Fundamentos de la arquitectura de ordenadores

Arquitectura de un ordenador

El hardware de un ordenador se compone principalmente de:

  • Unidad Central de Proceso (CPU): Procesa datos y controla el funcionamiento de todos los componentes, incluyendo los periféricos. Es el «cerebro» del ordenador, representado físicamente por el microprocesador.
  • Memoria Principal (MP): Almacena datos e instrucciones que la CPU utiliza, así como los datos procesados. También se conoce como RAM.
  • Periféricos de Entrada/Salida: Permiten el intercambio de datos e información con el exterior y su almacenamiento (disco duro, unidad DVD, teclado, ratón, monitor, escáner, etc.).

Unidades de disco

Las unidades de disco actuales suelen ser discos duros o unidades de estado sólido (SSD). Anteriormente, se utilizaban unidades de CD/DVD con dos láseres de diferente potencia. La información en CD y DVD se almacena en una única pista en espiral. Existen diferentes tipos de discos:

  • Disco CD-R (Compact Disk Recordable): Contiene una única pista en espiral pregrabada.
  • Disco CD-RW: Disco CD regrabable.
  • Disco DVD-R: Similar al CD-R, pero con mayor capacidad de almacenamiento debido a una mayor densidad de escritura. Utiliza un láser más potente.

La velocidad de transferencia de datos de una unidad DVD se mide en múltiplos de 1,35 MB/s. Una unidad de 32x transfiere datos a 32 * 1,35 = 43,20 MB/s. Los CD y DVD tienen una capa de policarbonato para la grabación, una superficie reflectante de aluminio y una carcasa plastificada. En la grabación se utilizan los conceptos PIT (hueco), que invierte la señal, y LAND (no hueco), que no la invierte. LEAD-IN es un espacio sin grabar antes de la sesión, y LEAD-OUT es un espacio sin grabar después de la sesión.

Unidad Central de Proceso (CPU)

La CPU se divide en:

  • Unidad Aritmético-Lógica (ALU): Realiza operaciones aritméticas (suma, resta, etc.) y lógicas (comparación, clasificación, etc.).
  • Unidad de Control (CU): Recupera datos de la MP, interpreta y ejecuta instrucciones, activa circuitos, gestiona la memoria y controla los periféricos.

Memoria del ordenador

Memoria Principal

La memoria principal almacena información (programas, instrucciones y datos) y los resultados procesados por la CPU. Conceptos relacionados:

  • Posición de memoria: Elemento físico que almacena información.
  • Dirección de memoria: Lugar donde la CU encuentra una posición de memoria.
  • Contenido de memoria: Información en código binario almacenada en una posición.
  • Tamaño de memoria: Número total de posiciones de memoria (Bytes).

Otros conceptos:

  • BIT: Unidad mínima de información (0 o 1).
  • BYTE: 8 bits que representan un carácter.
  • Kilobyte (KB): 1024 bytes.
  • Megabyte (MB): 1024 KB.

Código ASCII

El código ASCII (American Standard Code for Information Interchange) es un estándar para la transmisión de datos. Representa cada carácter con un byte (8 bits), abarcando 256 caracteres (0-255). Incluye letras, números, símbolos, etc. Se puede usar con la tecla ALT y el teclado numérico para insertar caracteres especiales.

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