Organización Funcional Del Computador

 

ORGANIZACIÓN FUNCIONAL DEL COMPUTADOR La unidad central de proceso (CPU), procesador o microprocesador, es el verdadero cerebro del ordenador. Su misión consiste en controlar y coordinar todas las operaciones del sistema. Para ello extrae una a una las instrucciones del programa que está en la memoria central del ordenador (memoria RAM), las analiza y emite las ordenes necesarias para su completa realización. La CPU gestiona cada paso en el proceso de los datos. Actúa como el conductor de supervisión de los componentes de hardware del sistema. Esta unida directa o indirectamente con todos los demás componentes de la placa principal (placa base o placa madre). Muchos grupos de componentes reciben instrucciones y son activados de forma directa desde el CPU. El procesador está equipado con buses de direccionamiento, de datos y de control, que que le per permiten miten llevar a cabo s sus us tareas. La configurac configuración ión y la capacidad del procesador, son los factores que determinan el rendimiento general del ordenador personal. Un factor importante para determinar la presentación de un procesador es su frecuencia de reloj o su velocidad de trabajo representada en Megahercios (MHz).

BREVE HISTORIA La CPU moderna evoluciono a partir de los transistores en miniatura y circuitos integrados desarrollados en la década de 1960 por IBM y otras compañías importantes de tecnología de la época. A principios de 1970, los circuitos integrados se estaban fabricando comercialmente y los ingenieros basaron las CPU en dicha tecnología. Aprovechan do las capacidades de transmisión de los circuitos integrados, les añadieron la capacidad de procesar información y capacidad de memorial. La combinación de estos elementos se convirtió en el núcleo de la CPU. Al final de los años 1970, la tecnología había alcanzado el punto donde las CPU podrían ser producidas comercialmente y eran de un tamaño muy pequeño. Durante los '80, las CPU se convirtieron en un componente estándar en la electrónica de consumo.se podían encontrar en las camaras, televisores y calculadoras de bolsillo. Para la siguiente década, el

 

pequeño tamaño y costo de producción económico de la CPU permitió que las computadoras cruzaran desde la industria hasta el hogar. Hoy en día, los ingenieros continúan mejorando las CPU, haciéndolas cada vez más pequeñas y potentes.

PARTES DE LA CPU Y SU PROCESO La CPU se compone de seis elementos claves que trabajan en combinación para procesar y ejecutar comandos. En primer lugar, la unidad de control es el cerebro de la CPU. Esta parte recibe los datos de entrada y decide donde enviar la información procesada. En segundo lugar, el cache de instrucciones, es donde se almacenan las instrucciones de la unidad de control. Los datos específicos de instrucción se cargan en la CPU al momento de fabricarla. En tercer lugar, la unidad de captación previa es el portal de información. Los datos de entrada pasan a través de la captación previa, que almacenan una copia de los datos de antes de enviarlos a ser procesados por la unidad de control. En cuarto lugar, la unidad de decodificación traduce la instrucción de entrada en código binario, que luego se envía al quinto componente, la unidad lógica aritmética, La ALU recibe el código de la unidad de decodificación y elige la acción necesaria para llevar cabo el comando. La sexta es la memoria cache de la CPU, aquí, se almacenan toda la información que ha sido enviada, recibida o precargada.

TIPOS Existen diferentes tipos de CPU, cada tipo viene con diferentes grados de velocidad de memoria e instrucciones preestablecidas. Cuanto más grande sea la CPU, mas rápido puede procesar, almacenar y ejecutar comandos. Una CPU de un solo núcleo es la unidad más pequeña disponible. Se encuentra generalmente en pequeños aparatos que solo realizan un simple conjunto de acciones tales como un control remoto o un juguete. Las CPU de doble núcleo contienen dos unidades de mando y contienen sufriente energía y memoria para las computadoras personales, Las CPU multinúcleos contienen varias unidades

 

de comandos. Ellas son utilizadas principalmente por grandes dispositivos electrónicos industriales, servidores y estaciones de trabajo de red.

TAMAÑO El tamaño de la CPU se refiere al poder de la unidad para realizar tareas y la cantidad de espacio de memoria que contiene. El tamaño de la CPU se mide en dígitos binarios y se llaman bits. bit s. Originalmente, las CPU contenían cuatro bits, pero las modernas tienen ocho. Las CPU de ocho bits son los componentes modernos más pequeños y lentos disponibles y se utilizan sobre todo juguetes o electrodomésticos. Las de 16 y 32 bits se han convertido en el tamaño estándar de CPU y se pueden encontrar en computadoras personales, computadoras portátiles, teléfonos celulares y otros dispositivos electrónicos Que pueden realizar una variedad de tareas. Las CPU de sesenta y cuatro bits son cada vez más populares en la gama alta de computadoras personales y portátiles. Existen las CPU más grande las cuales se utilizan generalmente para fines industriales.

DESCRIPCION DE BLOQUES FUNCIONALES UNIDAD ARITMETICA  – LOGICA La unidad aritmética lógica  – lógica también conocida por sus siglas ALU (aritmética and lógica única) es el dispositivo, parte del microprocesador, encargado para ejecutar los procesos ordenados por las instrucciones, siempre que sean cálculos aritméticos o comparaciones lógicas; o lo que es lo mismo, efectúa los cálculos necesarios para el desarrollo del programa. La unidad aritmética lógica solo realiza los cuatros operaciones fundamentales. La unidad aritmética - lógica solo realiza los cuatros operaciones fundamentales de suma, resta, multiplicación y división, así como simple comparaciones entre cantidades (mayor o menor, igual o no, comparaciones con cero, etc.) que permiten al equipo, según el resultado de las comparaciones efectuadas, elegir entre varias posibilidades preestablecidas.

 

La ALU para cumplir su cometido, posee una serie de circuitos con finalidades concretas, los más importantes son: 1.

Los registros que son verdaderas pequeña memoria cuya misión empieza y termina al almacenar los datos que van a intervenir en las operaciones del cálculo.

2.

Circuitos operacionales, que son los encargados de realizar cálculos. Para que la ALU pueda realizar una operación aritmética tiene que recibir

el microprocesador los siguientes datos: 1.

Código de la operación a realizar.

2.

Direcciones de las posiciones de memoria central donde se encuentra los datos que intervienen en el cálculo, llamados genéricamente operando. operando.

3.

Dirección de la posición que recogerá el resultado.

UNIDAD DE CONTROL La unidad de control (UC), tiene como misión mi sión la sincronización de todo el proceso. Dirige y coordina todas las operaciones solicitadas por las instrucciones. Incluye el control de los dispositivos de entrada y salida, la extracción de datos de la memoria principal, circulación de los mismos entre ella y la unidad aritmética  – lógica, control de secuencias, control de que ningunos de los elementos reciba una tarea mientras este ocupado con otra, etc. Mediante esta unidad se consigue el funcionamiento automático e integrado de todo el conjunto hardware.