FUNCIONAMIENTO DE LAS MICROCOMPUTADORAS
Prof. : Edgar Lopategui Corsino 


Consideraciones Generales (Vease Tabla III, y IV)

        Para que una computadora funcione, hace falta tres cosas: las piezas (el equipo o "hardware"), cómo estan conectadas (la programación o "software") y cómo hay que utilizarlas (los manuales del usuario). A continuación se ofrece un descripción de los elementos estructurales y funcionales que componen a la computadora PC. Estos componentes solo pueden funcionar mediante programas que proveen instrucciones detalladas almacenadas en la computadora. 

"Input" (Unidad de Entrada)

        El usuario entra los datos y la información a la computadora a través del teclado. Los sistemas de computadoras usan muchos dispositivos para la entrada de datos. Algunos permiten la comunicación directa entre los humanos y la máquinas. Otros requieren que los datos estén grabados en un medio de entrada, como papel o material magnético (cintas o discos flexibles). Sin importar el tipo de dispositivo utilizado, todos los componentes para la interpretación y comunicación entre las personas y los sistemas de computadoras.

TABLA III

FUNCIONES PRINCIPALES DE UNA COMPUTADORA
d

ENTRADA: Tomar la Información 

PROCESO: Manipular la Información o utilizarla de Alguna Forma 

ALMACENAMIENTO: Guardar la Información Oganizada para uso Posterior. 

SALIDA: Mostrar los Resultados de lo que se ha Hecho

Procesamiento de la Información por una Microcomputadora

        Las computadoras personales se encargan de convetir la información que entra al sistema (texto, sonido, gráficas, o video) en forma digital, este proceso se conoce como digitalizar. Esto tambien se conoce como procesar los datos. La computadora, entonces, manipula o procesa las instrucciones y los datos. Es el manejo, cambio y almacenamiento de información. Esta función la lleva acabo el procesador, el cual es un aparato que conecta y desconecta circuitos, en función de señales que recibe. Sabe ir a buscar una determinada palabra, si le indicamos en qué dirección está, y sabe interpretarla. El procesador lee la información o instrucción en unidades de bits. Un bit (digito binario) representa la unidad de información (para el almacenaje) más pequeña, la cual solo puede tener dos posiciones  ("0" ó "1"). "0/1" representa un bit ("0" implica "apagado" y "1" implica "activado"). Ocho bits consecutivos representan un "byte". El "byte" posee la capacidad de almacenar una caracter (una letra o un número). El procesador leera los bits de 16 en 16, cada instrucción de un programa debe caber en 16 bits. Son 216 posibilidades las que se pueden lograr con 16 bits. Los kilobytes (K ó Kb) representan 1024 "bytes". Por ejemplo, 4K implica 4096    "bytes de información. Cada megabyte (M ó Mb) equivalen aproximadamente a un millón  de "bytes" de almacenaje. Un gigabyte (GB) es aproximadamente un billón de bytes o un  millón de kilobytes.
        Los códigos más comunes que representan caracteres en una computadora son los códigos    de ASCII ("American Code Information Interchange") y EDCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code"). La combinación de los "bits" (0 y 1) forman los caracteres particulares. ASCII se utiliza en las computadoras personales, mientras que EBCDIC se emplea en los "mainframes". Cuando se usa el códico ASCII ó EBCDIC, cada caracter que se representa se almacena en un "byte" de memoria. Para cada "byte" de memoria, la mayoría de las computadoras poseen un "bit" adicional. Esto se conoce como "parity bit". Se utiliza la para detectar errores/cambios que pueden ocurrir en uno de los bits dentro de un byte. Estos errores pueden surgir como consecuecia de fluctuaciones en el voltaje, estática eléctrica, o fallo de memoria.

        Unidad de Memoria (Almacenaje Temporero):

        Es la parte del sistema de la computadora que almacena temporeramente la informacióno  instrucciones ha ser procesadas. Consiste de miles de localizaciones de memoria cada una con su propia dirección. La unidad de información se conoce como el bit. La memoria de la computadora se encuentra integrada de dos tipos, a saber: 

  • RAM (siglas del inglés: "Random Acces Memory") o Memoria de Acceso Aleatorio:  Se pueden guardar datos (combinaciones de "0" u "1") y se pueden leer. Es la memoria de la computadora que permite leer, grabar o borrar y modificar, y en la que el acceso a una posición no depende de la información anterior o posterior requerida.           Representa la memoria interna, la cual puede ser accesada en cualquier lugar de la           memoria (en vez de accesar en un orden secuencial). La memoria RAM se encuentra          dividida en dos partes: una operativa y la otra sólo de almacenamiento. La parte                    operativa de esta memoria permite realizar cálculos y las entradas y salidas. Tiene una          sola salida y una sola entrada. Es decir que sólo podrá sacar o entrar cada vez una                palabra de 16 bits. RAM es parte de la memoria disponible a un programador para            almacenar temporeramente los programas y la información. 
  • ROM (siglas de inglés: "Read Only Memory) o Memoria Sólo de Lectura: Tipo de memoria permanente, que viene dada con la computadora, por lo que no se puede modificar. Sólo admite leer. Representa aquella parte de la memoria que solo puede leer y no se encuentra disponible al programador para almacenaje de instrucciones o información. En las microcomputadoras, el ROM usualmente contiene el sistema operativo o básico (BIOS) de la computadora. 
  • Tiempo de acceso:  El tiempo que toma para que los contenidos del segmento de la memoria se mueva a un resgistrador del CPU. 
        Unidad Central de Procesanmiento ("Central Processing Unit" o "CPU" siglas de 
         inglés):

        Es la parte principal de una computadora, pues controla y realiza todas las operaciones   lógicas y los cálculos numéricos e interpreta las instrucciones y ordena su ejecución.         Representa los circuitos para controlar la interpretación y ejecución de las instrucciones.                Representa el cerebro del sistema la computadora o el microprocesador. Puede sumar,restar, multiplicar, dividir, y hacer comparaciones de números y caracteres. El CPU se divide en tres partes: almacenamiento primario (o memoria), unidad de control y la unidad de aritmética/lógica. También se le da el nombre CPU a la caja que contiene le CPU y otros dispositivos. 

        Microprocesador:

        Circuito integrado del tamaño de una uña. Puede cumplir con más de 50 operaciones diferentes y puede llevar a cabo sobre 500,000 de éstas en un segundo. 

Unidad de Salida ("Output")

        La computadora comunica los resultados a través de un monitor de video (pantalla) o impresora. 

Almacenamiento Secundario/Externo

        La computadora coloca la información en un almacenamiento electrónico de donde puede   recuperarla más tarde (unidad de almacenamiento de disco flexible). La UCP no tiene acceso directo a ellos, ni acceso sin asistencia. Específicamente, el almacenaje externo representa un medio cubierto con un material magnetizable sobre la cual se almacena electrónicamente la información. 

"Chips" (Complejo de Circuitos Lógicos)

Piezas de silicón o meterial parecido que contienen los componentes electrónicos en miniatura llamados semiconductores. Todas las microcomputadoras modernas utilizan "chips" para almacenar y procesar información. Una comoutadora puede poseer diversos "chips", los cuales ejecutan diferentes funciones. 

Ciclo de Procesamiento

        Se refiere a la acción de repetir los pasos del procesamiento una y otra vez. 

Interrrupts/IRQ's

        Se refiere a la acción detener algo, i.e., a interrrumbir momentaneamente un proceso o tarea.

Tabla IV

Procesando la Información
h

  • Entrada:
    • Suministrar información a la computadora
    • Teclados, ratón, "punced cards", cintas magnéticas
  • Procesamiento:
    • Análisis de los datos
    • CPU, memoria principal
  • Amacenaje:
    • Lugar donde se guarda la información
    • Unidad de discos felxible, disco duro, cinta magnética, almecenaje óptico
  • Salida:
    • Resultados/presentación del producto (e.g., informes, documentos, gráficas, fotos, música, entre otros)
    • Pantalla, impresora

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Rev. 11/febrero/2002
Copyright  © 2002 Edgar Lopategui Corsino