componentes del ordenador

Introducción

Un ordenador es un sistema electrónico que sirve para almacenar y procesar datos.
El ordenador toma datos del exterior (a través de las unidades de entrada), los almacena en su memoria, los procesa y los envía al operador (a través de las unidades de salida).
Los datos se almacenan en forma de ceros y unos (código binario). Cada uno de esos ceros y unos se llaman bit (BInary digiT).

1.1. La información en el ordenador

Con 1 bit se representan 2 informaciones o estados (2¹).
Con 2 bits se representan 4 combinaciones de información (2²).
Con 3 bits se representan 8 combinaciones de información (2³).
Con 4 bits se representan 16 combinaciones de información (2⁴).
Con n bits se representan n combinaciones de información (2ⁿ).
Para representar el alfabeto necesitamos que cada letra esté representada al menos por 5 bits (2⁵=32).
Para representar las letras y los signos gráficos, en minúsculas y mayúsculas, necesitamos la combinación de 7 bits (2⁷=128).
Según la posición que ocupa dentro del conjunto de un número binario, cada bit tiene un peso determinado

Unidad Central de Procesos

Se le conoce como CPU (o también UCP).
Es la pieza central, el cerebro del ordenador. Realiza las funciones de los programas (o sea, manipular los datos almacenados en memoria, realizando con ellos operaciones muy simples, como sumas, restas, comparaciones, etc.).
Tres partes: memoria principal, unidad de control y unidad lógico-arirmética (ALU).
El funcionamiento de la C.P.U. puede representarse por medio del siguiente esquema:

Memoria principal

La memoria consiste en millones de pequeños circuitos que sólo memorizan dos tipos físicos de información: si pasa corriente o si no pasa. Cada impulso eléctrico implica la memorización del dígito (1), mientras que la interrupción e la corriente supone la memorización del dígito (0). Toda la codificación juega, pues, con un sistema binario.
La memoria está dividida en celdas:
1. Cada celda almacena información dependiendo del número de bits de la memoria.
2. Cada celda tiene su dirección específica, pues las memorias se organizan en un cuadro o matriz, con filas y columnas.
3. Cada celda es direccionable por la CPU (es decir, puede leerse o escribirse directamente).
En la memoria se almacenan dos tipos de información:
1. Las instrucciones del programa que dirigen la actuación de la CPU.
2. Los datos que procesará la CPU, de acuerdo con esas instrucciones

Las características

Tiempo de acceso: media de los tiempos de lectura y escritura.
Tiempo de lectura: tiempo transcurrido desde que la dirección está en el BUS hasta que los datos están disponibles a la salida.
Tiempo de escritura: el que tarda la CPU en grabar un dato.
Capacidad: depende del número de celdas y del número de bits de cada celda. Por ejemplo:
1. 8 columnas x 4 filas=32 celdas
2. 8 bits por celda x 32 celdas=256 bits (i.e., 32 bytes)
Otras características: densidad de información (número de información por unidad de volumen); volatilidad; potencia disipada o consumida (en milivatios); coste (precio por cada bit almacenado).

Tipos de memoria central

Hay dos tipos básicos: RAM y ROM
Memoria RAM (Random Acces Memory):
1. De acceso aleatorio, i.e., la CPU tarda lo mismo en acceder a cualquier palabra, independientemente de su dirección (n.º de la célula de memoria).
2. Volátil: se pierde cuando se apaga el ordenador. Por eso hay memorias auxiliares (discos).
3. De lectura escritura: la CPU puede leer y escribir en sus células.
4. Se conoce como memoria de usuario. A esto se hace referencia cuando se dice que tal ordenador tiene, por ejemplo, 32 Mb. de memoria.
Memoria ROM (Read Only Memory):
1. De acceso directo, secuencial.
2. De lectura: los datos los introduce el fabricante.
3. No volátil.
4. Hay variantes: PROM (programable una sola vez por el programador); EPROM y RPROM (programables varias veces, se diferencian en el procedimiento para borrar los datos).
Hay otro tipo de memoria, que es la memoria caché, de velocidad de acceso muy superior a la RAM. Aumenta las prestaciones de un ordenador pero se instala sólo la mínima imprescindible (cada vez más, por supuesto), porque es muy cara.

Medidas de memoria

Cada elemento o célula de la memoria se llama palabra.
Cada palabra tiene una serie de unos y ceros (bits).
El número de bits de cada palabra (lo que se denomina longitud de palabra) depende del tipo de ordenador.
La longitud de palabra distingue por tanto la potencia de los ordenadores . Por ejemplo, un ordenador de 64 bits de longitud de palabra opera sobre esos 64 bits de un solo paso, mientras que un microordenador de 8 bits necesita varios pasos sucesivos, de 8 en 8 bits.
BYTE: palabra constituida por 8 bits.
KILOBYTE (Kb.): 1.024 bytes.
MEGABYTE (Mb.): 1.024 Kb. (1.048.576 bytes).
GIGABYTE (Gb.): 1.024 Mb. (1.063.742.842 bytes; o también 8.509.934.734 bits).