Tema 7: Estructura de los ordenadores 1. Componentes básicos 2. Estructura general de un ordenador 3. Unidades funcionales del ordenador 4. Dispositivos periféricos 5. Estructura de un PC 1 1. Componentes básicos Transistores y puertas lógicas Tipos de puertas Combinaciones de puertas Circuitos importantes 2 1
Componentes básicos TRANSISTOR: Dispositivo electrónico de conmutación PUERTA LÓGICA: Circuito electrónico que implementa una operación lógica 3 Puertas lógicas elementales NOT P Q AND P Q R OR P Q R 4 2
Combinaciones de puertas Cualquier circuito lógico se puede expresar como una combinación de las puertas AND, OR, y NOT. 5 Circuitos importantes Sumador: todos los ordenadores realizan las sumas (y restas) con circuitos. Las operaciones más complejas se pueden hacercon circuitos o con programas. Registro: circuito de almacenamiento de un grupo de bits (byte, palabra, etc) para realizar operaciones. 6 3
2. Estructura general de un ordenador 7 Gran ordenador típico 8 4
Micro-ordenador típico 9 3. Unidades funcionales del ordenador Procesador Unidad de control Unidad aritmético-lógica Memoria Controladores de periféricos 10 5
Procesador y memoria Bus de direcciones y datos externo unidad de control unidad aritmético-lógica memoria Bus de direcciones y datos interno 11 Unidad de control 12 6
Funciones de la unidad de control Controlar la secuencia en que se ejecutan las instrucciones. Controlar el acceso del procesador a la memoria principal. Regular la temporización de todas las operaciones que ejecuta el procesador. Enviar y recibir señales de control de los periféricos. 13 Registros de la unidad de control Contador de programa : contiene la dirección de la instrucción del programa que el procesador ejecuta en cada momento. Registro de instrucciones : contiene una cópia de la instrucción que el procesador ejecuta en cada momento. 14 7
Unidad aritmética-lógica 15 Registros de la unidad aritmética-lógica Acumulador: principal registro de trabajo, contiene los datos que se tratan en cada momento. Circuitos lógicos: conjunto de puertas NOT, sumador, y puertas AND, OR, EOR, y un registro de desplazamiento. Registro de resultados: zona de almacenamiento temporal de los datos de salida de los circuitos lógicos. Códigos de condición: bits que informan sobre la última operación realizada. 16 8
Circuitos lógicos Circuitos mínimos para realizar cualquier operación. Los procesadores más potentes incorporan más circuitos (diferentes, o replicados en paralelo). 17 Memoria 18 9
Componentes de la memoria Registro de direcciones: contiene la dirección de memoria a la que se quiere acceder. Decodificador de direcciones: circuito que selecciona la celda de memoria. Registro de datos: contiene los datos que se transfieren a y desde la memoria. 19 Lectura de la memoria 1. Transferir la dirección al registro de direcciones. 2. El decodificador accede a la posición deseada. 3. El contenido de la posición se copia al registro de datos. 20 10
Escritura en memoria 1. Transferir la dirección al registro de direcciones. 2. Transferir el dato al registro de datos. 3. El decodificador accede a la posición deseada. 4. El contenido del registro de datos se copia en la posición seleccionada. 21 Tipos de memoria ROM (Read Only Memory): se puede leer pero no modificar. Permanente EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory): ROM borrable y re-programable con equipamiento especial. RAM (Random Acces Memory): datos e instrucciones no permanentes. 22 11
Jerarquía de memorias 23 4. Dispositivos periféricos Periféricos de entrada Periféricos de salida Periféricos de memoria masiva auxiliar 24 12
Periféricos de entrada Teclado Lápiz óptico Lector de barras Sistemas de adquisición de datos Escáner de imágenes Reconocimiento de voz Ratón Tabletas digitalizadoras 25 Periféricos de salida Monitor Rayos catódicos Cristal líquido Impresora Inyección de tinta Láser Plotter Síntesis de voz 26 13
Periféricos de memoria masiva auxiliar Cinta magnética Disco magnético Disquette Disco rígido Disco óptico CD-ROM, CD-R, CD-RW DVD 27 La memoria más importante que el procesador para la velocidad del sistema (cuello de botella). las nuevass aplicaciones requieren mucha memoria. importante para la fiabilidady estabilidad del sistema. 28 14
Bibliografia P. Bishop. Conceptos de Informática. Anaya Multimedia, 1991. L. A. Ureña, et al. Fundamentos de Informática. RA-MA, 1997. http://www.pcguide.com 29 15