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2.1.1. Estructura básica: Máquina de Von Neumann I

El modelo actual de todos los equipos informáticos fue establecido en 1946 por John Von Neumann, un matemático húngaro. La idea directriz de su modelo era construir una máquina que contuviera almacenado el programa a ejecutar, y que fuera conducida por una unidad central de control.

Esquema Maquina Von Neumann1
Elaboración propia (Uso educativo no comercial)


Según el modelo, los componentes de una computadora son los siguientes:

    • Unidad Central de Proceso CPU): compuesta a su vez por ALU, UC y registros:
        • Unidad Aritmético Lógica (ALU): realiza operaciones elementales (+-/&|...), sobre los datos que provienen de la memoria principal o registros de la propia unidad.

        • Unidad de Control (UC): lee, una tras otra, las instrucciones de máquina almacenadas en memoria principal, y genera las señales de control necesarias para su ejecución.

        • Registros: elementos de memorización que contienen información relativa al programa en ejecución, y de control del propio procesador.
    • Memoria principal: unidad dividida en celdas que se identifican mediante una dirección. Es la encargada de memorizar tanto datos como programas.

    • Unidad de E/S: realiza la transferencia de información a los Periféricos (unidades exteriores, como teclado, ratón, impresora, pantalla).

    • Buses: caminos por los que instrucciones y datos circulan entre las unidades del ordenador.

El núcleo de todo ordenador es la CPU, cuya primera función es ejecutar programas, (codificados en lenguaje máquina). Un programa es un conjunto de instrucciones almacenadas en posiciones sucesivas de memoria, y ejecutadas secuencialmente. En memoria residen tanto los programas, como los datos sobre los que éstos actúan.

El funcionamiento de la CPU consistirá en ir extrayendo sucesivamente instrucciones de la memoria, interpretarlas, extraer de la memoria los operandos implicados en la operación, enviarlos a la unidad que realiza las operaciones y hallar el resultado. Formalmente:

    • Lectura en memoria para extraer la nueva instrucción a ejecutar.

    • Descodificación de la instrucción, y cálculo de las direcciones de los operandos implicados.

    • Ejecución de la operación: paso de operandos de memoria a ALU, y ejecución.

    • Almacenamiento de resultados, y cálculo de la instrucción siguiente.

Del inglés: aritmetic logic unit - Unidad aritmética lógica. Es la parte del procesador encargada del procesamiento real de los datos y realiza operaciones básicas como: suma, resta, división, multiplicación or, and, not..

Del inglés: Control Unit- Unidad de Control. Es la encargada de lee, una tras otra, las instrucciones de máquina almacenadas en memoria principal, y genera las señales de control necesarias para su ejecución.

Son elementos de memorización que contienen información relativa al programa en ejecución, y de control del propio procesador.

Es la posición de identificación de una palabra en memoria.

Es un dispositivo electrónico que se conecta a un ordenador pero no es un elemento básico (CPU, memoria, placa base, caja, fuente alimentación). Con estos dispositivos el ordenador se comunica con el exterior, como son: ratón, monitor, teclado, impresora…. A estos elementos se les conoce como periféricos externos. Y con elementos internos, como son: disco duro, unidades ópticas…

Es la parte fundamental del procesador. Donde se integran los elementos básicos de los procesadores, como son ALU Unidad de Control. Este término referido cuando está referenciado a la microelectrónica es la parte de circuitos integrados en una oblea de silicio que forman los elementos básicos.

Del inglés: Central Processing Unit-unidad de proceso central. Es el cerebro del ordenador ya que es donde se realizan la mayoría de los cálculos.. La CPU es el elemento más importante de un sistema informático y determina la potencia de procesado de datos. A veces el termino CPU se utiliza para referirnos a la caja del ordenador con todos sus componentes internos.

Del inglés: Central Processing Unit-unidad de proceso central. Es el cerebro del ordenador ya que es donde se realizan la mayoría de los cálculos.. La CPU es el elemento más importante de un sistema informático y determina la potencia de procesado de datos. A veces el termino CPU se utiliza para referirnos a la caja del ordenador con todos sus componentes internos.

Del inglés: aritmetic logic unit - Unidad aritmética lógica. Es la parte del procesador encargada del procesamiento real de los datos y realiza operaciones básicas como: suma, resta, división, multiplicación or, and, not..

Autoevaluación

Pregunta

De las siguientes afirmaciones sólo una es falsa.

Respuestas

Las videoconsolas tienen sistema operativo incluido.

No todos los ordenadores necesitan disco duro.

Un smartphone es un ordenador sin procesador.

Un servidor puede tener varios procesadores.

Retroalimentación