Arquitectura De Computadores

ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

CONTENIDO GENERAL DE LA ASIGNATURA

VICTOR MANUEL GRAJALES

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MANIZALES
2012 – 1
Contenido
1. Principios de electricidad
2. Semiconductores
3.1. Transistores y circuitos integrados
3. Lógica combinacional
4.2. Compuertas lógicas (AND, OR, NOT), ROM = dispositivos lógicos programables
4.3.Algebra de Boole, simplificación de funciones lógicas
4.4. Decodificadores, codificadores, demux, multiplexores.
4. Lógica secuencial: Flip – Flop
5.5. Memorias
5. El microprocesador
6. El computador
7.6. Interacción con los programas (software)
7. Arquitecturas
8.7. Taxonomía Flynn
8. Bibliografía

1. PRINCIPIOS DE ELECTRECIDAD
A.CONCEPTOS
* ELECTRICIDAD
La electricidad es la forma de energía más usada. La electricidad enciende nuestras bombillas, hace funcionar nuestros electrodomésticos, mueve motores. La energía eléctrica se transforma en energía calorífica, energía luminosa, energía mecánica y otras formas de energía para ser útil. La electricidad no la podemos ver pero podemos contemplar lo que hace.

* ESTRUCTURAATOMICA
La materia está formada por átomos. No se pueden ver porque son muy pequeños. Los átomos están formados por protones, neutrones y electrones. Los protones tienen carga eléctrica positiva (+), los electrones carga eléctrica negativa (-) y los neutrones carecen de carga. Los protones y neutrones forman el núcleo o centro del átomo. Los electrones giran alrededor del núcleo como si fuesenplanetas alrededor del sol.

* ELECTRON LIBRE
Si un átomo tiene el mismo número de protones que de electrones tiene una carga eléctrica neutra. Cuando un electrón se sale de su órbita, es llamado electrón libre. Esto significa que ahora el átomo tiene carga positiva.
Los electrones libres pueden unirse a otro átomo y hacer que el balance de su carga sea negativo, LOS ATOMOS CON LA MISMACARGA SE REPELEN y LOS ATOMOS CON CARGA DIFERENTE SE ATRAEN.
* CORRIENTE ELECTRICA
Los electrones libres pueden ser atraídos por átomos donde falta un electrón. Cuando esto ocurre continuamente, estos electrones en movimiento constituyen lo que es llamada corriente eléctrica.
i= dqdt = Diferencial de la carga con respecto al tiempo [amperios]
Para que haya corriente eléctrica debe haberfuerza [potencial]

* POTENCIAL [VOLTIOS] FUERZA
Fuerza electromotriz capaz de mover las cargas eléctricas, sin este no existiría movimiento de cargas.
* CONDUCTOR
Son materiales cuya resistencia al paso de electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son metales muy conocidos como el cobre, el oro, el hierro y el aluminio.
* AISLANTE
Son materiales cuya resistenciaal paso de electricidad es muy alta por lo tanto no permiten el paso de electricidad
* RESISTENCIA
Fuerza de repulsión al movimiento de cargas.
Si el potencial es mayor que la resistencia, este continuara su recorrido y si la resistencia es mayor el potencial se detiene en ese punto donde se encuentra la resistencia.
* CIRCUITOS ELECTRICOS

* LEY DE OHM
Según la ley de Ohm, cuandopor una resistencia eléctrica "R", circula una corriente "I", se produce en ella una caída de tensión "V" entre los extremos de la resistencia cuyo valor viene dado por:
V = I x R I = V / R R = V / I
En el Sistema Internacional I (intensidad o corriente) viene dada en Amperios, V (voltaje o tensión) en Voltios y R (resistencia) en Ohmios.
*RESISTENCIA EN SERIE

i=12 v500.000 Ω=24 µA

i=110 v500.000 Ω=0.22 µA
* RESISTENCIA EN PARALELO
i1=110 v500.000 Ω=0.22 µA i2=110 v450.000Ω=0.24 µA
iT=i1+i2=0.46 µA

* CAIDA DE POTENCIAL DE CIRCUITO EN SERIE

i=12 v400 Ω=30 µA
Caída de potencial en 100 Ω = 12 V – 100 Ω x 30 µA = 9v
Caída de potencial en 200 Ω = 9v – 200 Ω x 30 µA = 6v
Caída de potencial en...