Componentes Esenciales de un Ordenador: Hardware, Software y CPU Detallada

Arquitectura de un Ordenador: Componentes Físicos y Lógicos

Entendemos por arquitectura de un ordenador las partes que lo componen. Así, podemos hablar de dos componentes básicos en un ordenador:

• Hardware o componente físico: Está compuesto por el conjunto de elementos físicos necesarios para el tratamiento automatizado de la información.
• Software o componente lógico: Está compuesto por los programas que se ejecutan en el ordenador, así como por la información o datos que se procesan.

Un ordenador se compone básicamente de un procesador, una memoria principal y periféricos. El procesador y la memoria se agrupan en lo que se denomina Unidad Central de Proceso o CPU, que es la parte fundamental que debe poseer un ordenador. El procesador se encarga de ejecutar los programas y realizar los cálculos matemáticos necesarios para que un programa se ejecute. La memoria principal se encarga de almacenar el programa que se está ejecutando, así como los datos que este necesita.

El Procesador

Es la parte principal del ordenador. En él se ejecutan los programas y se realizan los cálculos necesarios para su funcionamiento. Está compuesto por la Unidad de Control y la Unidad Aritmético-Lógica.

Unidad de Control

Es el cerebro del ordenador, gobernando el funcionamiento global del sistema. Esta unidad recibe las instrucciones del programa que se está ejecutando, las encadena, las interpreta y las transforma, enviando las órdenes precisas al resto de los elementos del ordenador. Las funciones principales de la Unidad de Control son las siguientes:

• Analiza e interpreta las instrucciones del programa que se están ejecutando.
• Controla los demás componentes del ordenador mediante órdenes dirigidas a estos.
• Atiende y decide sobre posibles interrupciones que se pueden producir en el proceso.

Contador de Programa (CP)

Este también es llamado Contador de Instrucción (Program Counter) y contiene la dirección de memoria donde se encuentra la siguiente instrucción que se va a ejecutar.

Registro de Instrucciones (R.I.)

Contiene la instrucción que se está ejecutando en ese momento. Dicha instrucción suele estar compuesta por varias partes, entre las que destacan el código de operación (es decir, qué operación debe realizar la Unidad de Control) y las direcciones de memoria donde se encuentran los operandos que pueden necesitar esa operación. Ejemplo:

1100	10111101	11000111	10101010

Decodificador de Direcciones

Contiene una determinada dirección de memoria a la que la Unidad de Control debe acceder para leer o escribir en ella.

Secuenciador

Envía una serie de microórdenes al resto de elementos que, sincronizadas con los pulsos del reloj, hace que se ejecute paso a paso la instrucción que está en el Registro de Instrucciones.

Reloj

Indica en qué momento debe comenzar una determinada operación y en qué momento debe finalizar. Para esto, emite unos pulsos de reloj a intervalos fijos de tiempo, que sirven como referencia al resto de los componentes.

Unidad Aritmético-Lógica (ALU)

Lleva a cabo las operaciones que puede realizar el ordenador. Estas operaciones pueden ser aritméticas o lógicas.

La Unidad Aritmético-Lógica recibe los datos con los que debe operar de la Unidad de Control y, tras realizar la operación oportuna, devuelve el resultado a la memoria principal. La mayoría de las ALU, como operación aritmética, solo tienen la suma, y el resto de las operaciones las efectúa en base a dicha suma.