Arquitectura de computadores

La arquitectura Von Neuman

Índice

• 1. Introducción• 2. John Von Neuman• 3.Características de la arquitectura• 4. La unidad aritmético-lógica• 5. La unidad de control• 6. La memoria• 7. El dispositivo E/S• 8. El bus de datos• 9. Ejemplo de funcionamiento

Arquitectura de computadores

• No todos los ordenadores tienen los componentes organizados de la misma forma

• Esta organización depende de la arquitectura que siga el ordenador

• La arquitectura usada principalmente hoy en día es la llamada arquitectura Von Neuman

La arquitectura Von Neuman

• John Von Neuman fue un matemático húngaro que vivió gran parte de su vida en Estados Unidos

• Es considerado el padre de la teoría de juegos y a él se debe la arquitectura que lleva su nombre

La arquitectura Von Neuman

• La principal característica de esta arquitectura es que comparte el mismo dispositivo de almacenamiento para los datos y para las instrucciones

• Esta formada por 5 partes

La unidad aritmético-lógica

• Esta unidad se encarga de realizar las operaciones aritméticas (suma, resta, multiplicación …) y las lógicas (and, or, not ….)

• Practicamente todos los aparatos electrónicos contienen al menos una ALU en su interior

La unidad de control

• Forma parte de la CPU (Central Process Unit)

• Existen dos tipos: cableadas y microprogramadas

• Su función consiste en buscar las instrucciones en memoria y decodificarlas, para saber de que instrucción se trata

La memoria

• Es la encargada de almacenar los datos y las instrucciones

• Dependiendo de su velocidad se divide en memoria principal y memoria secundaria

• Pueden ser volátiles o no, es decir, si son volátiles, pierden el contenido almacenado al dejar de alimentar la memoria

El dispositivo E/S

• Los dispositivos de E/S, más conocidos como periféricos se encargan de recibir o mostrar información al exterior y “traducirla” para que el ordenador pueda entenderla

• Un ejemplo de periférico es el teclado o la pantalla

El bus de datos

• Hasta ahora hemos visto que función tiene cada componente, pero para que un ordenador funcione, es necesario que estos componentes se comuniquen entre sí

• El bus de datos es el encargado de transmitir la información de un dispositivo a otro

La arquitectura Von Neuman

• Este es el proceso que se realiza para ejecutar una instrucción:

Memoria

Bus

Unidad de control

Bus CPU

PeriféricoALU

El ordenador busca en la memoria la instrucción a realizar

El bus se encarga de transmitir los datos

La unidad de control decodifica la instrucción

La CPU ejecuta la instrucción. Puede necesitar la ayuda de la ALU y/o algún periférico para llevarla a cabo

Volvemos al primer paso para realizar otra instrucción