CAPITULO V Arquitectura de Von Neumann Objetivo Conocer la arquitectura del computador en base al modelo de Von Neumann.

CAPITULO V Arquitectura de Von Neumann El computador puede ser programado para realizar tareas específicas de diversa índole. Componentes generales: Hardware (computador en sí) Software (programas) En los computadores modernos se organiza los componentes de hardware sobre la base del modelo de Von Neumann (matemático húngaro nacido en 1940)

CAPITULO V Arquitectura de Von Neumann Fundamentos del modelo: En la memoria del computador se almacenan simultáneamente datos e instrucciones (programa almacenado). El acceso a la información contenida en la memoria se lo hace a través de una dirección. La ejecución de un programa se realiza de forma secuencial. Representación binaria de la información Los computadores actuales son sistemas basados en microprocesadores, estos constituyen la evolución natural de la electrónica digital (superposición ordenada de circuitos cada vez más complejos).

CAPITULO V Arquitectura de Von Neumann Estructura general: Memoria Procesamiento (CPU): Unidad Aritmética-Lógica (ALU) Unidad de Control Registros Auxiliares / Memoria Caché Entrada y Salida, o simplemente E/S Sistema de Bus

CAPITULO V Arquitectura de Von Neumann Estructura general:

CAPITULO V Arquitectura de Von Neumann Estructura general – Modelo de Von Neumann

CAPITULO V Arquitectura de Von Neumann Subsistema de memoria Conformado actualmente por un conjunto de dispositivos para el almacenamiento de la información. Las más destacadas: La memoria ROM (estática) y la memoria principal (Memoria RAM), que almacena temporalmente las instrucciones del programa, los datos iniciales, los resultados parciales y los finales. Palabra de longitud fija. Acceso aleatorio. Espacio único de direcciones. Memoria única para datos e instrucciones sin diferenciar entre ambos. Ejecución secuencial de las instrucciones salvo las de ruptura de secuencia Actualmente se puede almacenar todo tipo de información.

CAPITULO V Arquitectura de Von Neumann Unidad Central de Proceso (CPU) El procesador es la unidad encargada de interpretar y ejecutar las instrucciones. Es el centro neurálgico de las actividades del computador. Unidad de control, administra la ejecución de las instrucciones Aritmético-lógica (UAL), encargada de realizar operaciones aritméticas y lógicas. Registros Auxiliares, que permiten almacenar temporalmente datos e instrucciones.

CAPITULO V Arquitectura de Von Neumann Unidad de Control Es la encargada de la administración de la ejecución de los programas. Administra funcionamiento de otros dispositivos a través de señales de control. Ejecución de un programa: Obtener la siguiente instrucción del programa (actualización de PC). Decodificación de la instrucción (semántica) Ejecución de la instrucción (intervienen otros componentes)

CAPITULO V Arquitectura de Von Neumann Unidad Aritmética y Lógica Lleva a cabo todas las operaciones y comparaciones que son necesarias para ejecutar un programa. Registros auxiliares: Utilizados para almacenar operandos y resultados. El tamaño de los registros está determinado por el de la palabra de memoria (8, 16, 32 y 64 bits).

CAPITULO V Arquitectura de Von Neumann Subsistema de E/S Permite que el computador interactúe con los dispositivos de entrada y salida Componentes: Controladores (interfaces) y unidades de E/S. Las Unidades de entrada y salida permiten la transferencia de la información al mundo exterior. Cada unidad está conectada a los buses del sistema.

CAPITULO V Arquitectura de Von Neumann Bus del sistema Es el medio que permite la comunicación de los subsistemas mencionados. El bus está compuesto por múltiples líneas que permiten la transmisión de una determinada cantidad de bits. Tipos de buses: Bus de control Bus de direcciones lleva direcciones de las palabras de memoria Bus de datos/Instrucciones Bus de Alimentación Bus de Sincronización

CAPITULO V Arquitectura de Von Neumann CPUs Main Memory AMD Intel Dispositivos de I/O

CAPITULO V Arquitectura de Von Neumann CPU de un Mainframe Intel Mainboard de un Mainframe