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INTRODUCCIÓN A LA ARQUITECTURA DE ORDENADORES 1º BACH COMPUTACIÓN 24/25 FUNCIONAMIENTO DE UN ORDENADOR El funcionamiento de un ordenador puede dividirse en cuatro etapas: entrada de datos, almacenamiento, procesamiento y salida. ENTRADA Y S...

INTRODUCCIÓN A LA ARQUITECTURA DE ORDENADORES 1º BACH COMPUTACIÓN 24/25 FUNCIONAMIENTO DE UN ORDENADOR El funcionamiento de un ordenador puede dividirse en cuatro etapas: entrada de datos, almacenamiento, procesamiento y salida. ENTRADA Y SALIDA DE DATOS La entrada y salida de datos se realiza mediante los periféricos: dispositivos conectados a la unidad central que permiten introducir datos (periféricos de entrada) y mostrar la información ya procesada (periféricos de salida). ALMACENAMIENTO DE DATOS El almacenamiento de la información tiene lugar en los dispositivos de almacenamiento. PROCESAMIENTO DE DATOS El procesamiento se realiza en la unidad central, compuesta por el microprocesador y la memoria. FUNCIONAMIENTO DE UN ORDENADOR  MICROPROCESADOR O CPU: UNIDAD CENTRAL DE PROCESO Es el “cerebro” del ordenador ya que se encarga de realizar MICROPROCESADOR todas las operaciones de cálculo, y de controlar todo lo que sucede en el ordenador, recibiendo información y enviando órdenes, para que los otros componentes trabajen. Es un circuito integrado, colocado directamente en la placa base bajo un ventilador. MICROPROCESADOR Algunos de los datos que determinan el rendimiento de un microprocesador son: La frecuencia de reloj (velocidad de proceso), que marca el ritmo de trabajo. El reloj es un dispositivo que genera impulsos eléctricos de modo continuo. Cada vez que el microprocesador recibe un impulso, realiza una operación: lee un dato dela memoria, procesa datos ya leídos o almacena un dato. Se mide en Ghz (1,2 Ghz – 6 Ghz). Bits de proceso, indica el número de bits que puede utilizar en sus operaciones (32 o 64 bits). Memoria caché. Los microprocesadores integran una memoria de rápido acceso llamada caché. El rendimiento del microprocesador será mayor si tiene más memoria. (256Kb, 512Kb, 1Gb, 2Gb). Núcleos. Los modernos microprocesadores llevan varios núcleos de proceso o también llamados Core, esto hace que se puedan ejecutar varias instrucciones de manera simultánea por lo que tendrá más rendimiento cuantos más núcleos tenga.  MICROPROCESADOR 1 2 3 MEMORIA RAM La memoria RAM o memoria principal es la memoria donde el ordenador guarda los datos que está utilizando (ejecutando en ese momento). El almacenamiento es temporal, ya que los datos permanecen en ella mientras el ordenador está encendido. Al apagarse los datos que están en ella se pierden. El rendimiento del ordenador depende directamente de la cantidad de memoria RAM que tenga disponible, ya que el microprocesador trabaja con los datos de esta memoria (256 Mb – 4Gb …). La memoria RAM de un ordenador se puede ampliar. MEMORIA CACHÉ La memoria Caché es una clase de memoria especial de alta velocidad. El microprocesador puede obtener los datos e instrucciones almacenados en la memoria Caché mucho más rápidamente que los almacenados en la memoria RAM. El microprocesador busca primero en Existen dos tipos de memoria caché: internas y la memoria Caché y si no tiene los externas. La memoria caché interna está datos los busca en la RAM. La memoria incorporada en el microprocesador, la externa RAM no puede trabajar a la velocidad ya en desuso, sobre la placa base del microprocesador, la Caché sí. MEMORIA ROM (Read Only Memory) Es una memoria de sólo lectura ya que la información que tiene puede ser leída pero no modificada. En ella se encuentra toda la información que el sistema necesita para funcionar correctamente, ya que almacena las instrucciones de arranque y funcionamiento coordinado del ordenador. Al encender el ordenador automáticamente empieza a funcionar la memoria ROM. Esta memoria no se borra al apagar el ordenador gracias a un acumulador (pila del ordenador). Ahora en vez de tener memoria ROM, los ordenadores tienen lo que se llama la BIOS del sistema que ha sustituido a la antigua memoria ROM, en este caso algunos datos se pueden modificar UNIDADES DE ALMACENAMIENTO La memoria RAM almacena datos temporalmente: al apagar el ordenador, desaparecen. Para guardarlos de forma permanente, se emplean unidades de almacenamiento, que pueden ser magnéticas, ópticas o memoria flash. UNIDADES DE ALMACENAMIENTO MAGNÉTICAS El disco duro (mecánico) es un dispositivo de almacenamiento permanente (su contenido no se borra al apagar el ordenador). Está colocado dentro de la Unidad Central. Los Fabricantes suelen incluir una pequeña “lamparita” tipo LED colocada en la carcasa que se enciende cuando está funcionando. Un ordenador puede tener más de un disco duro interno, también le podemos colocar discos duros externos a través de puertos USBo SATA. Tiene dos cables, uno de suministro eléctrico para sus motores y circuitos, y otro de datos por el que 'viaja' la información desde el disco a la placa base y por ella a la CPU, la memoria y otras partes del ordenador. Su característica más importante es la capacidad de almacenamiento que se mide en GigaBytes y Terabytes. Hoy en día se están popularizando los discos duros en Estado Sólido o SSD, con capacidades mucho menores a los anteriores pero muchísimo más veloces. UNIDADES DE ALMACENAMIENTO OPTICAS (CD Y DVD) - (CADA VEZ SE USAN MENOS) Almacenan la información mediante muescas perforadas sobre una superficie reflectante. Un rayo láser recorre su superficie y se refleja en las zonas planas. La señal luminosa llega a un receptor óptico que la convierte en una señal digital, el uno; las muescas, sin embargo se interpretan como ceros. La tecnología Blu-ray hace uso de un rayo láser azul, que permite almacenar mucha más información que un DVD.) UNIDADES DE ALMACENAMIENTO: MEMORIAS FLASH Lápiz de memoria, tarjetas de memoria, pendrives (Almacenan la información mediante transistores que funcionan como interruptores.). En esta tecnología se basan los discos SSD PLACA BASE Y CONEXIÓN DE DISPOSITIVOS Además del microprocesador y la memoria, en la placa base podemos encontrar los siguientes elementos: Ranuras de expansión (slots), permiten añadir nuevos componentes al ordenador: módem, tarjeta de sonido, tarjeta de red … Además del microprocesador y la memoria, en la placa base podemos encontrar los siguientes elementos: Tarjetas de Expansión son pequeños circuitos impresos que proporcionan conectores extra al PC. Cuando necesitamos ampliar un ordenador para proporcionarle algún nuevo conector que no se encuentra en la placa base se recurre a las tarjetas de expansión. Se conectan a la placa base en las diferentes ranuras de expansión que posee PCI, AGP, PCI Express, etc. La tarjeta de vídeo es imprescindible para poder conectar un monitor a la Unidad Central. Otras tarjetas son opcionales; la tarjeta de red o de sonido sólo son necesarias si la placa base no integra estas funciones o si se desea conectar una nueva con rendimiento mejorado. Además del microprocesador y la memoria, en la placa base podemos encontrar los siguientes elementos: Tarjeta gráfica o tarjeta de vídeo. Es imprescindible para poder conectar el monitor a la Unidad Central, le proporciona conectores VGA, DVI, HDMI o SVídeo según el modelo de la tarjeta. Determina la calidad de las imágenes que vemos por la pantalla. Tiene su propio procesador y memoria. Las mejores tarjetas de video actuales vienen equipadas con su propia memoria RAM dedicada: o NVIDIA GeForce AMD Radeon RX Además del microprocesador y la memoria, en la placa base podemos encontrar los siguientes elementos: Los conectores IDE (o ATA) y SATA unen el disco duro, la unidad de CD y la de DVD a la placa base. Además del microprocesador y la memoria, en la placa base podemos encontrar los siguientes elementos: El chipset es un conjunto de circuitos integrados que se encargan de controlar el flujo de bits en la placa base. PUERTOS DE ENTRADA / SALIDA PARA CONECTAR PERIFÉRICOS También se llaman Puertos de comunicación, son conectores situados en la placa base o en las tarjetas de expansión, suelen estar colocados en la parte posterior del ordenador y en los portátiles alrededor de la carcasa. Estos pequeños 'enchufes' nos permiten conectar todo tipo de dispositivos a la unidad central: el monitor, el teclado, el ratón, la impresora, la red, el escáner, el pendrive, la cámara de fotos, el móvil y un largo etcétera de periféricos nuevos que cada día se incorporan al mundo de la informática. PUERTOS DE ENTRADA / SALIDA PARA CONECTAR PERIFÉRICOS El puerto HDMI (High Definition Multimedia Interface) es un puerto digital de alta velocidad que incorporan la mayoría de los ordenadores actuales; portátiles y de sobremesa BUSES Son los encargados de transmitir la información entre los diferentes dispositivos del ordenador. FUENTE DE ALIMENTACIÓN Para que todo el conjunto de elementos pueda funcionar, se necesita energía. Como los componentes del ordenador funcionan con pequeñas tensiones continuas (de entre 1,5 voltios y 12 V), es preciso utilizar la fuente de alimentación que transforma los 230 V de tensión alterna de la red en tensión continua de bajo voltaje.