PDF de programación - Estructura interna de la unidad central de proceso (CPU)

E.M.P 1º S.

INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA

Semana 10

Semana 6

INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA

E.M.P 1º S.

MICROCOMPUTADORAS

ESTRUCTURA INTERNA DE LA UNIDAD

CENTRAL DE PROCESO (CPU)

El avance de la microelectrónica en la dé-
cada de los setenta hizo posible incluir todos
los componentes del procesador central de una
computadora en un solo circuito integrado llamado
microprocesador. Esta fue la base de creación
de unas computadoras a las que se les llamó
computadoras personales (PC). El origen de las
mismas tuvo lugar en los Estados Unidos a partir
de la comercialización de los primeros micropro-
cesadores (INTEL 8008, 8080).

En la década de los 80 comenzó la verdadera
explosión masiva, de las personal computer (PC).
Siendo la IBM la primera empresa que lanzó una
PC. Esta máquina basada en el microprocesador
INTEL 8088 tenia características interesantes que
hacían mas amplio su campo de operaciones,
sobre todo porque su nuevo sistema operativo
estandarizado ( MS-DOS, Microsoft Disk Op er ating
Sistem) y una capacidad mejorada de grafi cación,
la hacían mas atractiva y fácil de usar.

La PC han pasado por varias transformaciones
y mejoras, se conocen como XT (Tecnología
Extendida), AT (Tecnología Avanzada) y PS/2.

Las computadoras actuales pertenecen a la
llamada “Quinta generación” que según algunos
autores se inició en el año 1981, según otros en
1985, (Ya mencionamos al principio del módulo
que había diferencias entre los autores en
cuanto a las fechas de las generaciones de las
computadoras).

La V generación incluye entre otras caracte-
rísticas: nuevos y más avanzados procesadores,
mayor capacidad de memoria, nuevos y mejores
circuítos integrados, mayor velocidad de compu-
tación.

Gordon Moore

También se introducen discos compactos
(CD ROM), capaces de almacenar más de 1700
veces la información de anteriores discos del mis-
mo tamaño, aparecen equipos de lectura óptica,
aparatos de capturas de imágenes reales y de im-
presión en blanco y negro y a color, la adaptación
del sonido y la voz en la computadora personal.

También aparecen nuevos lenguajes de pro-
gramación, versiones mejoradas de los anteriores,
nuevos sistemas operativos, etc. Todos estos ade-
lantos hacen que las computadoras personales
adquieran el poder de una computadora para
negocios en grande.

Los circuitos integrados han permitido re-
ducir el tamaño de los dispositivos con el con-
siguiente descenso de los costos de fabricación
y de mantenimiento de los sistemas. Al mismo
tiempo, ofrecen mayor velocidad y fi abilidad. Los
relojes digitales, las computadoras portátiles y
los juegos electrónicos son sistemas basados en
microprocesadores.

Debemos conocer que en el CPU hay ele-
mentos importantes como: la tarjeta madre, la me-
mo ria ROM, la me mo ria RAM, el microprocesador
o procesador , la fuente de alimentación, o los
puertos que condicionarán el tipo de periféricos
que podamos conectar a nuestro equipo.

El CPU (Central Processor Unit) o Unidad
Central de Proceso, es el responsable de controlar
el fl ujo de datos (Actividades de Entrada y Salida
E/S) y de la ejecución de las instrucciones de los
programas sobre los datos. Realiza todos los
cálculos (suma, resta, multiplicación, división y
compara números y caracteres).

El CPU tiene tres componentes: la unidad de
control, la unidad lógico aritmética y la unidad de
almacenamiento primario.

1. La Unidad de Control: fundamentalmente
es la que gobierna todas las actividades de la
computadora, se puede decir que es el núcleo
del CPU. Es el intérprete y ejecutor de las
instrucciones.
Entre las funciones que realiza están:

• Supervisar la ejecución de programas.
• Coordina y controla las actividades de

entrada y salida.

• Determina qué función debe ejecutarse y
pone a disposición los datos requeridos por la
instrucción.

• Decide donde se almacenan los datos y los

transfi ere desde su almacenamiento.

• Una vez ejecutada la instrucción, la Unidad
de Control determina dónde irá el resultado: si sale
como información o se guarda para uso futuro.

2. La Unidad Lógico Aritmética: esta unidad

realiza las siguientes funciones:

• Encargada de los cálculos (suma, resta,
multiplicación y división) y de las operaciones
lógicas.

• Transfi ere los datos entre las posiciones de

almacenamiento.

• Tiene un registro muy importante conocido

como acumulador ACC.

Al realizar operaciones aritméticas y lógicas,
la ULA mueve datos entre el CPU y la memoria.

Los datos utilizados en el procesamiento se
transfi eren desde su localidad de memoria a la
ULA.

Los datos se manipulan siguiendo las instruc-
ciones del programa y regresan a su localidad
de memoria. Debido a que el procesamiento no
puede efectuarse en el área de memoria, los datos
deben transferirse a la ULA.

3. La Unidad de almacenamiento primario
o memoria: guarda temporalmente programas
(software), datos e informaciones.Todos los
programas, datos e informaciones deben
ingresar a la me mo ria desde un dispositivo de
entrada como el teclado o el escáner, o desde
el almacenamiento secundario como un diskette,
o CD-ROM, an tes que los programas puedan
ejecutarse o procesarse los datos.

Hay 2 tipos de memoria primaria: ROM (Read
Only Memory), que se traduce como “memoria de
sólo lectura “ y Ram (Ramdom Access Memory),
en español “memoria de acceso aleatorio”.

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La memoria ROM guarda ciertos programas e
información grabada sin permitir modifi cación por
parte del programador. Las instruciones básicas
para arrancar una computadora están aquí.

La memoria de la computadora (RAM) es un
lugar provisional de almacenamiento, la mayoría
de la información guardada en la RAM se borra
cuando se apaga la computadora. Por lo tanto,
la computadora necesita formas permanentes de
almacenamiento. Los dispositivos de almacena-
miento (también denominados unidades) fueron
desarrollados para satisfacer esta necesidad.

Los tipos más comunes de dispositivos de
almacenamiento que tiene una computadora son:
Unidad de Disco Duro, unidad de diskette y la
unidad de CD.

Unidad de CD Unidad D

1

Disco Duro
Unidad C

2

Unidad de Diskette
3

Unidad A

La unidad de disco duro se encuentra dentro
del "case" y no es necesario obtener acceso a la
misma. Puede obtener acceso a la unidad de CD
y la unidad de diskette desde el panel frontal del
"case". Generalmente a la unidad de disco duro
se designa como unidad C (2), a la unidad de CD
como unidad D (1) y la unidad de diskette como
unidad A (3)

El disco duro es el sistema de almacenamiento
más importante de la computadora y en el se
guardan los archivos de los programas, otros
archivos y otros documentos que se elaboran.

1. ¿Qué es la Unidad Central de Procesamiento?
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2. ¿Cuántas partes tiene el CPU?
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3. ¿En qué se diferencia la memoria RAM de la memoria ROM?
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COMPUTADORAS ANALÓGICAS Y

COMPUTADORAS DIGITALES

"Además de las calculadoras digitales, existen otras clases de dispositivos de cálculo que se denominan

calculadoras analógicas. La diferencia entre ambas se pue de con cre tar en los si guien tes términos:

En primer lugar, los ordenadores son máquinas de naturaleza discreta que cal cu lan di rec ta men te sobre
números, mientras que una calculadora analógica opera en magnitudes fí si cas de carácter contínuo (presión,
tem pe ra tu ra, tensión, corriente, ro ta cio nes de ejes, lon gi tu des, etc.) que representan, mediante analogía,
a los números. Por ejemplo, un sur ti dor de gasolina con tie ne una calculadora analógica que convierte el
caudal del com bus ti ble en dos medidas (el precio de la gasolina extraída y la can ti dad en litros de la mis ma).
Las cal cu la do ras analógicas más utilizadas son las de tipo elec tró ni co que utilizan como mó du lo bá si co el
amplifi cador ope ra cio nal y la mag ni tud física que se toma para la analogía es la tensión.

En segundo lugar, los ordenadores son máquinas, según hemos visto, de pro pó si to ge ne ral, es decir, al
cambiar de tarea lo único que lleva consigo es cambiar el pro gra ma que la má qui na habrá de ejecutar. Por su
parte, las cal cu la do ras analógicas son má qui nas de pro pó si to es pe cial, es decir, se di se ñan teniendo presente
un tipo par ti cu lar de trabajo.

Finalmente y como tercera característica distintiva, un ordenador es una má qui na fun da men tal men te
en serie, es decir, un programa se ejecuta secuencialmente ins truc ción a ins truc ción. Por el contrario una
calculadora analógica es esenciamente de tipo pa ra le lo en su funcionamiento, es decir, todas sus unidades
operan de forma con cu rren te para la re so lu ción de un problema."

"La Re vo lu ción de la Informática"
Sebastián Dormido y Mariano Mellado

1. ¿Qué criterios se utilizan para clasifi car las computadoras?