Tipos de componentes:

 Elementos funcionales. Podríamos llamar así a los componentes principales, cada uno de los cuales tiene una función distinta en el ordenador. Serían la UC, UAL, MP, … Estos están formados por:

 Circuitos. En cada elemento funcional existirá una serie de circuitos que sean capaces de realizar determinado tipo de operaciones.

 Registros. Para poder realizar sus funciones, los circuitos utilizan registros. Los registros son dispositivos donde se puede almacenar temporalmente la información.

Buses. Son líneas eléctricas que unen los elementos funcionales, permitiendo la comunicación de información entre ellos.

ELEMENTOS FUNCIONALES

CPU o UCP: Unidad Central de Proceso. Se compone:

 UC: Unidad de Control: Se encarga de controlar la ejecución del programa, para lo que,

 Obtiene una tras otra las instrucciones del programa que está almacenado en la memoria principal. Las interpreta (decodifica)

 Genera las señales de control necesaria para que se ejecuten dichas instrucciones

 UAL: Unidad Aritmético-Lógica: se encarga de realizar las operaciones que se necesitan para la ejecución del programa. Estas operaciones son de tipo aritmético y lógico.

Memoria Principal. Es una unidad dividida en celdas que se identifican mediante una dirección. Cada celda suele estar formada por un conjunto de puntos de memoria o bits, cuyos valores, cero o uno, corresponden a estados de tensión bien diferenciados. Todas las celdas son del mismo tamaño.

La Memoria contiene el programa que se está ejecutando y los datos que se están utilizando.

 Unidades de Entrada-Salida (E/S). Son circuitos (chips) encargados de la transferencia de información a/desde los periféricos.

 Periféricos. Las Unidades de Entrada/Salida permiten que los componentes internos del ordenador se puedan comunicar con dispositivos externos o periféricos. Pueden ser de dos tipos:

 Dispositivos periféricos (propiamente dicho): Los periféricos pueden ser de Entrada, Salida o Entrada/Salida, según el sentido en el que circule la información a o desde el ordenador.

 Memoria auxiliar o memoria secundaria. Sirven para almacenar programas y datos de forma permanente. La cantidad de información que manejan es muy superior a la de la memoria principal, y se trata de memorias no volátiles, es decir, que mantienen la información cuando no hay electricidad.

La CPU

 La unidad central de proceso es el componente central del ordenador, encargado de procesar la información y de dirigir la actividad de todo el sistema informático.

• Esta formada por la UC y la UAL
• Son también elementos característicos de la UCP la frecuencia del reloj (que marca el ritmo de ejecución de instrucciones), la longitud de palabra de datos y la tecnología empleada (RISC/CISC)

La Unidad Aritmético- Lógica

 Se encarga de realizar operaciones con los datos, según las indicaciones que le envía la Unidad de Control a través del bus de control, y utilizando los datos que le hayan enviado a sus registros.

 Las operaciones que realiza la UAL son muy sencillas. De hecho, muchos ordenadores basaban su UAL en un simple sumador restador, de manera que todas las tareas que debe realizar son descompuestas en pasos elementales para que la UAL sea capaz de ejecutarlas.

 La UAL puede estar formada por uno o varios circuitos especializados en determinado tipo de operaciones. circuito operacional

Los datos sobre los que opera esta unidad provienen de la memoria principal y pueden estar almacenados de forma temporal en alguno de los registros de la propia UAL.

 Registro o registros temporales (RT), contiene temporalmente los datos sobre los que se va a realizar la operación

 Acumulador (AC), guarda el resultado de las operaciones.

 Registro de estado (RE), guarda información relativa a la última operación realizada; ej.: si hubo error, si el resultado es negativo, etc.

UNIDAD DE CONTROL

En la UC se suelen distinguir dos circuitos:
 Decodificador: traduce las instrucciones en algo fácil de

entender para la ALU y los registros.

 Secuenciador: basándose en las instrucciones del decodificador, genera señales de control que controlan la ALU y los registros

 Como hemos visto en el gráfico, en la UC hay dos registros:

 Contador de Programa (CP), que contendrá la dirección de la siguiente instrucción a ejecutar

 Registro de Instrucción (RI), donde estará la instrucción que se está ejecutando.

MEMORIA PRINCIPAL

La Memoria Principal se caracteriza por:

•  Es un conjunto de celdas de igual tamaño o número de bits que se identifican de forma individual a través de una dirección y que almacenan tanto datos como instrucciones.
•  Cada celda suele estar formada por un conjunto de bits, denominándose puntos de memoria, que son el elemento básico de información y cuyos valores 0 o 1 se corresponden a estados de tensión diferentes.

–  Sólo se pueden ejecutar dos operaciones: lectura y escritura.

–  Permitir el acceso aleatorio, directamente a una dirección.

–  Es volátil: la información sólo se mantiene mientras hay electricidad.

 Para poder acceder a la información de la memoria, se utilizan dos registros:

 Registro de memoria (RM o MDR), que contiene el valor que se ha leído de la memoria o el que se va a escribir en ella.

 Registro de dirección (RD o MAR), que contiene la dirección de la memoria de donde queremos leer datos o donde queremos escribir datos.

La jerarquía de las memorias

 Teóricamente, para ejecutar un programa, sólo necesitaríamos la memoria principal, sin embargo, el ordenador utiliza distintos tipos de memoria, donde se establece una

 Los registros del microprocesador interaccionan continuamente con la CPU, puesto que forman parte de ella, su tiempo de acceso es muy pequeño y una capacidad mínima, normalmente igual a la «palabra» del microprocesador.

 Memoria caché: Suele estar en la CPU; es una memoria intermedia entre la memoria principal y la CPU.

 Memoria central o principal: Donde se almacenan programas y datos. La CPU lee y escribe en ella aunque en menos cantidades que en las anteriores. Tiempo de acceso relativamente rápido y gran capacidad.

 Memoria Secundaria o auxiliar: Son dispositivos exteriores al ordenador o conectados a la placa base por un controlador de bus (disco duro, disquetes, etc.). Dónde se almacenen todos los programas y archivos para un uso posterior. Son más lentos, con más capacidad y más baratos que la memoria principal.

Unidades de E/S

Un ordenador tendría una utilidad nula sin la presencia de algún medio que permitiese realizar las entradas y salidas de datos para poder interactuar con el medio. El concepto de entrada/salida hace referencia a toda la comunicación o intercambio de información entre la CPU o la memoria central con el exterior.

 Estas operaciones de entrada/salida se suelen llevar a cabo a través de un conjunto de dispositivos externos llamados periféricos, que proporcionan al ordenador las vías para intercambiar datos con el exterior.

 La parte que permite esta comunicación es la unidad de entrada/salida, que es un conjunto de módulos o canales de entrada/salida encargados de gobernar uno o más periféricos asociados a los que suministra la inteligencia necesaria para su funcionamiento coordinado con el ordenador.

•  Estos módulos de entrada/salida estarían formados por los controladores de periféricos (circuitos de interfaz), de forma que cada periférico necesita su propio controlador para comunicarse con la CPU y los puertos de entrada/salida, que son registros que se conectan directamente a uno de los buses del ordenador.
•  Básicamente estos módulos o canales se usan para resolver las diferencias (velocidad de transmisión, formato de datos, etc.) que pueden existir entre el procesador y dichos periféricos. Sus funciones fundamentales son direccionamiento, transferencia y sincronización