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ARQUITECTURA DE LAS COMPUTADORAS
ARQUITECTURA DE LAS COMPUTADORAS
Forma de seleccionar e interconectar componentes
Forma de seleccionar e interconectar componentes
de
de hardware para crear computadoras según los
para crear computadoras según los
requerimientos de funcionalidad, rendimiento y
requerimientos de funcionalidad, rendimiento y
costo
costo.

UNIDAD CENTRAL DELSISTEMA
UNIDAD CENTRAL DELSISTEMA
En la unidad central del sistema se alojan los componentes
En la unidad central del sistema se alojan los componentes
y circuitería que van a realizar las tareas fundamentales de
y circuitería que van a realizar las tareas fundamentales de
la computadora.
la computadora.

Placa principal.
Placa principal.

Microprocesador central o unidad
Microprocesador central o unidad
central de proceso (CPU).
central de proceso (CPU).

Disco Duro.
Disco Duro.

Bus.
Bus.

Memoria principal.
Memoria principal.

Otros componentes
Otros componentes
controladores.
controladores.

Fuente de alimentación eléctrica.
Fuente de alimentación eléctrica.

Placa principal
Placa principal

Es una placa con un circuito impreso donde se
Es una placa con un circuito impreso donde se
conectan los elementos básicos de la
conectan los elementos básicos de la
computadora: El microprocesador, el bus y toda o
computadora: El microprocesador, el bus y toda o
parte de la memoria principal.
parte de la memoria principal.

En algunos lugares también aparece denominada
En algunos lugares también aparece denominada
como
como placa base
placa base o
o placa madre
placa madre.
.

Microprocesador central o unidad central
Microprocesador central o unidad central
de proceso (CPU)
de proceso (CPU)

Es el elemento fundamental de la computadora.
Es el elemento fundamental de la computadora.
El microprocesador va a ocuparse de la ejecución
El microprocesador va a ocuparse de la ejecución
de las órdenes de comandos, los cálculos
de las órdenes de comandos, los cálculos
matemáticos solicitados por las referidas órdenes
matemáticos solicitados por las referidas órdenes
y el manejo de los datos asociados a los cálculos.
y el manejo de los datos asociados a los cálculos.

Bus
Bus

Es un circuito que conecta el procesador central con
Es un circuito que conecta el procesador central con
todo el resto de componentes de la computadora.
todo el resto de componentes de la computadora.

El bus sirve para que llegue al procesador la
El bus sirve para que llegue al procesador la
información y las solicitudes de trabajo, desde el
información y las solicitudes de trabajo, desde el
exterior, y envié hacia fuera los resultados del
exterior, y envié hacia fuera los resultados del
trabajo realizado.
trabajo realizado.

Memoria principal
Memoria principal
 Es la zona de trabajo donde la
Es la zona de trabajo donde la
computadora va a almacenar
computadora va a almacenar
temporalmente las órdenes a ejecutar y
temporalmente las órdenes a ejecutar y
los datos que deberán manipular esas
los datos que deberán manipular esas
órdenes.
órdenes.

Componentes de control
Componentes de control

Son elementos que sirven como apoyo al
Son elementos que sirven como apoyo al
funcionamiento del microprocesador central.
funcionamiento del microprocesador central.
Fundamentalmente, son componentes
Fundamentalmente, son componentes
especializados en realizar determinadas
especializados en realizar determinadas
operaciones, descargando al microprocesador
operaciones, descargando al microprocesador
central de estas actividades y permitiéndole
central de estas actividades y permitiéndole
obtener una mayor rapidez y efectividad en el
obtener una mayor rapidez y efectividad en el
manejo del conjunto del sistema informático.
manejo del conjunto del sistema informático.
Generador de reloj
Generador de reloj

Fuentes de alimentación eléctrica
Fuentes de alimentación eléctrica
 Las fuentes de alimentación proporcionan
Las fuentes de alimentación proporcionan
la energía eléctrica que necesita la
la energía eléctrica que necesita la
computadora para funcionar. Esa energía
computadora para funcionar. Esa energía
se estabiliza para impedir que la
se estabiliza para impedir que la
computadora se vea afectada por
computadora se vea afectada por
oscilaciones bruscas en el suministro de
oscilaciones bruscas en el suministro de
las compañías eléctricas.
las compañías eléctricas.

Disco Duro
Disco Duro

El
El disco duro
disco duro es un dispositivo de
es un dispositivo de
almacenamiento no volátil, es decir conserva la
almacenamiento no volátil, es decir conserva la
información que le ha sido almacenada de forma
información que le ha sido almacenada de forma
correcta aun con la perdida de energía, emplea
correcta aun con la perdida de energía, emplea
un sistema de
un sistema de grabación magnética digital.
.

Se encuentra almacenado el
Se encuentra almacenado el sistema operativo y
y
el resto de programas de la computadora.
el resto de programas de la computadora.

UNIDAD CENTRAL DE PROCESO
UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU)
(CPU)
(Microprocesador)
(Microprocesador)

Son construidos sobre un cristal de
Son construidos sobre un cristal de
silicio semiconductor donde se crean
silicio semiconductor donde se crean
todos los elementos que forman un
todos los elementos que forman un
circuito electrónico (transistores,
circuito electrónico (transistores,
resistencias, etc.) y las conexiones
resistencias, etc.) y las conexiones
necesarias para formarlo.
necesarias para formarlo.

El microprocesador central de una
El microprocesador central de una
computadora se divide en:
computadora se divide en:
• Unidad de control
Unidad de control (control
(control
unit o CU)
unit o CU)
• Unidad aritmética – lógica
Unidad aritmética – lógica
(Aritmethic Control Unit o
(Aritmethic Control Unit o
ALU)
ALU)
• Registros
Registros

El Microprocesador - La unidad de control
El Microprocesador - La unidad de control
M
Maneja y coordina todas las operaciones del sistema
aneja y coordina todas las operaciones del sistema
informático dando prioridades y solicitando los servicios de
informático dando prioridades y solicitando los servicios de
los diferentes componentes para dar soporte a la unidad
los diferentes componentes para dar soporte a la unidad
aritmética-lógica en sus operaciones elementales.
aritmética-lógica en sus operaciones elementales.

Sus funciones básicas son:
Sus funciones básicas son:
1.
1. Manejar todas las operaciones de acceso,
Manejar todas las operaciones de acceso,
lectura y escritura a cada una de las
lectura y escritura a cada una de las
posiciones de la memoria principal
posiciones de la memoria principal
2. Interpretar la instrucción en proceso
2. Interpretar la instrucción en proceso
3. Realizar las tareas que se indican
3. Realizar las tareas que se indican

El Microprocesador - La unidad
El Microprocesador - La unidad
aritmética-lógica
aritmética-lógica

Realiza los diferentes cálculos matemáticos y
Realiza los diferentes cálculos matemáticos y
lógicos que van a ser necesarios para la
lógicos que van a ser necesarios para la
operatividad de la computadora, debe recordarse
operatividad de la computadora, debe recordarse
que todo el funcionamiento de una computadora
que todo el funcionamiento de una computadora
se realiza sobre la base de una serie de
se realiza sobre la base de una serie de
operaciones matemáticas en código binario.
operaciones matemáticas en código binario.

Su misión es realizar las operaciones con los
Su misión es realizar las operaciones con los
datos que recibe siguiendo las instrucciones
datos que recibe siguiendo las instrucciones
dadas por la unidad de control.
dadas por la unidad de control.

REGISTROS
REGISTROS

Los registros son un medio de ayuda a
Los registros son un medio de ayuda a
las operaciones a la unidad de control, y
las operaciones a la unidad de control, y
la unidad aritmética y lógica.
la unidad aritmética y lógica.

Permite almacenar información
Permite almacenar información
temporalmente, para facilitar la
temporalmente, para facilitar la
manipulación de los datos por parte de la
manipulación de los datos por parte de la
cpu.
cpu.

Restaurante
Restaurante
Unidad Central de Proceso
(Microprocesador)
1.
1. Controla, Ejecuta e Interpreta
Controla, Ejecuta e Interpreta
las instrucciones (CU)
las instrucciones (CU)
2. Operaciones Matemáticas (ALU)
2. Operaciones Matemáticas (ALU)
3. Registro

Disco Duro
Disco Duro

Existen distintos tipos de interfaces las mas
Existen distintos tipos de interfaces las mas
comunes son:
comunes son: Integrated Drive Electronics
Integrated Drive Electronics (IDE,
(IDE,
también llamado ATA) , SCSI generalmente usado
también llamado ATA) , SCSI generalmente usado
en servidores.
en servidores.

El disco duro no puede ser utilizado por un
El disco duro no puede ser utilizado por un
sistema operativo. Antes tenemos que definir en
sistema operativo. Antes tenemos que definir en
él un formato de bajo nivel, una o más particiones
él un formato de bajo nivel, una o más particiones
y luego hemos de darles un formato
y luego hemos de darles un formato
que pueda ser entendido por nuestro sistema
que pueda ser entendido por nuestro sistema

Existen diversos software para formatear y
Existen diversos software para formatear y
particionar al disco duro: FDisk
particionar al disco duro: FDisk

Disco Duro
Disco Duro

LAS CABEZAS (Heads)
LAS CABEZAS (Heads)
Están ensambladas en pila y son las
Están ensambladas en pila y son las
responsables de
responsables de la lectura y la escritura
la lectura y la escritura de
de
los datos en los discos
los datos en los discos

Cilindros (cylinders)
Cilindros (cylinders)
El par de pistas en lados opuestos del
El par de pistas en lados opuestos del
disco se llama cilindro
disco se llama cilindro


Pistas (tracks)
Pistas (tracks)
Un disco está dividido en delgados
Un disco está dividido en delgados
círculos concéntricos llamados pistas.
círculos concéntricos llamados pistas.
Las cabezas se mueven entre la pista
Las cabezas se mueven entre la pista
más externa ó pista cero a la mas
más externa ó pista cero a la mas
interna.
interna.

Sectores (sectors)
Sectores (sectors)
Los HD almacenan los datos en
Los HD almacenan los datos en
pedazos gruesos llamados sectores.
pedazos gruesos llamados sectores.
Disco Duro
Disco Duro

La memoria principal
La memoria principal
 Está compuesta lógicamente por una serie
Está compuesta lógicamente por una serie
de celdas de bits que permiten almacenar
de celdas de bits que permiten almacenar
en cada una de ellas un byte de
en cada una de ellas un byte de
información en código binario 0,1 que será
información en código binario 0,1 que será
parte de un dato o de una instrucción.
parte de un dato o de una instrucción.
 La memoria principal se divide
La memoria principal se divide
fundamentalmente en dos partes:
fundamentalmente en dos partes: volátil
volátil
y no volátil
y no volátil.
.

MEMORIA DE ACCESO ALEATORIO
MEMORIA DE ACCESO ALEATORIO
(Volátil o RAM)
(Volátil o RAM)
 Las memorias de acceso aleatorio (RAM: random
Las memorias de acceso aleatorio (RAM: random
access memory)
access memory)
 La RAM es memoria volátil, es decir pierde la
La RAM es memoria volátil, es decir pierde la
información almacenada en su interior si el
información almacenada en su interior si el
sistema informático que la soporta es apagado.
sistema informático que la soporta es apagado.

MEMORIA DE SOLO LECTURA
MEMORIA DE SOLO LECTURA
(No volátil o ROM)
(No volátil o ROM)
 La ROM (read only memory) es una
La ROM (read only memory) es una
memoria de solo lectura. En ella solo se
memoria de solo lectura. En ella solo se
puede leer la información que contiene,
puede leer la información que contiene,
sólo es posible modificarla con medios
sólo es posible modificarla con medios
especializados.
especializados.
 En este tipo de memoria se acostumbra a
En este tipo de memoria se acostumbra a
guardar las instrucciones de arranque y el
guardar las instrucciones de arranque y el
funcionamiento coordinado de la
funcionamiento coordinado de la
computadora.
computadora.

MEMORIA CACHE
MEMORIA CACHE

La memoria cache es una zona
La memoria cache es una zona
especial de la memoria principal que
especial de la memoria principal que
se construye con una tecnología de
se construye con una tecnología de
acceso mucho más rápida que la
acceso mucho más rápida que la
memoria RAM convencional.
memoria RAM convencional.


La memoria cache forma parte de la
La memoria cache forma parte de la
tarjeta madre y del procesador (Hay dos
tarjeta madre y del procesador (Hay dos
tipos) y se utiliza para acceder
tipos) y se utiliza para acceder
rápidamente a la información que utiliza
rápidamente a la información que utiliza
el procesador.
el procesador.

Existen cache primario (L1) y cache
Existen cache primario (L1) y cache
secundario (L2). El cache primario esta
secundario (L2). El cache primario esta
definido por el procesador y no lo
definido por el procesador y no lo
podemos quitar o poner
podemos quitar o poner
MEMORIA CACHE
MEMORIA CACHE

BUSES
BUSES
 Bus de direcciones.-
Bus de direcciones.- Es un canal de
Es un canal de
comunicación constituido por líneas que
comunicación constituido por líneas que
apuntan a la dirección de memoria a tratar.
apuntan a la dirección de memoria a tratar.
 Bus de datos.-
Bus de datos.- El bus de datos es el medio
El bus de datos es el medio
por el que se transmite la instrucción o dato
por el que se transmite la instrucción o dato
apuntado por el bus de direcciones.
apuntado por el bus de direcciones.
 Bus de control.-
Bus de control.- Es un número variable de
Es un número variable de
líneas a través de la que se controlan las
líneas a través de la que se controlan las
unidades complementarias.
unidades complementarias.

EL RELOJ
EL RELOJ

El reloj de una computadora se utiliza
El reloj de una computadora se utiliza
para dos funciones principales:
para dos funciones principales:
1.
1. Para sincronizar las diversas
Para sincronizar las diversas
operaciones que realizan los
operaciones que realizan los
diferentes subcomponentes del
diferentes subcomponentes del
sistema informático.
sistema informático.
2. Para saber la hora.
2. Para saber la hora.

 Reloj del Sistema = Un pulso electrónico
usado para sincronizar el procesamiento.
(Entre pulso y pulso solamente puede tener lugar
una sola acción).
 Medido en megahertz (MHz) dónde 1 MHz= 1
millón de ciclos por segundo o gigahertz (GHz)
donde 1 GHz = 1 ciclos de mil millones por
segundo.
 De esto es lo que están hablando cuando dicen
que una computadora es una máquina de 2.4
GHz .La velocidad de su reloj es de 2.4 mil
millones de ciclos por segundo.
EL RELOJ
EL RELOJ

TARJETAS DE EXPANSIÓN
TARJETAS DE EXPANSIÓN
INTERNA
INTERNA
 Las tarjetas de expansión están diseñadas y dedicadas a
Las tarjetas de expansión están diseñadas y dedicadas a
actividades especificas como pueden ser de controlar la
actividades especificas como pueden ser de controlar la
salida de video de la computadora, graficas,
salida de video de la computadora, graficas,
comunicaciones, etc.
comunicaciones, etc.
 Las tarjetas de expansión controladoras de periféricos
Las tarjetas de expansión controladoras de periféricos
más importantes son:
más importantes son:
1.
1. Las tarjetas de expansión controladoras modo de
Las tarjetas de expansión controladoras modo de
video.
video.
2.
2. Las tarjetas de expansión de entrada y salida de
Las tarjetas de expansión de entrada y salida de
datos.
datos.
3.
3. Las tarjetas de expansión controladoras de
Las tarjetas de expansión controladoras de
comunicaciones.
comunicaciones.

TARJETAS CONTROLADORAS DE
TARJETAS CONTROLADORAS DE
COMUNICACIONES
COMUNICACIONES

Las tarjetas controladoras de comunicaciones son
Las tarjetas controladoras de comunicaciones son
unidades que permiten la conexión de una
unidades que permiten la conexión de una
computadora con otra u otras conformando todas
computadora con otra u otras conformando todas
ellas lo que se denomina Red Informática.
ellas lo que se denomina Red Informática.

Si la red es de área local (LAN: Local Area Network
Si la red es de área local (LAN: Local Area Network
o red de área local) se utiliza una
o red de área local) se utiliza una Tarjeta de Red
Tarjeta de Red
LAN (o NIC)
LAN (o NIC)

Si la red tiene extensión mayor (WAN:Wide Area
Si la red tiene extensión mayor (WAN:Wide Area
Network o red de área extensa) se utiliza
Network o red de área extensa) se utiliza
normalmente un
normalmente un MODEM
MODEM

Esquema básico de una Tarjeta Madre
Esquema básico de una Tarjeta Madre
Tipo Pentium ATX
Tipo Pentium ATX

ROM-BIOS
ROM-BIOS:
: chip que contiene programas grabado por
chip que contiene programas grabado por
el fabricante, que hacen que la computadora arranque
el fabricante, que hacen que la computadora arranque
y detecte los dispositivos instalados en ella, además de
y detecte los dispositivos instalados en ella, además de
chequear el buen funcionamiento de los mismos; en
chequear el buen funcionamiento de los mismos; en
este chip viene incorporado el Setup.
este chip viene incorporado el Setup.
ISA, PCI:
ISA, PCI: ranuras de expansión; sirven para insertar
ranuras de expansión; sirven para insertar
las tarjetas controladoras.
las tarjetas controladoras.
COM 1, COM 2:
COM 1, COM 2: puertos seriales; sirven para conectar
puertos seriales; sirven para conectar
periféricos que trabajan en serial (Ejm. mouse externo,
periféricos que trabajan en serial (Ejm. mouse externo,
cámara digital, MODEM externo, etc.)
cámara digital, MODEM externo, etc.)

LPT1:
LPT1: puerto paralelo (
puerto paralelo (printer
printer -
- PRN
PRN); este es un
); este es un
puerto estándar para conectar la impresora u otro
puerto estándar para conectar la impresora u otro
periférico que trabaje en paralelo.
periférico que trabaje en paralelo.
USB (Universal Serial Bus):
USB (Universal Serial Bus): puerto para conectar
puerto para conectar
cualquier dispositivo moderno con este tipo de
cualquier dispositivo moderno con este tipo de
tecnología (Ejm. Cámara, flash memory u otro).
tecnología (Ejm. Cámara, flash memory u otro).
Kb:
Kb: teclado.
teclado.
PS 2:
PS 2: conector para mouse de tipo PS 2.
conector para mouse de tipo PS 2.
PWR AT, PWR ATX:
PWR AT, PWR ATX: conectores de energía eléctrica
conectores de energía eléctrica
(desde ls F.A).
(desde ls F.A).


IDE 1, IDE 2:
IDE 1, IDE 2: conectores para los buses de los
conectores para los buses de los
discos duros y CD-ROMS.
discos duros y CD-ROMS.
FDC:
FDC: conector para el bus de la unidad del
conector para el bus de la unidad del
floppy drive.
floppy drive.
Microprocesador:
Microprocesador: SLOT o Socket donde va
SLOT o Socket donde va
instalado el CPU (Ejm. El Pentium).
instalado el CPU (Ejm. El Pentium).
Slot para Módulos de memoria:
Slot para Módulos de memoria: ranuras para
ranuras para
insertar módulos de memoria RAM.
insertar módulos de memoria RAM.

HD LED:
HD LED: de aquí sale el cable del HD LED que
de aquí sale el cable del HD LED que
es un foquito rojo ubicado en la parte delantera
es un foquito rojo ubicado en la parte delantera
de la case.
de la case.
SPK:
SPK: de aquí sale el cable del speaker y es el
de aquí sale el cable del speaker y es el
que emite los bips.
que emite los bips.
RST:
RST: de aquí sale el cable del botón del reset
de aquí sale el cable del botón del reset
que se encuentra en la parte delantera de la
que se encuentra en la parte delantera de la
case y sirve para reiniciar la máquina.
case y sirve para reiniciar la máquina.

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