Fundamentos de la Arquitectura de Computadores: CPU, Memoria y Buses

Introducción al Ordenador: Definición y Función

Un ordenador es un sistema electrónico diseñado para almacenar y procesar datos. El ordenador toma datos del exterior, los almacena en su memoria, los procesa y, finalmente, los envía al operador.

La Unidad Central de Procesamiento (CPU)

La CPU es la pieza central, el cerebro del ordenador. Realiza las funciones de los programas, manipula los datos almacenados en la memoria y ejecuta operaciones muy simples, como sumas, restas y comparaciones.

Componentes Fundamentales de la CPU

• Memoria Principal: Dispositivo electrónico donde se almacena el programa que determinará la actuación de la CPU y los datos que serán manejados por ella.
• Unidad de Control (UC): Controla y coordina las operaciones que se realizan con los datos. Lee los datos necesarios de la memoria y activa los circuitos requeridos de la ALU.
• Unidad Aritmético-Lógica (ALU): Realiza las operaciones aritméticas y lógicas con los datos que recibe de la Unidad de Control, procedentes de la memoria principal.

Tipos de Memoria

• Memoria RAM (Random Access Memory): Memoria de acceso aleatorio.
• Memoria ROM (Read Only Memory): Memoria de solo lectura.
• PROM (Programmable Read Only Memory): Programable una sola vez por el programador.
• EPROM y RPROM: Programables varias veces, se diferencian en el procedimiento para borrar los datos.
• Memoria Caché: De velocidad de acceso muy superior a la RAM, utilizada para almacenar datos de uso frecuente.

Unidades de Medida de Almacenamiento

• BYTE: Palabra constituida por 8 bits.
• KILOBYTE (KB): 1024 bytes.
• MEGABYTE (MB): 1024 KB (1.048.576 bytes).
• GIGABYTE (GB): 1024 MB (1.063.742.842 bytes).

El Papel de la BIOS

Las BIOS (*Basic Input/Output System*) son memorias EPROM en las que se almacenan todas las rutinas de servicio. Estas rutinas son las que se ejecutan cuando se producen las interrupciones del sistema.

Comunicación Interna: Los Buses

El ordenador se comunica con todas las posiciones de memoria y con los periféricos a través de grupos de conductores llamados buses.

Tipos de Buses

• Bus de Datos: Por él viajan los datos. Puede ser de entrada o de salida con respecto a la CPU.
• Bus de Direcciones: Direcciona las partes del ordenador. Es de salida de la CPU.
• Bus de Control: Por él viajan las señales de control de todo el sistema. Es de entrada/salida de la CPU.

Software y Sistema Operativo

El software es un conjunto de programas que controla la actuación del ordenador, puesto que este, por sí solo, es incapaz de realizar ninguna función.

El Sistema Operativo (SO)

El Sistema Operativo es un interfaz entre el hardware y el software.