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ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR

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Prof. Sandro Costantini

GUIA 26: SISTEMAS DE ENTRADA/SALIDA
Hasta ahora hemos visto los dos componentes básicos de un ordenador: el procesador y la memoria. No
obstante, la actividad del procesador carecería de sentido si no estuviese relacionado con el mundo
exterior. Además es necesario que la tarea que se ejecuta en la CPU esté gobernada por los comandosy
datos que hay en el exterior del ordenador. Igualmente, para que los resultados derivados de esa tares
tengan alguna utilidad, deben poder enviarse a algún medio externo al ordenador en el que puedan
guardarse o representarse en un formato reconocible por el usuario.
Para la relación con el exterior del ordenador se dispone de los dispositivos de entrada/salida, tales como
terminales, impresoras,pantallas, etc. Algunos de estos dispositivos se utilizan como almacenamientos
de memoria, como los discos y cintas magnéticas. También hay otro tipo de dispositivos periféricos
utilizados en aplicaciones de control industrial, como los sensores de temperatura, de presión, alarmas
sonoras, dispositivos de cierre y aperturas de válvulas, etc.
La recogida de un dato externo es similar a laoperación de lectura en memoria e, igualmente, la entrega
de un dato al entorno exterior es equivalente a la escritura en posición de memoria.
El sistema de entrada/salida proporciona un método de comunicación eficaz entre el sistema central y el
usuario.
Los periférico se comunican con la CPU y la memoria por los buses del sistema que ya conocemos, pero
no se conectan directamente , lo hacen por medio deun conjunto de módulos de E/S. Cada módulo de
E/S no es únicamente un conector mecánico que permite enchufar el dispositivo al bus del sistema, sino
que además está dotado de la lógica necesaria para permitir la comunicación entre el bus y el periférico.
Las razones por las que los periféricos no se conectan directamente al bus son:
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Amplia variedad de periféricos con formas muy diferentede funcionamiento.
En general la velocidad de transferencia de datos de los periféricos es mucho menor que la de la
memoria o el procesador. No es lógico utilizar un bus del sistema de alta velocidad para
comunicarse directamente con un periférico.
Datos con formatos y tamaño de palabras diferentes.

CONTROLADOR E/S
El controlador de E/S es la entidad responsable del control de uno o másdispositivos del mismo tipo, y
del intercambio de datos entre tales dispositivos y la memoria principal o los registros de la CPU. Así
pues, un controlador tiene dos interfaces, una interna al ordenador y que comunica con la CPU y la
memoria, y la otra externa que comunica con el dispositivo periférico.
Las principales funciones de un controlador E/S son:
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Control y Temporización: son lasfunciones de coordinar el intercambio de información entre la
CPU o la memoria y el dispositivo periférico.
Comunicación con la CPU : Implica las siguientes tareas:
1. Decodificación de las ordenes procedentes de la CPU a través del bus de control
2. Intercambio de datos con la CPU mediante el bus de datos
3. Información sobre el estado del dispositivo E/S
4. Reconocimiento de la dirección deldispositivo
Comunicación con el dispositivo: Intercambio de datos, envió de comandos recepción del
estado del dispositivo.
Almacenamiento temporal de datos (buffer): debido a que la velocidad de acceso de la
memoria es mucho más alta que la que proporcionan los periféricos, el controlador dispone de
una memoria local rápida, con la que se comunica con la memoria y la CPU de manera que
pueda recibirrápidamente un bloque de datos, liberar el bus, y luego escribirlo en el dispositivo a
la velocidad que éste proporcione. Esto se aplica igualmente a las operaciones de lectura en el

© 2005 Sandro Costantini

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dispositivo, que proporciona lentamente datos que se almacenan en el buffer del controlador, y
cuando se dispone de un...