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informatics

Arquitectura de ordenadores

1. ARQUITECTURA DE ORDENADORES

PARTE 1
24/11/16

2. Diapositiva 2

Qué vamos a aprender
• Cómo manejan la información los ordenadores:
sistema binario y código ASCII
• Cuáles son los componentes fundamentales de un
equipo informático, qué función tienen y cómo se
comunican entre ellos: Tecnología y Arquitectura
de ordenadores

3. Diapositiva 3

Qué vamos a aprender
• Arquitectura de ordenadores: HARDWARE
Niveles estudio
Fuente de alimentación
Placa base
Microprocesador:
Características de los microprocesadores
Cómo funciona: ciclo de procesamiento de datos.
Cuál es el componente electrónico que lo forma: el transistor
Cómo funcionan los transistores y cómo pueden procesar
información.

4. Diapositiva 4

Qué vamos a aprender
• Memoria RAM
Qué tipos de memoria RAM existen
Características de las memorias RAM
Cómo se relaciona con el microprocesador
Cómo se puede grabar y leer información en la RAM (qué
componentes electrónicos intervienen)
• Almacenamiento de datos: el disco duro
• Estructura física.
• Cómo se graban y leen los datos.
• Cómo se comunica con el resto de componentes.

5. Diapositiva 5

Qué vamos a aprender
• El chipset: cómo se controla el flujo de datos
• Puente Norte y Puente Sur
• Puertos más importantes.

6. FUNCIONAMIENTO ORDENADOR

Un ordenador es una máquina electrónica que
sirve para procesar información digital.

7. INFORMACIÓN DIGITAL

La información digital es aquella que puede
expresarse en términos de 0 y 1, es decir, en el
sistema binario de numeración.

8. ANALÓGICO vs digital

Si partimos de una información analógica, como
una fotografía en papel, es necesario digitalizarla
previamente antes de introducirla en el ordenador;
en este caso mediante un escáner.

9. ESQUEMA BÁSICO FUNCIONAMIENTO

El funcionamiento básico de un ordenador puede
expresarse mediante el siguiente esquema:
1.Entrada de datos
2.Procesamiento de la información
3.Salida de resultados

10. 1. Entrada de datos

1. Debemos suministrar unos datos de entrada al
ordenador. Estos datos deben estar en formato
digital y podemos suministrárselos de varias
formas:
Desde dispositivos de entrada, como el ratón, el
teclado, o un escáner.
Desde unidades de almacenamiento de datos,
como un disco duro, una unidad óptica (CD-ROM o
DVD), una memoria flash, etc.
A través de una conexión de red, como una red
local o Internet.

11. 2. Procesamiento de la información

El ordenador procesa dichos
datos de entrada de acuerdo con
las instrucciones del programa
que se esté ejecutando en ese
momento.
El procesamiento de datos
puede consistir en realizar
cálculos con ellos, o en
transferirlos de un lugar a otro.
Esta labor la realiza
fundamentalmente el
microprocesador, que actúa como
Unidad Central de Procesamiento

12. Procesamiento de la información

También intervienen:
• La memoria RAM, almacenando
temporalmente los datos y las
instrucciones.
• La tarjeta gráfica, que incluye su
propio procesador y su propia
memoria RAM.
• El chipset, que controla el flujo
de datos entre el
microprocesador, la tarjeta
gráfica y el resto de los
dispositivos (monitor, disco duro,

13. 3. Salida de resultados

Como consecuencia del procesamiento de los
datos por parte del ordenador, éste obtiene un
resultado, que llamamos datos de salida.
Estos datos pueden mostrarse en la
pantalla del monitor, enviarse a una
impresora, almacenarse en el disco duro, etc.

14. LA MÁQUINA Y LOS PROGRAMAS

Un ordenador es una máquina
electrónica (hardware), que no
serviría para nada si no fuese por los
programas (software.
Gracias a la electrónica los
ordenadores actuales pueden
realizar miles de millones de
operaciones por segundo, con
precisión y fiabilidad.

15. INFORMACIÓN DIGITAL

• Desde el punto de vista electrónico,
la información digital es convertida
en impulsos eléctricos de dos tipos,
asignando, por ejemplo, el 0 a 0
voltios y el 1 a 5 voltios

16. Diapositiva 16

Para que el ordenador haga algo es necesario que
un programa le indique lo que tiene que
hacer.
Las operaciones que hace un ordenador son
muy simples, pero las realiza a tanta
velocidad, que puede resolver problemas
complejos en muy poco tiempo

17. Diapositiva 17

Podemos distinguir entre dos tipos de
programas:
• Sistemas operativos, como Windows,
Linux y Mac OS, que son imprescindibles
para el funcionamiento del ordenador.
• Aplicaciones, como los procesadores de
texto, las hojas de cálculo, los programas de
retoque fotográfico, etc. Estos programas
nos permiten hacer cosas muy diversas con
los ordenadores. Pero hay que tener en
cuenta que cada aplicación está diseñada
para un determinado sistema operativo.

18. LA INFORMACIÓN DIGITAL

La información que percibimos y manejamos es
de tipo analógico: un texto, una imagen, un
sonido… Sin embargo, el ordenador sólo entiende
de ceros y unos, es decir de información digital.
Para digitalizar una información analógica
es necesario asignar a cada dato analógico
un conjunto de ceros y unos, de acuerdo con
unas reglas

19. CÓDIGO ASCII

Para digitalizar los caracteres del alfabeto y otros
símbolos, se asigna a cada uno una combinación
de ceros y unos que recibe el nombre de código
ASCII (American Standar Code for
Information Interchange).

20. CÓDIGO ASCII

21. MEDIDA DE LA INFORMACIÓN DIGITAL

Para medir la información digital se utilizan
diferentes unidades, según el tamaño de la
información a medir. La unidad elemental es el
Bit, que corresponde a cada uno de los
ceros y unos de que consta una información
digital. Así, por ejemplo, hemos visto que el
número 150 en binario es 10010110, es decir,
mide 8 bits.

22. BYTE

Un conjunto formado por 8 bits recibe el nombre
de Byte.
Si 150 es 10010110, esta cifra mide en binario un
byte.
El código ASCII es un código de 8 bits, o lo que es
lo mismo, de 1 byte.
Para las cifras que transformadas a binario
tengan menos de 8 bits, añadiremos ceros a la
izquierda para completar el byte.

23. Diapositiva 23

Se utilizan los siguientes múltiplos del
byte:
• 1 Kilobyte (KB) = 1.024 Bytes (~
1000 Bytes).
• 1 Megabyte (MB) = 1.024 KB =
1.048.576 Bytes (~ un millón de
Bytes).
• 1 Gigabyte (GB) = 1.024 MB =
1.048.576 KB = 1.073.741.824
Bytes (~ mil millones de Bytes).

24. Diapositiva 24

CODIFICACIÓN

25. Diapositiva 25

Dos estados. Sistema binario

26. Diapositiva 26

SISTEMA HEXADECIMAL
• Utiliza 16 dígitos:
0-1-2-3-4-5-6-7-8-9-A-B-C-D-E-F
Cada uno de ellos puede transformarse a binario
en cuatro bits.
Con hexadecimal puede codificarse el color
verdadero de 24 bits utilizando 6 dígitos (dos
para cada byte)
000000 corresponde al blanco
FFFFFF sería el negro
A0F5D6 un color cualquiera

27. Diapositiva 27

Bits y bytes

28. Diapositiva 28

ALMACENAMIENTO INFORMACIÓN

29. Diapositiva 29

MÚLTIPLOS

30. Diapositiva 30

S.i. VS binario

31. Diapositiva 31

Hardware

32. Diapositiva 32

software

33. Diapositiva 33

NIVELES ESTUDIO COMPUTADORES

34. 1. NIVEL DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS

35. DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS TRANSISTORES

TRANSISTORES
Componente electrónico fabricado con dos
uniones p-n (semiconductores)
Funciona como:
Interruptor
Amplificador

36. transistores

El transistor solo permite el paso de la
corriente de colector a emisor si entra corriente por
la base.

37. DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS CONDENSADORES

Almacenan energía en forma de carga
eléctrica.
Pueden por tanto almacenar un bit y es para lo
que se utilizan en las RAM dinámicas.

38. 2. NIVEL LÓGICA DIGITAL

39. LÓGICA DIGITAL PUERTAS LÓGICAS

Son circuitos electrónicos, fabricados con
diferentes tecnologías, que implementas las
funciones lógicas AND, OR, NOT …
Se encargan por tanto de realizar las
operaciones lógicas por ejemplo en la UAL de la
CPU.

40. Puertas lógicas

41. 3. NIVEL DE MICROMÁQUINA

42. NIVEL MICROMÁQUINA

• ELEMENTOS BÁSICOS DEL NIVEL MICROMÁQUINA
BIESTABLES
REGISTROS
CONTADORES
UAL
PUERTOS E/S
BUSES