LA COMPUTADORA DIGITAL Parte 1 Prof. Domingo Hernández Departamento de Computación Escuela de Ingeniería de Sistemas Facultad de Ingeniería Universidad de Los Andes

Importante !!!! Hora: M (1O09) 4:00 pm-6:00 pm J (1O09) 4:00 am-6:00 pm Profesor: Domingo Hernández Cubículo 2S 08 Teléfono: Consultas: M 10:00 am -11:00am j 9:00 am -10:00 am

Aplicaciones Generales - Científicas: Solución de ecuaciones matemáticas, de problemas de análisis numérico, de funciones diferenciales o integrales, generación de estadísticas, programa espacial. - Sistemas: Sistemas operativos, compiladores, ensambladores, cargadores, interpretadores. - Medicina: Gestión hospitalaria. - Arquitectura: Diseño de edificios.

Aplicaciones Generales - Aplicaciones en tiempo real: Manejo de automóviles, hornos microondas, juegos de vídeo, relojes digitales. - Militares: Lanzamiento de misiles, práctica del aterrizaje de un F14 en la cubierta de un portaaviones. - Inteligencia artificial: Juego de ajedrez. - Negocios: Introducción de pedidos, control de inventarios, administración de personal, nómina.

Aplicaciones Generales - Oficina: Escribir cartas, mantener nóminas, crear presupuestos, comunicarse con colaboradores, encontrar información, administrar proyectos. - Universidad: Desarrollar proyectos, preparar informes, recopilar información de fuentes electrónicas de todo el mundo, simulación. - Industria. Control de procesos, regulación o manejo de maquinaria, manejo de una planta generadora de electricidad, manejo de una línea automática de ensamblaje.

Computadora: Definición Dispositivo electrónico que almacena y ejecuta programas con la finalidad de resolver problemas. Las computadoras pueden hacer realmente solamente cuatro cosas: recibir la entrada, procesar la información, producir la salida, almacenar la información.

Tipos de Computadoras Computadoras analógicas: Manejan señales eléctricas. Su programación está cableada en los circuitos que lo integran. Computadoras analógicas: Manejan señales eléctricas. Su programación está cableada en los circuitos que lo integran.

Tipos de Computadoras Computadoras digitales: Dispositivo electrónico usado para procesar datos. Maneja información binaria. Computadoras digitales: Dispositivo electrónico usado para procesar datos. Maneja información binaria.

Tipos de Computadoras Computadoras híbridas: Participan las características de las dos anteriores. La entrada de datos suele estar controlada por un convertidor analógico/digital, la información es procesada por una computadora digital y la salida es canalizada a través de un convertidor digital/análogo. Computadoras híbridas: Participan las características de las dos anteriores. La entrada de datos suele estar controlada por un convertidor analógico/digital, la información es procesada por una computadora digital y la salida es canalizada a través de un convertidor digital/análogo.

La Computadora Digital Tipos de computadoras digitales Tipos de computadoras digitales –Supercomputadoras: Son las mas potentes, procesan cantidades enormes de datos, de uso científico. –Computadoras mainframe: Computadora grande de uso común, dedicada al procesamiento de datos, con gran capacidad para el almacenamiento de datos y elevada velocidad de cálculo. –Minicomputadoras: Sistemas para el tratamiento de información de características (potencia, capacidad, precio) inferiores a las de las computadoras mainframe. Su estructura circuital se basa en la aplicación exhaustiva de componentes electrónicos de alta escala de integración.

La Computadora Digital Tipos de computadoras digitales Tipos de computadoras digitales –Microcomputadoras o computadoras personales (PC): Computadora pequeña (de escritorio) basada en un microprocesador. –Computadoras portátiles: Conocidas como computadoras laptop o computadoras notebook, pueden ser tan potentes como los modelos de escritorio. –Asistentes Personales Digitales (PDA o palmtops): Son las mas pequeñas de las computadoras portátiles, son mucho menos potentes que los modelos notebook o los de escritorio, se usan para aplicaciones especiales como crear hojas de cálculo pequeña, mostrar números telefónicos y direcciones.

La Computadora Digital Tipos de computadoras digitales Tipos de computadoras digitales –Estaciones de trabajo: Máquinas tan potentes como un PC que tienen gran poder para procesar números, usadas por científicos, ingenieros, artistas gráficos, animadores y programadores

La Computadora Digital

Computadora digital = Hardware + Software + Datos + Usuarios Componentes físicos o equipo (hardware) Componentes físicos o equipo (hardware) Componentes lógicos o programas (software) Componentes lógicos o programas (software) Datos que son convertidos en información por el sistema Datos que son convertidos en información por el sistema Usuarios o personas Usuarios o personas

Componentes de una Computadora Digital Sistema bancario Reservaciones aéreas Navegador de Web CompiladoresEditores Intérprete de comandos Programas de aplicación Sistema operativo Lenguaje de máquina Microprogramación Dispositivos físicos Programas del sistemas Hardware Software

Componentes Físicos (Hardware) Hardware Hardware –Dispositivos electrónicos interconectados que permiten controlar la operación, así como la entrada y la salida de la computadora. »Procesadores, memoria, dispositivos de entrada/salida, dispositivos de almacenamiento.

Componentes Físicos (Hardware)

Componentes Físicos (Dispositivos Físicos) Unidad de Control Registros ALU Bus Interno CPU Sistemas E/S Memoria Bus de Datos Bus de direcciones

Componentes Físicos (Dispositivos Físicos) Unidad Central de Procesamiento (CPU) o procesador: “Cerebro” de la computadora. Unidad Central de Procesamiento (CPU) o procesador: “Cerebro” de la computadora. –Su función es ejecutar programas almacenados en la memoria principal. –Por lo general consiste de uno o mas microprocesadores (piezas pequeñas de silicio u otro material grabadas con muchos circuitos electrónicos diminutos). Ejemplos: Motorola 68000, y usados en las Macintoshes, Intel 286, 386, 486 y Pentium 4 usados en las máquinas DOS.

Componentes Físicos (Dispositivos Físicos) Componentes del CPU Componentes del CPU –Unidad de Control (UC): Controla las instrucciones de la memoria principal y determina su tipo. –Unidad Aritmético-Lógica (UAL): Realiza operaciones aritméticas y comparaciones necesarias para ejecutar las instrucciones.

Componentes Físicos (Dispositivos Físicos) Componentes del CPU Componentes del CPU –Bus interno: Interconecta los diferentes componentes del CPU. –Registros: Pequeñas memorias de alta velocidad utilizadas para almacenar resultados intermedios y cierta información de control. »Contador de Programa (PC): Registro mas importante que apunta a la próxima instrucción que debe ejecutarse. »Registro de Instrucciones (IR): Contiene la instrucción que se está ejecutando.

Componentes Físicos (Dispositivos Físicos) Ejecución de las instrucciones de un programa por el CPU: Ejecución de las instrucciones de un programa por el CPU: –Extrae de la memoria la siguiente instrucción (apuntada por el PC) y la lleva al IR. –Cambia el PC de tal manera que apunte a la siguiente instrucción. –Determina el tipo de instrucción que se acaba de extraer. –Verifica si la instrucción requiere datos de memoria y, si es así, determina donde están almacenados. –Extrae los datos, si los hay, y los carga en los registros. –Ejecuta la instrucción. –Almacena los resultados en el lugar adecuado. –Va al paso 1 para ejecutar la siguiente instrucción.