Unidades funcionales

Introducción

El computador es un dispositivo que funciona basándose en información, esto es: recibe información, la procesa o la modifica y la entrega.
El elemento o hardware de un sistema básico de proceso de datos se puede estructurar en tres partes claramente diferenciadas en cuanto a sus funciones: la unidad central de proceso, la memoria central y las unidades de entrada/ salida operiféricos.
Desde el punto de vista de la lógica, los elementos de la computadora, formados por componentes del nivel electrónico, están organizados en estructuras capaces de realizar funciones lógicas de mayor complejidad que las de mayor complejidad que las puertas lógicas descritas antes.

Algunos autores consideran la memoria central como una parte más de la unidad central de proceso debido a suproximidad física y a su fuerte interrelación; no obstante, para su estudio conviene separarlas por sus características y funciones bien diferentes.
La unidad de control o procesador central es el verdadero cerebro de la computadora. Su misión consiste en controlar y coordinar o realizar todas las operaciones del sistema
Se completa el esquema básico de una computadora con el bus del sistema ylos controladores. Estos últimos son procesadores especializados en las operaciones de entrada/ salida y el bus es el canal de comunicación entre todas las unidades.

Funcionamiento de un computador (unidades funcionales)

Conceptos de electrónica digital básica
La unidad central de proceso esta constituida por circuitos de naturaleza electrónica.
Podemos analizar desde dos puntos de vista oniveles:
* Nivel electrónico o de circuito.
* Nivel lógico o de conmutación.

Nivel electrónico

Los componentes básicos que conforman los circuitos de la unidad central de proceso son, entre otros, resistencias, condensadores, diodos y transistores, en su mayoría implementados en circuitos integrados, es decir miniaturizados e introducidos en pequeñas capsulas de silicio configuradocircuitos lógicos.
Estos componentes permiten establecer relaciones entre tensiones de corriente que, combinadas entre si producen estructuras físicas con propiedades lógicas elementales.
Las señales eléctricas que circulan por una computadora pueden utilizar distintas tensiones que se asocian a los dos valores del sistema binario. En la mayoría de los casos, se asignan al valor () lógico tensionesentre 0 y 0,2 voltios, mientras que al valor 1 lógico se le asignan tensiones de 0,8 a 4,5 voltios, existiendo una zona de separación entre ambos denominada zona prohibida, que oscila entre 0,3 y 0,7 voltios.
Los circuitos mas elementales de la computadora son las puertas lógicas, circuitos que realizan funciones booleanas sencillas.

Nivel lógico

Desde el punto de vista de la lógica, los elementosde la computadora, formados por componentes del nivel electrónico, están organizados en estructuras capaces de realizar funciones lógicas de mayor complejidad que las de mayor complejidad que las puertas lógicas descritas antes. Estas estructuras son los circuitos combinacionales y los circuitos secuenciales.
* Circuitos combinacionales. Son aquellos en los que sus salidas dependenexclusivamente de sus entradas.
El circuito mas significativo de este tipo es el sumador, el cual realiza directamente la suma en binario de dos números. Su construcción se basa en un sencillo circuito denominado semisumador, que realiza la suma de dos bits con el correspondiente acarreo.
Acoplando dos semisumadores de forma adecuada obtenemos el denominado sumador completo, el cual realiza la suma de dosbits con acarreo y con el posible acarreo anterior (AC anterior).
* Circuitos secuenciales. Son aquellos en los que es sus salidas dependen, además de sus entradas, de algún suceso ocurrido con antelación. Por lo que en cierta manera necesitan memoria. Los principales son el reloj y los bioestables.
La salida del reloj tomara una valor dependiendo del que tuviera en el instante anterior. Se...