Curso 7381

7/5/2018

5. COMPONENTES: UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (U), MEMORIA CENTRAL Y TIPOS DE MEMORIA

Transmisión de información por medios convencionales e informáticos (UF0512)

5. COMPONENTES: UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (U), MEMORIA CENTRAL Y TIPOS DE MEMORIA A continuación analizaremos las partes en que se divide el ordenador, de forma separada:

Unidad central de proceso o U Es el subsistema más importante en un ordenador, actúa como su cerebro, coordinando y supervisando el funcionamiento del resto del sistema y procesan las instrucciones que componen los programas. La secuencia de operación de la U es siempre la misma, dado que es un ciclo invariable para todos los programas (independientemente de su naturaleza y de su propósito): Extraer de la memoria una instrucción del programa que se está ejecutando. Analizar dicha instrucción. Realizar las operaciones necesarias para su realización. Actualmente la U se forma por un conglomerado de circuitos electrónicos integrados en un chip llamado microprocesador, aunque también se utiliza la palabra procesador para simplificar. El microprocesador se sitúa sobre un circuito integrado de mayor tamaño denominado placa base o placa madre (debido a que es el principal sistema de un ordenador), y suele acompañarse de algún dispositivo refrigerador, ya que genera una importante cantidad de calor. Un criterio de clasificación para los ordenadores es el tipo de procesador que poseen. Si clasificamos los ordenadores por este criterio hablamos de ordenadores con arquitecturas compatibles. Un ordenador es compatible con otro si sus procesadores son del mismo tipo. Los microprocesadores del mismo tipo, no tienen por qué ser idénticos, se engloban en familias. Cualquier microprocesador moderno incluye millones de transistores en varios centímetros cuadrados. Esta gran complejidad se estructura en varias unidades, siguiendo el principio del diseño modular. Es decir, un microprocesador se compone de los siguientes subsistemas: Varios registros de rápido donde se almacenan datos temporalmente: Pequeñas zonas de memoria de muy rápido y directo por parte del procesador que almacena un dato, instrucción o dirección de memoria. http://elearning.inadi.eu/mod/scorm/player.php?a=1413&currentorg=&scoid=113771&sesskey=rnoptWu49a&display=popup&mode=normal

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La unidad de control. La unidad aritmético-lógica.

Unidad de control

Estructura interna de la Unidad de Control Controlador o secuenciador

Este elemento es el encargado de interpretar el código de operación y de llevarlo a cabo. Para ello genera las llamadas microordenadores que actúan sobre el resto del sistema en sincronía con los impulsos del reloj.

Memoria central y tipos de memoria La memoria principal o interna es otro de los componentes esenciales en la estructura de un ordenador. Su misión es almacenar las instrucciones que componen los programas y los datos que éstos procesan. La memoria se organiza en celdillas que se localizan mediante una dirección única. Estas almacenan información mientras el ordenador está encendido; cuando éste se apaga la información se borra, por tanto este tipo de memoria sirve como almacenamiento temporal y se denomina memoria RAM (Memoria de Aleatorio).

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Por contra, la llamada memoria ROM (Memoria de Sólo Lectura) es memoria no volátil (no se borra), y es de sólo lectura. Los programas almacenados en ROM no se pierden al apagar el ordenador, sino que se mantienen impresos en los chips ROM y no se pueden modificar, por ello es ideal para almacenar ciertos programas básicos para el funcionamiento del ordenador. La memoria RAM presenta dos ventajas muy importantes: Trabaja a gran velocidad. El microprocesador puede acceder directamente a los datos almacenados en ella. Pero su gran inconveniente es que pierde su contenido cuando se apaga el ordenador. Otros tipos de memoria son: PROM: Memoria de sólo lectura programable. Su funcionamiento es igual al de la memoria ROM, pero se diferencia en que se pueden escribir una única vez. EPROM: Memoria de sólo lectura programable con posibilidad de borrado. En condiciones normales también funcionan como las memorias ROM, pero se pueden borrar y volver a escribir tantas veces como se desee mediante técnicas especiales (un programa de no podría hacerlo, aspecto que las diferencia de las memorias RAM). Independientemente del tipo de memoria, el procesador utiliza las direcciones de las celdillas (direcciones de memoria) para leer su contenido o escribir en él un valor nuevo. El se realiza directamente a cualquier casilla independientemente de su posición, por ello decimos que la memoria central es un dispositivo de directo. El tiempo de a la memoria es un factor importante a la hora de medir las prestaciones de un ordenador. Los modernos PCs tienen unos tiempos de que oscilan entre 60 y 80 nanosegundos y este tiempo continúa reduciéndose. Cuanto menor sea este tiempo más veloz será el ordenador, aunque existen también otros parámetros a evaluar. Otra característica importante de un ordenador es la longitud de palabra que posea, que se define como: La longitud de palabra de un ordenador mide la cantidad de información que puede introducirse o extraerse de la memoria central simultáneamente en un instante dado. Las longitudes de palabra más habituales en los ordenadores actuales son de 16, 32 y 64 bits (2, 4 y 8 bytes respectivamente; 1 byte equivale a 8 bits) dependiendo de la potencia de la máquina. En función de este parámetro, ciertos programas son incompatibles con el Sistema Operativo, si no disponen de igual capacidad de procesado en bits. No hay que confundir el concepto de longitud de http://elearning.inadi.eu/mod/scorm/player.php?a=1413&currentorg=&scoid=113771&sesskey=rnoptWu49a&display=popup&mode=normal

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palabra con la información mínima manejable por un ordenador. Aunque en un a memoria se recuperen hasta 8 bytes, el ordenador puede procesarlos independientemente una vez en el procesador. Otra característica importante de la memoria central es su capacidad. La capacidad se mide en múltiplos de un byte y puede resumirse en la siguiente gráfica:

Múltiplos del byte Tb

B

Kb Terabyte, que contiene 1024 Gb. Mb

Gb

Tb

La capacidad de la memoria central de un ordenador personal ha variado de forma significativa desde principios de la década de los ochenta, cuando se lanzó al mercado el primer Ordenador. Estos ordenadores pioneros contaban con 640 Kb. de memoria, que contrastados con las capacidades que podemos llegar a encontrar en la actualidad, suponen un aumento exponencial de magnitud. Este aumento de capacidad se debe sobre todo al continuo abaratamiento de los chips de

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memoria, a la mejora en los diseños y métodos de construcción, y a la mayor necesidad de recursos de las modernas aplicaciones informáticas. Registro de dirección de memoria (RD): Contiene la dirección de la celdilla a la que se accede, bien para leerla, bien para escribir sobre ella. La dirección de memoria se obtiene del bus de direcciones del sistema. Registro de Intercambio de memoria (RI): Sirve de almacén temporal en las operaciones de lectura y escritura. En el primer caso el registro se encarga con el dato leído de la memoria, para posteriormente ser trasvasado al procesador mediante el bus de datos. Si se tratase de un operación de escritura, el proceso es el inverso: en una primera fase se carga el RI con el dato a escribir a la vez que el RD toma la dirección donde escribirlo; en una segunda fase el dato del RI pasa a la casilla seleccionada por el RD completándose así la escritura a memoria. Selector de memoria: Elemento que transforma la dirección del RD (dato numérico) en una dirección efectiva, activando y desactivando las correspondientes líneas de los circuitos conectados a la memoria central.

A continuación pulse aquí para realizar la siguiente Actividad de Aprendizaje.

Si lo desea, puede leer el siguiente artículo que explica como se crea un microprocesador.

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