Arquitectura de computadoras I

115 Pages·2012·1.91 MB·Spanish

Arquitectura de
computadoras I
JUAN BERNARDO VAZQUEZ GOMEZ

Red Tercer Milenio
ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS I
A I
RQUITECTURA DE COMPUTADORAS

JUAN BERNARDO VAZQUEZ GOMEZ

R T M
ED ERCER ILENIO
AVISO LEGAL
Derechos Reservados  2012, por RED TERCER MILENIO S.C.
Viveros de Asís 96, Col. Viveros de la Loma, Tlalnepantla, C.P. 54080, Estado de México.
Prohibida la reproducción parcial o total por cualquier medio, sin la autorización por escrito del titular de
los derechos.
Datos para catalogación bibliográfica
Juan Bernardo Vázquez Gómez
Arquitectura de Computadoras I
ISBN 978-607-733-091-2
Primera edición: 2012

DIRECTORIO

José Luis García Luna Martínez Jesús Andrés Carranza Castellanos
Director General Director Corporativo de Administración

Rafael Campos Hernández Héctor Raúl Gutiérrez Zamora Ferreira
Director Académico Corporativo Director Corporativo de Finanzas

Bárbara Jean Mair Rowberry Alejandro Pérez Ruiz
Directora Corporativa de Operaciones Director Corporativo de Expansión y Proyectos
ÍNDICE
Introducción 4
Mapa conceptual 5
UNIDAD 1. FUNDAMENTOS DE LA ARQUITECTURA COMPUTACIONAL
1.1 CONCEPTO DE ARQUITECTURA EN EL ENTORNO INFORMÁTICO 9
1.2 DEFINICIÓN DE COMPUTADORA 9
1.3 ORGANIZACIÓN FÍSICA DE UNA COMPUTADORA
1.3.1 DISPOSITIVOS DE ENTRADA 11
1.3.2 DISPOSITIVOS DE SALIDA 12
1.3.3 MEMORIA INTERNA Y MEMORIA EXTERNA 13
1.4 GENERACIONES DE COMPUTADORAS 15
1.5 ARQUITECTURA BÁSICA DE COMPUTADORAS. MODELO VON NEUMANN 20
1.6 TIPOS DE MICROPROCESADORES 22
1.7 CÓDIGOS DE TEXTO 26

UNIDAD 2. TAXONOMÍA DE ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS
2.1 SISTEMAS DE NUMERACIÓN 38
2.2 ARITMÉTICA DE PUNTO FIJO Y DE PUNTO FLOTANTE 42
2.3 ÁLGEBRA DE BOOLE. TEOREMAS BÁSICOS 45
2.4 TAXONOMÍA DE FLYNN 48
2.5 TAXONOMÍA DE SHORE 50

UNIDAD 3. CENTRAL DE PROCESAMIENTO
3.1 PLACA PRINCIPAL 56
3.2 MICROPROCESADOR O UNIDAD CENTRAL DEL PROCESO (CPU)
3.2.1 UNIDAD DE CONTROL 57
3.2.2 UNIDAD ARITMÉTICO-LÓGICA 57
3.3 REGISTROS
3.3.1 DE PROPÓSITO GENERAL 59
3.3.2 DE SEGMENTO DE MEMORIA 61
2
3.3.3 DE INSTRUCCIONES 62
3.4 BUS
3.4.1 BUS DE DATOS 63
3.4.2 BUS DE DIRECCIONES 64
3.5 MEMORIA PRINCIPAL 64
3.6 FUENTE DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA 66

UNIDAD 4. FUNCIONAMIENTO INTERNO DE UNA COMPUTADORA
4.1 FORMATO DE INSTRUCCIONES 74
4.2 MICROOPERACIONES 77
4.3 TEMPORIZACIÓN
4.3.1 RELOJ DEL SISTEMA 85
4.3.2 RESET DEL SISTEMA 86
4.3.3 CICLOS DE ESPERA 86
4.4 DECODIFICACIÓN DE UNA INSTRUCCIÓN 87

UNIDAD 5. PERIFÉRICOS
5.1 DEFINICIÓN 95
5.2 CLASIFICACIÓN 95
5.3 FUNCIONES 96
5.4 COMUNICACIÓN DE DATOS 97

UNIDAD 6. ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS ESPECÍFICAS
6.1 MICROCOMPUTADORAS 105
6.2 MINICOMPUTADORAS 105
6.3 MAXICOMPUTADORAS 106

BIBLIOGRAFÍA 109
GLOSARIO 110

3
INTRODUCCIÓN

El presente material pretende ser para el estudiante una herramienta auxiliar de
estudio. Se encuentra conformado por seis unidades cuyo avance programático
refuerza las unidades previas. En cada unidad se exponen a detalle los temas,
los cuales si desea el estudiante pueden ser reforzados, esto se logra
recurriendo a la bibliografía a la que se hace referencia en ciertos temas. Es
importante para evaluar el aprendizaje obtenido, la retralimentación, es por esto
que al final de cada unidad se anexan una serie de preguntas referentes a los
temas previamente expuestos.
Al final del presente material se encuentra un glosario con los términos
más empleados. El contenido expuesto aborda los temas básicos de la
arquitectura de computadoras, iniciando en las primeras unidades con la
terminología básica, posteriormente se avanza con contenidos más técnicos.

4
MAPA CONCEPTUAL

5
UNIDAD 1

FUNDAMENTOS DE LA ARQUITECTURA COMPUTACIONAL

OBJETIVO
El estudiante reconocerá las nociones básicas de la arquitectura computacional.
Así mismo, identificará los dispositivos que conforman a la computadora.

TEMARIO
1.1 CONCEPTO DE ARQUITECTURA EN EL ENTORNO INFORMÁTICO.
1.2 DEFINICIÓN DE COMPUTADORA
1.3 ORGANIZACIÓN FÍSICA DE UNA COMPUTADORA
1.3.1 Dispositivos de entrada
1.3.2 Dispositivos de salida
1.3.3 Memoria interna y memoria externa
1.4 GENERACIONES DE COMPUTADORAS
1.5 ARQUITECTURA BÁSICA DE COMPUTADORAS. MODELO VON NEUMANN
1.6 TIPOS DE MICROPROCESADORES
1.7 CÓDIGOS DE TEXTO

6
MAPA CONCEPTUAL

7