INTRODUCCIÓN A LA COMPUTACIÓN

1. INTRODUCCIÓN A LA COMPUTACIÓN 2ra Semana – 3ra Sesión Lunes 08 de Agosto del 2005 Juan José Montero Román jmonteror@usmp.edu.pe

2. HARDWARE, EL COMPUTADOR Y SUS COMPONENTES: • Objetivos: • Explicar la Evolución tecnológica. • Identificar los Componentes estructurales del hardware. • Describir la Unidad central de procesos (CPU). • Reconocer la Unidad de control. • Definir la Unidad aritmética y lógica

3. HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA ELEMENTOS DE UN SISTEMA INFORMÁTICO Hardware, parte física del sistema Software, parte lógica del sistema Personal Informático (Humanware), personas que realizan funciones relacionadas con el uso y explotación de un sistema de computo.

4. HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA HARDWARE Comprende todos los componentes físicos de la computadora tales como: monitor, disco duro, teclado, tarjeta de la CPU, mouse, etc.

5. HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS SEGÚN EL TIPO DE DATO QUE PROCESAN Hibridas Analógicas Digitales

6. HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS SEGÚN EL TIPO DE DATO QUE PROCESAN Hibridas Analógicas Digitales Son aquellas que trabajan en base a censores de señales continuas: temperatura, velocidad, etc. Ej.: El termostato.

7. HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS SEGÚN EL TIPO DE DATO QUE PROCESAN Hibridas Analógicas Digitales Comprende a las actuales computadoras que trabajan en base a señales alternas (ceros y unos, presencia o ausencia de energía)

8. HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS SEGÚN EL TIPO DE DATO QUE PROCESAN Hibridas Analógicas Digitales Son una combinación de ambas tecnologías. Se utilizan para el control de procesos y la robótica

9. HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS SEGÚN EL TAMAÑO Y MICROPROCESADOR MICRO COMPUTADORAS MINI COMPUTADORAS MAINFRAME Multiusuario Monousuario extraído de http://www.pc.ibm.com/la/index.shtml

10. HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS SEGÚN EL TAMAÑO Y MICROPROCESADOR • Mayor capacidad de procesamiento. • Mayor tamaño y costo. • Gran capacidad de almacenamiento. • Instalación y ambientes especiales, Orientadas a la gran empresa. • Atiende a varios usuarios y procesos. MAINFRAME (Multiusuario )

11. HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA

12. HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS SEGÚN EL TAMAÑO Y MICROPROCESADOR • Computadoras de tamaño mediano. • Procesan datos a mediana escala. • Menor costo que las Mainframes. • Atiende a varios usuarios y tareas a la vez en forma similar a las Mainframes pero en mediana escala. • No necesita de instalaciones especiales. • Se utilizan con fines comerciales, científicos, educativos, etc. MINI COMPUTADORAS (Multiusuario )

13. El 22 de Marzo de 1965 Digital Equipment Corporation presenta la PDP-8, la primera minicomputadora, que es reconocida como la más importante en la década de 1960. Era la computadora paralela para uso general más económica del mercado costando únicamente US$20,000.00, y también fue la primera computadora vendida al menudeo y la primera computadora digital paralela de uso general vendida en configuración de sobremesa.

14. HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS SEGÚN EL TAMAÑO Y MICROPROCESADOR • Tamaño pequeño. • Mínimo costo. • Menor capacidad de procesamiento y almacenamiento que las minicomputadoras. • Atendían a un usuario a la vez. • Para superar este problema, surgido la tecnología de redes y servidores que permiten a varias computadoras compartir recursos. MICRO COMPUTADORAS (Monousuario)

15. HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA

16. HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA TIPO PROC.M.RAMDISCO DURO PC-XT 80086 640 K.B. 40 M.B. PC-AT 80286 2 M.B. 100 M.B. PC-AT 80386 SX, DX 8 M.B. 200 M.B. PC-AT 80486 SX,DX, 16 M.B. 600 M.B. DX2,DX4 PENTIUM I, II, III, IV 128 M.B. 8 G.B.

17. HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA VELOCIDAD CONFIABILIDAD EFICIENCIA FACILIDAD DE USO COSTO TAMAÑO 1940’s PRESENTE

18. COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE Case

19. COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE Mainboard Es el centro de operaciones de cualquier computadora. Realiza las tareas fundamentales de la computadora.

20. COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE Mainboard Definición: Llamada Tarjeta Principal ó Tarjeta Madre, Placa Principal del Ordenador. Se encuentra dentro del Case o Caja, Es aquí donde se conectan los componentes del computador Conector de reinicio Conector de bloqueo Conector de altavoz CPU Reloj de Cristal Reloj de Tiempo Real Placa de todo el circuito Ranuras para tarjetas Batería del BIOS Controlador de teclado Conector de teclado Conector de alimentación Chips del BIOS Zócalos SIMM Chips de memoria RAM Chips de memoria ROM Circuitos de apoyo Puentes (Jumpers) Interruptores Coprocesador Conector de LED

21. COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE Unidad Central del Sistema • Unidad Central de Proceso – CPU • Unidad de Control – CU • Unidad Aritmético-Lógica – ALU • Registros • Bus • Bus de Direcciones • Bus de Datos • Bus de Control • Memoria principal • Memoria RAM • Memoria ROM • Memoria CACHE

22. COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE Unidad Central del Sistema C.P.U. • Unidad Central de Proceso – CPU • Unidad de Control–CU • Unidad Aritmético-Lógica – ALU • Registros • Bus • Bus de Direcciones • Bus de Datos • Bus de Control • Memoria principal • Memoria RAM • Memoria ROM • Memoria CACHE Bus de Direcciones B u s d e C o n t r o l Unidad de Control Unidad Aritmética Lógica Registros Bus de Datos

23. COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE Unidad Central del Sistema C.P.U. • Microprocesador: • Llamado también Unidad Central de Proceso (CPU) • Es un chip principal en la placa base • Circuito integrado que interpreta y ejecuta instrucciones de programas • Transfiere información hacia y desde otros componentes a lo largo del bus de datos • Es el responsable del cálculo y control de otros componentes Bus de Direcciones B u s d e C o n t r o l Unidad de Control Unidad Aritmética Lógica Registros Bus de Datos

24. COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE Unidad Central de Proceso – CPU C.P.U. • Elemento fundamental. • Ejecuta ordenes de comandos. • Cálculos matemáticos. • Manejo de datos. • Controla y gestiona el trafico de datos con los periféricos. Bus de Direcciones B u s d e C o n t r o l Unidad de Control Unidad Aritmética Lógica Registros Bus de Datos

25. COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE Unidad de Control C.P.U. • Coordinador de tareas. • Da soporte a la Unidad Aritmético Lógica. • Funciones: • Maneja todas las operaciones de acceso, lectura y escritura. • Interpretar las instrucciones de proceso. • Realizar las tareas que se indican en la instrucción. Bus de Direcciones B u s d e C o n t r o l Unidad de Control Unidad Aritmética Lógica Registros Bus de Datos

26. COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE Unidad de Control C.P.U. Pasos que realiza la CU: Extrae de la memoria la instrucción a ejecutar. Configura el circuito lógico involucrado en la operación de calculo. Busca y extrae de la memoria los datos necesarios Ordena que se realicen las operaciones. Almacenar en memoria los nuevos datos. Se incrementa el puntero. Bus de Direcciones B u s d e C o n t r o l Unidad de Control Unidad Aritmética Lógica Registros Bus de Datos

27. COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE Unidad Aritmético-Lógica – ALU C.P.U. • Realiza operaciones con los datos que recibe siguiendo las instrucciones de la CU. • Datos proporcionados al ALU: • El código que indique la operación a efectuar. • La dirección de la celda donde esta almacenado el primer sumando. • Dirección del segundo sumando. • La dirección de la celda a almacenar el resultado. Bus de Direcciones B u s d e C o n t r o l Unidad de Control Unidad Aritmética Lógica Registros Bus de Datos

28. COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE Registros C.P.U. Son un medio de ayuda para la CU y la ALU. Permite almacenar información temporalmente, facilitando la manipulación de datos. Los registros son a la CPU como la memoria a la computadora. Bus de Direcciones B u s d e C o n t r o l Unidad de Control Unidad Aritmética Lógica Registros Bus de Datos

29. COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE Registros C.P.U. • Almacenamiento temporal de ordenes y datos. • Mayor cantidad de memoria, mayor posibilidad de trabajo de la computadora. • Los datos que almacena son procesados inmediatamente por la CPU. Bus de Direcciones B u s d e C o n t r o l Unidad de Control Unidad Aritmética Lógica Registros Bus de Datos

30. COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE BUS C.P.U. Conecta al procesador con loscomponentes de la computadora. Envía al procesador la información y las solicitudes de trabajo. Envía hacia afuera los resultados. Bus de Direcciones B u s d e C o n t r o l Unidad de Control Unidad Aritmética Lógica Registros Bus de Datos

31. COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE BUS de Direcciones C.P.U. • Líneas de comunicación donde van las direcciones de memoria (leer / escribir) ó puerta de entradas o salidas de datos (activar / desactivar) • Líneas unidireccionales y consta de varias en paralelo Bus de Direcciones B u s d e C o n t r o l Unidad de Control Unidad Aritmética Lógica Registros Bus de Datos

32. COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE BUS de Direcciones C.P.U. • El número de bits de direcciones nos da la capacidad de direccionamiento de memoria. Ej. • Si tenemos 20 bits de direcciones; entonces podemos direccionar 2²º = (2¹º)(2¹º)= 1 mega direcciones • La capacidad de direccionamiento de una pentium es 4Gigas. 2³²= 4Giga Bus de Direcciones B u s d e C o n t r o l Unidad de Control Unidad Aritmética Lógica Registros Bus de Datos

33. COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE BUS de Datos C.P.U. • Medio por el que se transmite la instrucción o dato apuntado por el bus de direcciones. • Transfiere datos de 16, 32, 64 bits. Bus de Direcciones B u s d e C o n t r o l Unidad de Control Unidad Aritmética Lógica Registros Bus de Datos

34. COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE BUS de Control C.P.U. • Es el camino para los bits de control. Ej: • RD y WR control de lectura y escritura, • MEMRD control de lectura de memoria; • MEMWR control de escritura de memoria, • IORD control de lectura de dispositivos de E/S, • IOWR control de escritura de dispositivos de E/S Bus de Direcciones B u s d e C o n t r o l Unidad de Control Unidad Aritmética Lógica Registros Bus de Datos

35. Conclusión Hemos Explicado la Evolución tecnológica. Identificado los Componentes estructurales del hardware. Descrito la Unidad central de procesos (CPU). Reconocido la Unidad de control. Definido la Unidad aritmética y lógica ftp.usmp.edu.pe