lunes, 30 de noviembre de 2015

Zócalo del microprocesador

El zócalo es el lugar en el que se usa para insertar el microprocesador sin hacer falta de soldarlo, lo que quiere decir que puede ser extraído después.
Existen dos tipos de conexiones para la CPU:
- Zócalo: es un conector cuadrado integrado a su vez por muchas pequeñas conexiones donde se fija el procesador.
- Ranura: es un conector donde se inserta de manera vertical el procesador.

Los más usuales de zócalo son:
Socket ZIF
  • Socket ZIF (Zero Insertion Force): no hace falta hace fuerza para insertarlo. Esto se consigue gracias a una pequeña palanca junto al zócalo que al bajarla, el microprocesador queda bien fijado. 
  • Socket LGA (Land Grid Array): este zócalo no tiene pines, la conexión de la que dispone el chip es únicamente una matriz de superficies conductoras o pads chapadas en oro que hacen contacto con la placa base a través del zócalo de CPU. 
Socket LGA

viernes, 13 de noviembre de 2015

La arquitectura de von Neumann y la Unidad Central de Proceso

La arquitectura de von Neumann


La arquitectura de von Neumann se basaba en la división del ordenador en unidades funcinales independientes que quedaban permanentemente conectadas, aturibuyéndose a una de estas unidades el control y la dirección de todo el proceso.
Esta arquitectura se formo cuando el equipo responsable de ENIAC se unió con el matemático John von Neumann, para solucionar los problemas que había en la arquitectura de Harvard. El objetivo fue cambiar la programación por hardware, por una programación por software. Con esto se ganaba polivalencia y flexibilidad. 
Los ordenadores que desarrollaron fueron: el EDVAC y el UNIVAC-1.













La Unidad central de proceso

La unidad central de proceso (CPU)  es el dispositivo del equipo que tiene como función buscar en la memoria las instrucciones contenidas en los programas allí almacenados, interpretarlas y ejecutarlas.
La CPU está formada por los siguientes elementos:
-La unidad de control (CU)
-La unidad aritmético-lógica (ALU)
-Los registros del sistema


Unidad de control

Las funciones de la unidad de control son las siguientes:
-Buscar en la memoria las instrucciones del programa seleccionado, interpretarlas y ejecutarlas.
-Generar las señales de control necesarias para que el resto de los componentes del ordenador realicen las tareas oportunas en el instante adecuado, sincronizadas con el reloj del sistema (CLK)

La unidad aritmético-lógica

Las funciones de la unidad aritmético-lógica son las siguientes:
-Operaciones aritméticas con números enteros, fundamentalmente sumas y restas, pero algunas ALU pueden hacer hacer incluso multiplicaciones y divisiones. 
-Operaciones lógicas, normalmente entre dos números, utilizando operadores lógicos. 
-Operaciones de desplazamiento de bits, que consisten en desplazar un operando, un número específico de posiciones de bits hacia un lado. 

Registros del sistema

Los registros son memorias de mu poca capacidad y acceso muy rápido situadas en el interior de la CPU. Los utiliza la CPU para almacenar las instrucciones que va a llevar a cabo.
Se pueden distinguir los siguientes tipos de registros: 
-Registros de trabajo o de propósito general: son registros visibles para el usuario. Solo los usan programadores para la programación de drivers o compiladores. Pueden contener dirreciones de memoria, instrucciones de un programa o datos con los que trabaja el programa.
-Registros de control: Son registros que la CPU  utiliza para su funcionamiento. No son visibles para el usuario y tienen una función específica. Tenemos: el contador de programa, el registro de instrucción, el registro de dirección de memoria, el registro de intercambio de memoria, el registro de estado, etc. 

miércoles, 11 de noviembre de 2015

La memoria

  • Memoria principal: situada en el interior de la CPU o placa base.
  • Memoria secundaria: la CPU accede a ella a través de las unidades de entrada y salida.

 Las secundarias tienen mucha más capacidad que las principales y son más baratas.
Otra clasificación de las memorias es la que distingue entre:
Memorias volátiles: deben estar alimentadas eléctricamente para mantener la información almacenada, como la memoria RAM. Permiten leer los datos almacenados en ellas y modificarlos.

Memorias no volátiles: la información permanece almacenada aunque se interrumpa el suministro eléctrico. Ej: ROM (únicamente permite leer la información almacenada en ella, los datos vienen grabados de fábrico y no pueden modificarse.

Memoria principal (RAM)
Random Acess Memory (RAM) es el elemento del ordenador que almacena la información y el dispositivo desde donde la CPU recibe los datos e instrucciones necesarios para operar y donde guarda los resultados de sus operaciones.
Su nombre viene para indicar que el tiempo de acceso a cada dirección de memoria es el mismo.
La memoria principal esta compuesta por una serie de celdas en las que se almacena la información en valores binarios (0 o 1). Estas celdas se agrupan en un número determinado de bits. Cada vez que se realiza una operación en la memoria, se accede a todo este conjunto de bits, que tiene una dirección única que lo identifica: la dirección de memoria.

La memoria caché
Es una memoria intermedia que la podemos encontrar entre la memoria principal y la CPU para acelerar los accesos a memoria. Es una memoria bastante más rápida que la RAM, pero también es más cara.
Hay varios niveles de memoria caché, llamados L1, L2  y L3, aunque no todas las placas base disponen de todos ellos.

La memoria ROM
ROM (Read Only Memory) hace referencia a un tipo de memoria no volátil que viene grabada de fábrica, cuya finalidad es contener las rutinas de inicio de equipo. Las rutinas son las siguientes:
- POST (Power On Self Test): que al encender el equipo, chequea todos los recursos disponibles en el sistema, cuya información está en una memoria denominada RAM-CMOS.
BIOS (Basic Input-Output System): localiza todas las unidades del sistema y ejecuta los registros de arranque necesarios para cargar el sistema operativo en la memoria RAM. Actualmente esta rutina se almacena en memorias tipo flash, quiere decir que pueden ser actualizadas por el usuario



jueves, 5 de noviembre de 2015

Historia de los ordenadores

Abaco:
Abaco
-Dispositivo más antiguo de cálculo es el Ábaco. Creado por los egipcios, dos mil años antes de nuestra era.
- El ábaco permite sumar, restar, multiplicar y dividir.
- Formas:
-10 columnas, 2 bolas en la parte superior y 5 en la inferior
-20 columnas, 1 bola en la parte superior y 10 en la inferior
-Fue mejorado por los chinos y japoneses.

Calculadoras mecánicas
1642 : Se inventó la Primera sumadora.
Blaise Pascal, filósofo y matemático Francés.
Dispositivo que utilizaba una serie de rueda de 10 dientes
Cada uno de los dientes representaba un digito del 0 al 9.
Finales del siglo XVII: Gottfried Leibniz (1646-1716), mejoró la máquina de Pascal.
Se  desarrolló  la calculadora mecánica: Sumar, restar,multiplicar, dividir y obtener raíces mecánicamente.

Desventajas:
Requerían de la continua intervención del operador para efectuar maniobras, anotar resultados intermedios. Propensa errores. 
Propensa a errores

Calculadoras mecánicas 
 Joseph-Marie Jacquard (1705-1765) S. XVIII almacena instrucciones (programas) en cartones perforados, para controlar el estampado de las telas.

Máquina Analítica
Máquina Analítica
Charles Babbage (1792-1871), matemático británico.
Dispositivos de entrada: instrucciones para las operaciones y los datos de entrada.
Memoria: para almacenar los datos introducidos y los resultados de las operaciones intermedias.
Unidad de control: para supervisar la ejecución de las operaciones según la secuencia adecuada.
Unidad aritmético-lógica: efectuaba las operaciones para las que la máquina está preparada.
Dispositivo de salida: transmitía los resultados de los cálculos.


Ordenador Eléctrico
Herman Hollerith
Herman Hollerith
Desarrollo el código Hollerith de la secuencia de perforación de tarjetas, así como la máquina eléctrica para leer y almacenar tarjetas.
Colaboró en la oficina del censo de los EEUU.
Fundó en 1896 la Tabulating Machine Company que luego se fusionó con otras dos empresas: Computing Scale e International Time Recording, dando lugar a CTR (Computing Tabulating Recording) Company.
Hollerith se retiró en 1921.
En 1924 CTR cambió su nombre por el de International Business
Machine Corporation (IBM). 

Los equipos para el tratamiento de tarjetas constaban de:
Perforadora: punzones que efectuaban taladros (como máquinas de escribir).
Verificadora: comprobaba la exactitud de los datos
Clasificadora: seleccionaba las tarjetas mediante la lectura de las perforaciones de una determinada columna.
Intercaladora: separaba, intercalaba o emparejaba tarjetas.
Tabuladora: realizaba operaciones de suma, resta, lectura e impresión.
La fácil obtención de energía eléctrica, implica el desarrollo de
máquinas electromecánicas en lugar de las exclusivamente mecánicas. 
Los dispositivos electromecánicos utilizan la  energía eléctrica para producir un movimiento mecánico.
En los años cuarenta aparecen los ordenadores electromecánicos:
Leen la información previamente perforada de cinta de papel y tarjetas.
Tienen como componentes básicos el relé y solenoide.
Mark I  
Mark I (1944). Desarrollado por Howard Aïken e IBM (1900-1973).
Primer ordenador electromecánico.
Multiplicaban dos números en tres segundos.
Recibían las instrucciones mediante cintas de papel.
Recibían los datos mediante tarjetas perforadas.
Escribían los resultados utilizando un teletipo.
Componentes de MARK I:
Tenía 2.5 metros de alto y 17 metros de largo
Constaba de 200.00 piezas conectadas con 800.000 metros de cables.
Unidades de E/S.
Memoria
Unidad Aritmético-Lógica.
Unidad de Control.
Mark II (1947)
Multiplicaban dos números en 1/4 segundo 











Conceptos

Datos: 
Representación formalizada de hechos o conceptos, capaz de ser comunicada, interpretada o procesada por un ser humano o por medios automáticos.

Informática: 
Es la ciencia que se ocupa del tratamiento automático de la información.

Información:   
La información son datos procesados en forma significativa para el receptor, con valor real y perceptible para decisiones presentes y futuras.(Los datos se transforman en Información cuando se les procesa a fin de obtener un producto significativo cargado de conocimientos, ideas o conclusiones)

Computador, computadora u ordenador:
Máquina capaz de aceptar unos datos de entrada, efectuar con ellos operaciones lógicas y aritméticas, y proporcionar la información resultante a través de un medio de salida (Todo ello sin intervención de un operador humano y bajo control de un programa de instrucciones previamente almacenado en la propia computadora).

Calculadora:
Máquina capaz de efectuar operaciones aritméticas bajo el control directo del usuario (  Los datos son conjuntos de símbolos utilizados para expresar o representar un valor numérico, un hecho, un objeto o  una idea).