Estructura básica de un computador

Fuente: Wikipedia

Un computador es un sistema secuencial capaz de realizar un conjunto de operaciones básicas que se llaman instrucciones. La máquina sencilla sigue la estructura de Von Neumann. La arquitectura de Von Neumann se basa en tres bloques fundamentales, enlazados con cuatro buses:

• bus de datos: es bidireccional (puede hacer lecturas o escrituras). Se utiliza para realizar la transferencia del contenido de la dirección seleccionada.
• bus de direcciones: es unidireccional. La CPU indica la dirección de memoria donde se encuentra el dato o la instrucción a la cual quiere acceder.
• bus de control: es bidireccional. Permite controlar la transferencia de datos que se han de realizar: la lectura o escritura, a memoria o a periférico...

En este enlace podremos observar una imagen de como se conectan estos tres grandes bloques.

Veamos como se caracteriza cada uno de estos bloques:

Bloques

Primer bloque

• CPU: para el usuario, se caracteriza por su repertorio de instrucciones. Para cada instrucción la UC (Unidad de Control), realiza una secuencia de acciones sobre la UP (Unidad de Proceso) para llevar a cabo la operación indicada por la instrucción. Para cada instrucción del programa, la UC decide las acciones que se han de realizar sobre la UP y los demás bloques del computador.

§ Unidad de Control ( UC ): es el conjunto de bloques que gobiernan el funcionamiento de la Unidad de Proceso ( UP ). Para cada instrucción del programa, la UC decide las acciones que se han de realizar sobre la UP y los demás bloques del computador.

§ Unidad de Proceso ( UP ): es el conjunto de bloques destinado a hacer operaciones sobre los datos. Esta unidad esta formada por:

§ Unidad aritmético-lógica ( ALU ): es el conjunto de bloques destinado a hacer operaciones aritméticas-lógicas.

§ Registros: almacenan datos de los operantes y resultados de las operaciones. Almacenan toda la información necesaria para ejecutar las instrucciones.

§ Datapath: conjunto de cables y dispositivos de selección y encaminamiento que se necesita para conectar los diferentes elementos de la UP y la UC.

Segundo Bloque

• Memoria: almacena dos tipos de información:

• los datos: variables y constantes del programa.
• Programas: secuencia de instrucciones.

La memoria Ram tiene una capacidad máxima de 128 direcciones, quiere decir que tiene 7 bits de bus de direcciones y 16 bits de bus de datos.

• Memoria Rom: programas y datos del propio programador.

Memoria flas: Almacena el estado de congelación de la CPU.

Tercer bloque

Dispositivos de E/S: este bloque de periféricos permite la comunicación con el exterior. A un computador le deben poder entrar y salir datos. Las operaciones de entrada corresponden a leer, y las operaciones de salida a escribir.