COMPONENTES BÁSICOS DE LA COMPUTADORA

Desde la prehistoria, el hombre se a valido de su entorno para facilitar y asegurar su vida, a aprovechado al máximo este, a tal punto que sus recursos han aumentado no solo en numero y posibilidades, si no también, en eficacia. Día a día nuevas necesidades se le presentan al hombre en una sociedad mas civilizada, en donde la necesidad mas grande es un medio de facilitar la comunicación y manejo de información, simplificando a gran medida la mano de obra, el trabajo y el tiempo invertido. Así nacen las primeras computadoras, capaces de realizar tareas de forma eficaz, con menor esfuerzo, reduciendo el tiempo de trabajo. A lo largo de la historia las computadoras han cambiado y evolucionado de acuerdo a las necesidades del hombre, hoy en día, es común encontrar en hogares diferentes tipos de computadoras, ya sea teléfonos celulares, calculadoras y computadoras personales, las cuales no solo facilitan la manipulación y adquisición de información, si no también, forman parte de la comunicación diaria de las personas alrededor del mundo. En este blog, hablaremos sobre el diseño y unidades funcionales de las computadoras personales que son las mas comunes y mas usadas al rededor del mundo, capaces de realizar mil tareas a la vez y reemplazando muchos medios de comunicación.

DISEÑO GENERAL DEL COMPUTADOR Y SUS UNIDADES FUNCIONALES:

HARDWARE:

Unidad Central de Proceso: La unidad central de procesamiento (del inglés central processing unit o CPU), es el hardware dentro de una computadora u otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones de un programa informático mediante la realización de las operaciones básicas aritméticas, lógicas y de entrada/salida del sistema. Una computadora puede tener más de una CPU; esto se llama multiprocesamiento. Todas las CPU modernas son microprocesadores, lo que significa que contienen un solo circuito integrado (chip). Algunos circuitos integrados pueden contener varias CPU en un solo chip; estos son denominados procesadores multinúcleo. Un circuito integrado que contiene una CPU también puede contener los dispositivos periféricos, y otros componentes de un sistema informático; a esto se llama un sistema en un chip (SoC).Dos componentes típicos de una CPU son la unidad aritmético lógica (ALU), que realiza operaciones aritméticas y lógicas, y la unidad de control (CU), que extrae instrucciones de la memoria, las decodifica y las ejecuta, llamando a la ALU cuando sea necesario.

1. Unidad de control (CU): es uno de los tres bloques funcionales principales en los que se divide una unidad central de procesamiento (CPU). Los otros dos bloques son la unidad de procesos y el bus de entrada/salida. Su función es buscar las instrucciones en la memoria principal, decodificarlas (interpretación) y ejecutarlas, empleando para ello la unidad de proceso. Existen 2 tipos de unidades de control, las cableadas, usadas generalmente en máquinas sencillas, y las microprogramadas, propias de máquinas más complejas. En el primer caso, los componentes principales son el circuito de lógica secuencial, el de control de estado, el de lógica combinacional y el de emisión de reconocimiento de señales de control. En el segundo caso, la microprogramación de la unidad de control se encuentra almacenada en una micromemoria, a la cual se accede de manera secuencial para posteriormente ir ejecutando cada una de las microinstrucciones.

1. Unidad Aritmética lógica (ALU): es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación, etc.) y operaciones lógicas (si, y, o, no), entre dos números. Muchos tipos de circuitos electrónicos necesitan realizar algún tipo de operación aritmética, así que incluso el circuito dentro de un reloj digital tendrá una ALU minúscula que se mantiene sumando 1 al tiempo actual, y se mantiene comprobando si debe activar el sonido de la alarma, etc. Por mucho, los circuitos electrónicos más complejos son los que están construidos dentro de los chips de microprocesadores modernos. Por lo tanto, estos procesadores tienen dentro de ellos un ALU muy complejo y potente. De hecho, un microprocesador moderno (y los mainframes) puede tener múltiples núcleos, cada núcleo con múltiples unidades de ejecución, cada una de ellas con múltiples ALU. Muchos otros circuitos pueden contener en el interior una unidad aritmético lógica: unidades de procesamiento gráfico como las que están en las GPU modernas, FPU como el viejo coprocesador matemático 80387, y procesadores digitales de señales como los que se encuentran en tarjetas de sonido, lectoras de CD y los televisores de alta definición. Todos éstos tienen en su interior varias ALU potentes y complejas.

Memoria: es el dispositivo que retiene, memoriza o almacena datos informáticos durante algún intervalo de tiempo. La memoria proporciona una de las principales funciones de la computación moderna: el almacenamiento de información y conocimiento. Es uno de los componentes fundamentales de la computadora, que interconectada a la unidad central de procesamiento (CPU, por las siglas en inglés de Central Processing Unit) y los dispositivos de entrada/salida. En la actualidad, «memoria» suele referirse a una forma de almacenamiento de estado sólido, conocida como memoria RAM (memoria de acceso aleatorio; RAM por sus siglas en inglés, de random access memory), y otras veces se refiere a otras formas de almacenamiento rápido, pero temporal. De forma similar, se refiere a formas de almacenamiento masivo, como discos ópticos, y tipos de almacenamiento magnético, como discos duros y otros tipos de almacenamiento, más lentos que las memorias RAM, pero de naturaleza más permanente. Estas distinciones contemporáneas son de ayuda, porque son fundamentales para la arquitectura de computadores en general. Además, se refleja una diferencia técnica importante y significativa entre «memoria» y «dispositivos de almacenamiento masivo», que se ha ido diluyendo por el uso histórico de los términos «almacenamiento primario» (a veces «almacenamiento principal»), para memorias de acceso aleatorio, y «almacenamiento secundario», para dispositivos de almacenamiento masivo. Esto se explica en las siguientes secciones, en las que el término tradicional «almacenamiento» se usa como subtítulo, por conveniencia.


Unidad de Entrada y Salida: es un dispositivo que permite la comunicación entre un sistema de procesamiento de información, tal como la computadora y el mundo exterior, y posiblemente un humano u otro sistema de procesamiento de información. Los periféricos de E/S son utilizados por una persona (o sistema) para comunicarse con computadoras. Por ejemplo, las pantallas táctiles o multitáctiles se consideran periféricos de E/S. En cambio, un teclado, ratón o escáner pueden ser periféricos de E para una computadora, mientras que los monitores, parlantes e impresoras se consideran los dispositivos de S de la computadora. Dispositivos o periféricos de comunicación entre computadoras, tales como módems y tarjetas de red, por lo general sirven para entrada y salida. También, los dispositivos de almacenamiento de datos, como los discos rígidos, las unidad de estado sólido, las memorias flash, las disqueteras, entre otros, se pueden considerar periféricos de E/S.



Dispositivo de Almacenamiento de Datos: Es todo aparato que se utiliza para grabar los datos de la computadora de forma permanente o temporal. Una unidad de disco junto con los discos que graba, son dispositivos de almacenamiento. A veces se dice que una computadora tiene dispositivos de almacenamiento primario o principales y secundarios o auxiliares. Cuando se hace esta distinción, el dispositivo de almacenamiento primario es la memoria de acceso aleatorio "RAM" de la computadora, un dispositivo de almacenamiento permanente pero cuyo contenido es temporal. El almacenamiento secundario incluye los dispositivos de almacenamiento permanentes, como unidades de disco duro, CD o DVD.

WEBGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo_de_almacenamiento_de_datos
http://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamiento
http://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_aritm%C3%A9tico_l%C3%B3gica
http://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_control
http://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_de_acceso_aleatorio
http://www.cs.upc.edu/~virtual/SGI/guions/Posicionadors.pdf