Arquitectura de Computadoras

Módulo I: Objetivos
1. Entender el Concepto de Computadora

2. Conocer los dos tipos de organización de una
computadora
•
•

Von Neumann
Harvard

3. Conocer la estructura de las aplicaciones
más habituales de la arquitectura Harvard
•
•

Microcontroladores
DSP

4. Conocer de manera general como ha
evolucionado el concepto y la estructura del
la computadora a lo largo del tiempo

Arquitecturade Harvard
• La Arquitectura de Harvard no se utiliza
habitualmente en computadores de
propósito general.
• Su uso esta enfocado a las computadoras
para aplicaciones especificas.

Arquitectura de Harvard
• Básicamente, se distingue del modelo Von
Neumann por la división de la memoria

• Es decir, en una memoria de instrucciones
y una memoria de datos
• De manera que el procesador puede
accederseparada y simultáneamente a
las dos memorias.

Arquitectura de Harvard
• El procesador dispone de un sistema de
conexión independiente para acceder a la
memoria de instrucciones y a la memoria
de datos.
• Debe haber un mapa de direcciones de
instrucciones y un mapa de direcciones
de datos separados.
• Cada memoria y cada conexión pueden
tener características diferentes

Arquitectura de Harvard
•Características de la Memoria

El tamaño de
cada memoria
El tamaño de
las palabras de
memoria

Tecnología para
implementarlas

Memoria

Microcontroladores
• Los microcontroladores y el DSP
(procesador de señales digitales o digital
signal processor) son dos tipos de
computadores que utilizan arquitectura
Harvard.
• Un controlador o microcontrolador es un
sistema encargado de controlar elfuncionamiento de un dispositivo
• Ejemplo, controlar que el nivel de un
depósito de agua esté siempre entre un
nivel mínimo y un nivel máximo o controlar
las funciones de un electrodoméstico.

Microcontroladores
• Actualmente se implementan utilizando un
único circuito integrado

• Motivo por el cuál se denominan
microcontroladores
en
lugar
de
simplemente controladores.

Microcontroladores
• Unmicrocontrolador se considera un
computador dedicado.

• Dentro de la memoria se almacena un solo
programa que controla un dispositivo.
• Un microcontrolador normalmente es un
circuito
integrado
de
dimensiones
reducidas
• Se puede montar en el mismo dispositivo
que ha de controlar (microcontrolador
incrustado).

Microcontroladores
Telecomuni
caciones

Productos de
Gran
Consumo

Industria
AplicacionesMicrocontrolador

Informática

Automoción

Microcontroladores
• Telecomunicaciones.

• En el campo de las telecomunicaciones, los
productos que utilizan frecuentemente
microcontroladores son los teléfonos móviles.

Microcontroladores
• Productos de Gran Consumo.

En los productos de gran consumo se utilizan
microcontroladores en muchos aparatos
electrónicos y electrodomésticos se uso comúnTelevisores

Reproductor
de DVD

Lava Vajillas

Gran
Consumo

Lavadoras

Radios

Microondas

Microcontroladores
• Automoción.

• En la industria del automóvil se utilizan
microcontroladores para controlar buena parte
de los sistemas del coche
Sistema de
Frenado

Sistema de
Aire
Acondicionado

Sistema de
Seguridad

Bolsa de Aire
Microcontroladores
Automóvil

Microcontroladores
• Informática

• Existenmuchos dispositivos periféricos que
integran microcontroladores:
Ratones

Discos
Duros

Teclados

Dispositivos
Periféricos
Impresoras

Escáneres

Discos
Duros

Microcontroladores
• Industria.

• En el mundo industrial se utilizan en diferentes
ámbitos.
Robótica

Mecatrónica

Inteligencia
Artificial

Estructura de un Microcontrolador
• Un microcontrolador incorpora en un
único circuito integradotodas las
unidades necesarias para que funcione.
• Se trata de un computador completo pero
• de prestaciones limitadas.

Estructura de un Microcontrolador

Unidad de Proceso

Procesador

Memoria
Programa
Memoria de Datos
Líneas de Interconexión

Estructura de un Microcontrolador

Dispositivos E/S

Temporizadores

Convertidor Analógico Digital
Comparadores Analógicos
Puertos de Comunicación...