digital capaz de proveer información binaria por medio de pulsos llamados
señales,una señal está representada por un pulso cuantificable con cierta intensidad. Diferentes cantidades
se utilizan para representar los valores boléanos 0(cero) ó 1(uno).
Cada señal debe estar asociada a cierto rango de tolerancia que permite operar los circuitos.
1 binario
0 binario

3.5
3v
2.5
1
0.5 v
0

Señal

Tolerancia de la señal 1

Señal

Tolerancia de la señal 0

LÓGICA POSITIVA Y NEGATIVA:
Estos conceptos tienen que ver con la manera en que los sistemas digitales interpretan el 0 y el 1.
Si un sistema opera con lógica positiva(L+), usara un pulso de corriente más alto para representar el
valor binario 1.
3v

L+

0.5 v
0

1

La lógica negativa(L -) usa un pulso mas bajo para representar el valor binario 1 y uno mas alto para el
0.
3v

L-

0.5 v
1

0

COMPUERTAS LÓGICAS(Ko) :
Sonbloques de hardware capaces de responder de diferente forma a la combinación de sus entradas
que producen con iguales salidas un único valor el cual será 1 ó 0.
Ko

0/1

Son usadas para desarrollar diferentes circuitos lógicos capaces de procesar distintos valores
boléanos; en la entrada produce los mismos valores según se plantees en una tabla de verdad.
V V F V
V V F F
V V V V 1
V V V F 0
V F V V
VF V F
Cada Ko por sí sola va a ser representada por un símbolo gráfico que responde siempre a una tabla de
verdad.
Ejemplo 0 = 1, 1 = 0; y tendrá una función algebraica para facilitar la comprensión de como opera su
lógica.

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NOMBRE

NOT
BUFFER(inversor o
complemento
separador)

AND

SIMBOLO

FUNCION
ALGEBRAICA
X=A
X = A1
X=A

X=A*B
X = AB

TABLA DE
VERDAD
0 1
1 1

00
01
10
11

0
0
0
1

OR

X=A+B

00
01
10
11

NAND

X = AB
X = (AB)1

00
01
10
11

1
1
1
0

NOR

X = (A+B)
X = (A+B)1

00
01
10
11

1
0
0
0

00
01
10
11

0
1
1
0

00
01
10
11

1
0
0
1

XOR

XNOR exclusivo

X=A
B
X = A 1B + AB1

X=A
B
X = A1B1 + AB

3

0
1
1
1

NOTA :
ElBuffer es una Ko (Ko = compuerta) que no produce ningún cambio en los valores, si no que se usa
con el fin de ampliar o refrescar una señal digital.

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4

EXPRESIONES ALGEBRAICAS :
Cada función digital puede ser expresada en una expresión algebraica siconocemos los valores
algebraicos de las diferentes Ko de cada expresión algebraica, puedo obtener el diagrama del circuito lógico si
conozco la sismología.
1- F = NOT A AND B OR C
Expresión algebraica ⇒ F = A 1 B + C

A

F

B
C

A
0
0
0
0
1
1
1
1

B
0
0
1
1
0
0
1
1

C A' B
0
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
0
0
1
0

C
0
1
0
1
0
1
0
1

F
0
1
1
1
0
1
0
1

2- F = NOT (A OR B) + NOT B AND NOT C OR NOT A
A
BF

C

4- F = B1D1 + A 1D1C + AC1B1
B
D
A

F

C

Minitérminos : Cada una de las posibles combinaciones de entrada en un circuito lógico.
[Circuitos integrados (CI's)]
FAMILIAS DE CIRCUITOS LÓGICOS :
A-CI's Digitales : Un CI es un pequeño cristal semiconductor de silicio denominado pastilla, que
contiene componentes eléctricos tales como diodos, transistores, condensadores y resistencias. Losdiversos
componentes se conectan dentro de la pastilla para formar un circuito electrónico. La pastilla es montada en
un paquete plástico o de metal y las conexiones se hacen por soldadas por afuera para hacer el CI.
Beneficios de usar CI's:
1. menor tamaño
2. menor costo de producción
3. menor requerimiento de potencia
4. más confiabilidad contra fallas
5. más velocidad de ejecución
6. menor ó...