UF1465_01: Ordenador, componentes y procesador

Ordenador: Básicamente, una máquina cuya función es procesar información…

Otra definición: Un ordenador es un dispositivo que acepta datos de una determinada forma, los procesa y produce otros datos o información de una manera diferente a la original. 

Los elementos funcionales del ordenador son:

1.- Unidad de Entrada

Los datos deben codificarse para que el ordenador los procese, esto se lleva a cabo en las llamadas unidades de entrada que son los instrumentos con los que se le comunica la información al ordenador: teclado, escáner, micrófono, etc.

2.- Unidad Central de Proceso (UCP o CPU)

Los datos en el ordenador son sometidos a diversos procesos de tipo aritmético y de tipo lógico a velocidades elevadas, alcanzando varios millones de procesos por segundo. 

3.- Unidad de Salida

para hacer visibles los resultados el usuario accede a medios llamados unidades de salida (impresora, monitor, etc.).

Dos definiciones básicas:

• Se denomina Hardware a todos los componentes físicos que forman parte de un ordenador: procesador, RAM, impresora, teclado, ratón,...
• Se denomina Software a toda la parte conceptual del ordenador. Es decir los datos y aplicaciones que maneja y que permiten un grado de abstracción mayor

La Unidad Principal de Sistema se encuentra ubicada en el interior de la caja del sistema y sus componentes principales son:

• La fuente de alimentación
• Es un transformador eléctrico que regula la electricidad que va a utilizar el ordenador.  Convierte la corriente alterna que suministra la red eléctrica en bajos voltajes de corriente continua con los que puede funcionar el ordenador.
• Los ventiladores
• Tienen como misión sacar fuera de la unidad del sistema el calor generado por el funcionamiento del microprocesador y de algunas tarjetas de vídeo, así como el generado por la fuente de alimentación. 
• Placa base
• Es el centro del ordenador, físicamente es la superficie sobre la que se conectan los circuitos y componentes de la unidad central, así como el chip correspondiente a la memoria ROM. 
• Microprocesador
• Es un chip de silicio que contiene un procesador microscópico. El procesador trabajar a una determinada velocidad controlada por un reloj. De él depende no sólo la velocidad, sino también la fiabilidad de las operaciones que efectuemos en nuestro ordenador. 
• Memoria base o principal
• Consiste en una memoria de acceso aleatorio que llamamos RAM, cuya capacidad de almacenamiento se mide en megabytes. La memoria principal también incluye los dispositivos de la memoria de sólo lectura llamada ROM. 

Procesadores:

Existen dos tipos de microprocesadores: 

CISC	RISC
Instrucciones sencillas de un solo ciclo	Instrucciones complejas de varios ciclos
Menos instrucciones y direccionamientos	Más instrucciones y direccionamientos
Solo LOAD y STORE acceden a la memoria

• El CISC 
• El CISC (del inglés Complex Instruction Set Computer, en español Computador con Conjunto de Instrucciones Complejas) es el más habitual y posee un conjunto amplio y complejo de instrucciones incluso para los ordenadores más grandes.
• El RISC
• El RISC (del inglés Reduced Instruction Set Computer, en español Computador con Conjunto de Instrucciones Reducidas)  se utiliza para ordenadores más sencillos y reducidos en funciones por lo que resulta más barato que los anteriores. 

Partes de un procesador:

• Registros
• Unidad aritmético-lógica  
• Unidad de control 
• Memoria 
• Contador
• Interrupciones
• Set de instrucciones

Registros:

• Los registros son un grupo de elementos de datos tratados como una unidad.
• Son una memoria interna de alta velocidad  del procesador.
• Los registros son la manera más veloz de guardar los datos.

Unidad aritmético lógica:

• Realiza las operaciones aritméticas (sumar, restar, multiplicar y dividir) y las operaciones lógicas (comparaciones). 

Unidad de control

• La encargada de interpretar los datos y reproducir las señales adecuadas para que el resto de unidades realicen la misión que tienen asignada.

        Funciones básicas: 

              Lectura de instrucciones de memoria

              Decodificación 

              Ejecución de instrucciones 

Memoria:

• Los datos se introducen en un lugar del ordenador y éste los mantiene allí.
• Mientras sea necesario, el ordenador toma los datos de la memoria para realizar algún proceso terminado el cual los devuelve a la memoria.

Contador:

• El contador de programa contiene la dirección de la próxima instrucción que se leerá de memoria

Interrupciones:

• Señal que llega a la unidad de control y rompe la secuencia normal de ejecución
• Causas:
• Cuando ocurre un error en la ejecución
• Ejecución de una instrución ilegal
• Acceso a una posicón de memoria ilegal
• Cuando un periferico solicita la atención del programa
• Interrupciones del reloj
• Cuando se genera una interrupción se detiene el programa actual y se trasfiere la ejecución a otro programa que atiende la interrución 

Set Instrucciones:

• Las instrucciones serán las encargadas de decirle al procesador que hacer con esos datos, a veces los transformaran, otras se encargara de enviarlo a la tarjeta gráfica o a la de sonido.
• El conjunto de instrucciones que un procesador soporta definirá que aplicaciones entiende y por tanto cuales puede llegar a ejecutar. 

¿Qué tipos de instrucciones para procesador existen?

• Aritméticas. Una de las más sencillas, estoy hablando de sumas, restas, multiplicaciones. Desde hace mucho tiempo el coprocesador matemático se incluye dentro del procesador y por lo tanto son capaces de trabajar con número reales y con operaciones mucho más complejas.
• Lógicas. Estas incluyen las comparaciones. Muy importantes para cualquier tipo de programa.
• Control de flujo. Permiten saltar a otra parte a veces se combinan con las anteriores para permitir el salto en caso de ser necesario.