1. Descripción General de un ordenador, arquitectura física (HARDWARE) y herramientas de programación (SOFTWARE).
2.Arquitectura de las Computadoras Digitales.
3.Unidad Central de Proceso.
4.Componentes.
5.Memoria principal.
6.Unidad Aritmético-Lógica (ALU).
7.Unidad de Control.
8.Registros Internos.
9.Lectura y escritura.
10.Datos e instrucciones.
11.Bus de Datos.
12.Bus de Direcciones.
13.Bus de Control.
14.Interrupciones.
15.Interrupciones de programas.
Descripción General de un Ordenador, Arquitectura Física (Hardware) y Herramientas de Programación (Software)
Un ordenador, también conocido como computadora, es una máquina electrónica que procesa datos de manera automática. Su arquitectura física, o hardware, abarca todos los componentes tangibles, como la unidad central de proceso (CPU), la memoria, los dispositivos de entrada/salida y el almacenamiento. Por otro lado, el software incluye todos los programas y sistemas operativos que permiten el funcionamiento del hardware. Las herramientas de programación son aplicaciones que facilitan la creación, depuración y ejecución de código, proporcionando un entorno para los desarrolladores.
Arquitectura de las Computadoras Digitales
La arquitectura de las computadoras digitales se basa en la representación y procesamiento de la información en forma de dígitos binarios (0 y 1). Incluye la unidad central de proceso (CPU), la memoria, los buses de datos y control, así como los dispositivos de entrada y salida. Esta arquitectura proporciona la base para la ejecución de programas y el procesamiento de datos de manera eficiente.
Unidad Central de Proceso
La Unidad Central de Proceso (CPU) es el cerebro de la computadora y ejecuta las instrucciones del programa. Contiene la Unidad Aritmético-Lógica (ALU) para realizar operaciones matemáticas y lógicas, así como la Unidad de Control para dirigir la ejecución de instrucciones.
Componentes
Los componentes de una computadora incluyen la CPU, la memoria principal, los dispositivos de entrada/salida como teclado y mouse, y los dispositivos de almacenamiento como discos duros. Estos elementos trabajan en conjunto para ejecutar programas y procesar datos.
Memoria Principal
La memoria principal almacena temporalmente datos y programas que están siendo utilizados activamente. Es de acceso rápido y volátil, lo que significa que su contenido se borra cuando la computadora se apaga.
Unidad Aritmético-Lógica (ALU)
La ALU realiza operaciones aritméticas (sumas, restas, etc.) y lógicas (comparaciones) necesarias para el procesamiento de datos. Es un componente clave en la ejecución de instrucciones de un programa.
Unidad de Control
La Unidad de Control dirige el flujo de datos y controla la ejecución de instrucciones. Coordina las operaciones de la CPU y garantiza que se sigan las secuencias correctas de ejecución.
Registros Internos
Los registros internos son pequeñas áreas de almacenamiento dentro de la CPU utilizadas para almacenar datos temporalmente durante la ejecución de instrucciones.
Lectura y Escritura
Los procesos de lectura y escritura se refieren a la transferencia de datos entre la memoria y la CPU. La lectura implica traer datos a la CPU desde la memoria, mientras que la escritura implica almacenar datos de vuelta en la memoria.
Datos e Instrucciones
En el contexto de la CPU, los datos son la información sobre la cual se realizan operaciones, mientras que las instrucciones son comandos que indican a la CPU qué operaciones realizar.
Bus de Datos
El Bus de Datos es un canal de comunicación bidireccional que transfiere datos entre la CPU y la memoria, así como entre otros componentes.
Bus de Direcciones
El Bus de Direcciones lleva señales que indican la ubicación específica en la memoria donde se deben leer o escribir datos.
Bus de Control
El Bus de Control lleva señales de control que coordinan las operaciones entre la CPU y otros componentes del sistema.
Interrupciones
Las interrupciones son eventos externos que pueden interrumpir la ejecución normal del programa, permitiendo que la CPU maneje tareas prioritarias.
Interrupciones de Programas
Las interrupciones de programas son eventos generados por el propio programa, indicando la necesidad de realizar ciertas acciones específicas durante la ejecución del programa.