Principios de Sincronización y Control en Hardware: Reloj, Reset, Espera, Interrupciones
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Conceptos Fundamentales del Sistema Informático
Temporización
La temporización se utiliza para controlar periodos de tiempo. Espera un tiempo establecido para hacer algo.
El Reloj del Sistema
El reloj de una computadora se utiliza para dos funciones principales:
- Para sincronizar las diversas operaciones que realizan los diferentes subcomponentes del sistema informático.
- Para saber la hora.
El reloj marca la velocidad de proceso de la computadora generando una señal periódica que es utilizada por todos los componentes del sistema informático para sincronizar y coordinar las actividades operativas, evitando que un componente maneje datos incorrectamente o que la velocidad de transmisión de datos entre dos componentes sea distinta.
El Reloj en la Placa Base
Un reloj del sistema reside en la tarjeta madre. Este envía una señal a todos los componentes de la computadora a ritmo, como un metrónomo. Generalmente, este ritmo se genera como una onda cuadrada. Mucha gente asume que la velocidad del procesador es la velocidad de la computadora. Sin embargo, la mayor parte del tiempo, el bus del sistema y otros componentes funcionan a distintas velocidades.
Reset del Sistema
Se conoce como reset a la puesta en condiciones iniciales de un sistema. Este puede ser mecánico, electrónico o de otro tipo.
Normalmente se realiza al conectar el sistema, aunque, habitualmente, existe un mecanismo (normalmente un pulsador) que sirve para realizar la puesta en condiciones iniciales manualmente.
Fuentes de Reset
Fuentes posibles del reset:
- RESET DE ALIMENTACIÓN (POR): Por ejemplo: cuando se mantiene presionada la tecla de encendido por más de 30 segundos.
- RESET EXTERNO (RESET): Por ejemplo: cuando se presiona directamente el botón de reset que algunos ordenadores tienen.
- RESET DE NO ADECUADA OPERACIÓN DE LA COMPUTADORA (COP): Por ejemplo: cuando se reinicia el equipo por un error de software.
- RESET DE MONITOR DE RELOJ: Por ejemplo: cuando el ciclo de reloj disminuye debido a la fuente de energía.
Estados de Espera
Se puede usar para extender la longitud del ciclo del bus para igualar una tarjeta lenta o para el bus del sistema hasta que se sincronice con el ciclo de la tarjeta. Es común que una tarjeta sea más lenta que el bus. Así, el bus de la PC está diseñado para resolver este problema. La señal ready del bus se puede usar para extender la longitud del ciclo del bus para igualar una tarjeta lenta o para el bus del sistema hasta que se sincronice con el ciclo de la tarjeta.
La Señal Ready
La Señal Ready se usa para insertar estados nuevos o adicionales de espera. Debido a que los diferentes ciclos del bus requieren distintos tiempos, la señal Ready se debe controlar de manera diferente.
Interrupciones
Es el estado en el cual el microprocesador detiene la ejecución de un programa para atender una petición especial solicitada por el propio programa o por un dispositivo físico. Se divide en Enmascarable y No Enmascarable.