Funciones Básicas de un ordenador digital

El esquema de funcionamiento básico de un ordenador que se describirá es el establecido por la arquitectura von neuman:

Los datos se encuentran almacenados junto con las instrucciones que los procesan.

Ruptura de secuencia: Al llegar a una bifurcación el programa puede tomar una decisión u otra dependiendo de la información que se le haya suministrado.

Las Principales Unidades Fundamentales Son:

·         Unidad central de proceso o CPU

·         Memoria

1.       Memoria central

2.       Memoria periférico

·         Unidad Aritmético – Lógico ( UAL  )

·         Unidad de Control

·         Reloj

 

Funciones de La Unidad de Control

Extrae de la memoria central la nueva  o siguiente instrucción  ejecutar.

Analiza dicha instrucción y establece las conexiones electrónicas correspondientes dentro de la unidad aritmética lógica.

Extrae de la memoria principal los datos implicados.

Desencadena el tratamiento de dichos datos en la unidad aritmético-lógica.

Eventualmente almacena los resultados en la memoria principal.

La Memoria principal o memoria RAM tiene la característica de ser  volátil, su contenido se pierde al apagar el ordenador y puede considerarse como un conjunto de celdas, cada una con posibilidad de almacenar una información, data o instrucción.

Tres grandes clases de instrucción

·         Instrucciones de procesamiento sobre operandos en  memoria.

·         Instrucciones de ruptura de secuencia.

·         Instrucciones de intercambio.

La CPU se encarga de realizar las operaciones de calculo y también de controlar el flujo de datos entre los diversos elementos  que forman un ordenador. La tecnología actual permite integrar todos los elementos de un procesador a escala reducida  en un único componente que se denomina  microprocesador. En el microprocesador reside la potencia de ejecución del ordenador pero solo puede almacenar  en su interior pequeñas cantidades de datos. Cuando la cantidad de datos a procesar es elevada se necesitara de un sistema de almacenamiento asociado al microprocesador que se denomina memoria principal en esta memora se guarda los resultados de los cálculos. Más exactamente la memoria debe cumplir la doble función de mantener tanto las instrucciones como los datos que se utiliza en el proceso de la CPU.

La Memoria central del ordenador es una memoria volatil y  acceso aleatorio (RAM ). Esta memoria central esta donde, están almacenados los datos y las instrucciones necesarios par que un proceso pueda ser realizado. Ningun programa puede ser ejecutado si no se carga en la memoria central del ordenador para que desde ella pueda ser accesible por el procesador.

Para  pedir al ordenador  una operación aritmética

Registros de la CPU.

Contador de programa guarda la dirección de la siguiente instrucción a ser ejecutada

Registro de instrucciones : Guarda la instrucción en curso de ejecución

Registro de estado manteniene BITS de estado o “flags” con información sobre lo que ha pasado en la operación realizada por la ( ALU ).