Práctica final. Emilia Cruz Fernández Martínez

Transcripción

1 Guadalinex Práctica final Curso 2003/2004 Emilia Cruz Fernández Martínez

2 Desarrollo de una unidad didáctica usando software libre ELEMENTOS FUNCIONALES DE UN ORDENADOR

3 Qué es un ordenador? Es un dispositivo electrónico capaz de recibir datos de entrada, realizar una serie de operaciones con ellos, y generar datos de salida como resultado. La sucesión de cálculos a realizar está determinada por un programa.

4 Elementos Básicos de un ordenador La memoria Principal Secundaria La unidad central de procesos Las unidades de entrada/salida

5 Esquema Básico MEMORIA MASIVA ENTRADA MEMORIA PRINCIPAL Datos e instrucciones SALIDA UNIDAD DE CONTROL (U.C.) U.ARITMÉT.-LÓGICA (ALU) PROCESADOR CENTRAL (CPU) Señales de control y de estado Datos e instrucciones

6 La CPU Es la unidad encargada de ejecutar las instrucciones definidas por los programas. La CPU comienza por leer una instrucción, la ejecuta, y genera el resultado de la operación realizada. Este proceso se repite continuamente durante su funcionamiento.

7 La Memoria La memoria se emplea para almacenar información temporal o permanentemente. Por un lado, se almacenan las instrucciones que componen los programas. También se almacenan datos de entrada con los que debe trabajar la CPU, resultados intermedios, y datos de salida devueltos por la CPU.

8 Las unidades de Entrada/Salida La E/S es el medio establecido para la comunicación de la CPU con su entorno exterior (es más un concepto que algo palpable). Mediante la definición de una cierta interfaz, la CPU puede: Dispositivo de salida recibir datos de los dispositivos que la rodean (denominados periféricos), operar con dicha información, y enviar los resultados generados hacia dichos dispositivos.

9 El Bus Los componentes de un ordenador deben hallarse conectados entre sí. El elemento encargado de dicha tarea es el bus. Un bus se debe entender como un grupo de cables (líneas digitales) que interconectan los bloques funcionales de un ordenador, permitiendo la interacción entre los mismos.

10 Arquitecturas Básicas Los ordenadores se pueden clasificar en base a su arquitectura. Existen dos arquitecturas principales: Von Neumann: Las instrucciones y los datos conviven en el mismo espacio de memoria, sin existir separación física. Hardvard: El espacio de almacenamiento se divide en dos bloques de memoria físicamente separados. Uno de los bloques almacena las instrucciones, y el otro almacena los datos. El acceso a dichos espacios de almacenamiento se realiza mediante buses diferentes, lo que hace posible la lectura simultánea de instrucciones y datos. La diferencia fundamental se encuentra en el modo de almacenar en la memoria las instrucciones y los datos con los que trabajan.

11 Partes de la CPU Unidad de descodificación de instrucciones: Se encarga de interpretar las instrucciones que componen los programas Unidad Aritmético-Lógica (más conocida por el acrónimo inglés ALU). Es el módulo encargado de efectuar las operaciones aritméticas (suma, resta, etc.) y lógicas (and, not, or, etc.). Registros. Cada registro es una unidad de memoria, que permite almacenar temporalmente un dato. Unidad de control de buses. Controla los procesos de transferencias de información, ya sea internamente a la CPU, o de forma externa.

12 Componentes del PC Placa Base: Circuito impreso donde van conectados todos los elementos del PC: CPU, memoria y buses del sistema más otros adicionales: Circuitos controladores del sistema BIOS Memoria caché Puertos serie, paralelo, USB, etc Controladores estándares Ranuras de expansión unidades de disco, y algunos subsistemas auxiliares como la fuente de alimentación, ventiladores, etc.

13 Componentes del PC Circuitos controladores del sistema Conjunto de chips que se encargan de controlar el tráfico de información en el interior del PC. BIOS Constituye la interfaz entre el hardware y el software del sistema. Es el módulo encargado de cargar el sistema operativo al arrancar el PC, y además permite configurar los parámetros de funcionamiento de la máquina. La BIOS contiene el programa de menor nivel de abstracción que se ejecuta en un PC

14 Componentes del PC Memoria Caché Es un tipo de memoria con poco espacio de almacenamiento, pero de acceso muy rápido. En la caché se almacena la información que con gran probabilidad va a necesitar acceder la CPU, de forma que se mejora el rendimiento del sistema. Puertos serie, paralelo, USB, etc Constituyen un canal de comunicación con dispositivos externos, como el ratón, la impresora, etc.

15 Componentes del PC Controladores estándares Son dispositivos encargados de la comunicación con los dispositivos estándares, como el teclado, el monitor y las unidades de disco. Ranuras de expansión Permiten instalar en el sistema nuevos dispositivos de E/S adicionales, ampliando así las posibilidades del PC: unidades de almacenamiento externas, tarjetas de sonido, modems internos, dispositivos de captura de imágenes, tarjetas de red, etc. Normalmente, en las ranuras se inserta una tarjeta controladora, que proporciona uno o varios conectores para el enlace con un dispositivo externo

16 Componentes del PC Saliendo un poco más hacia el exterior, dentro del chasis del ordenador se encuentran dispositivos como las unidades de disco, y algunos subsistemas auxiliares como la fuente de alimentación, ventiladores, etc. Ya en el exterior del sistema, se encuentran los elementos estándares con los que interacciona el usuario: teclado, monitor, impresoras, etc. Dichos elementos se unen a la placa base a través de tarjetas controladoras, o bien empleando los puertos serie, paralelo o USB.