Este documento introduce los conceptos básicos de hardware y software, y describe la arquitectura fundamental de un computador. Explica que el hardware se refiere a las partes físicas como la CPU, memoria y dispositivos de entrada/salida, mientras que el software son las instrucciones que permiten al hardware funcionar. Además, detalla los principales componentes de un computador como la CPU, memoria y dispositivos, y cómo interactúan según el modelo de arquitectura de Von Neumann.

1. Introducción a la
Programación
“Componentes y
Arquitectura de un
computador”
PROF. Willy Ore Canales

2. Hardware y software
 En computación tenemos dos elementos
básicos:
 Hardware
 Software

3. Hardware y software
 En computación tenemos dos elementos básicos:
 Hardware
 En términos simples, corresponde a todas aquellas partes físicas o
materiales, que podemos ver y tocar. Por ejemplo, el monitor, el
teclado, mouse, disco duro, tarjeta de video, CPU, etc.
 Software
 Podríamos entender por software el “conjunto de instrucciones que
los computadores emplean para manipular y procesar datos”
 Sin el sw el computador sería un conjunto de dispositivos físicos sin
utilidad.

4. Componentes Físicos
Electro-Mecánicos
•Dispositivos de Entrada
•Dispositivos de Salida
•Unidad Central de Proceso
•Memoria Principal
•Memoria Secundaria
Hardware
Componentes lógicos que se ejecutan en el
hardware:
Sistema Operativo
Paquetes Básicos: Procesador de Texto
Planilla Electrónica
Presentación
Programas de Aplicación
Software
Hardware y software

5. Hardware
 Los computadores están formados por una
serie de componentes, los cuales determinan
en conjunto las capacidades del computador
 CPU y tarjeta madre
 Memoria RAM y ROM
 Disco duro y disquetera
 Monitor y tarjeta de video
 Otros dispositivos

6. Hardware
 CPU (Central Process Unit)
 Unidad de procesamiento central
 Cerebro
 Memoria ROM
 Instintos
 Memoria RAM
 Información que se maneja en el
momento
 Memoria secundaria
 Discos magnéticos y ópticos, cintas
 Información que se busca en elementos
adicionales
CPU
Memoria
RAM
Memoria
Secundaria
Disp. Entrada
(mirar, escuchar)
Disp. Salida
hablar)

7. Hardware
 Dispositivos de entrada
 Ingreso de información
 Sentidos (ojos, oídos)
 Dispositivos de salida
 Entrega de información
 Gestos, voz
CPU
Memoria
RAM
Memoria
Secundaria
Disp. Entrada
(mirar, escuchar)
Disp. Salida
hablar)

8. Hardware: Tarjeta madre
 Tarjeta madre (mother board)
 Es la placa de circuitos integrados en la cual se inserta el
procesador, la memoria y otros componentes a través de
los buses y las ranuras de expansión
 Es la base para comenzar a “armar” un computador
 Las ranuras de expansión permiten conectar, por ejemplo,
tarjetas de sonido (que permiten al PC reproducir sonido),
modem (para navegar por internet), tarjeta de video (para
mostrar imágenes en la pantalla)

10. Almacenamiento (Memoria)
 Unidades de memoria
 1 bit (puede tomar valores: 1 ó 0 - binarios)
 1 byte : 8 bits
 1 kilobyte (Kb) : 210 bytes
 1 megabyte (Mb) : 210 kilobytes: 220 bytes
 1 gigabyte (Gb) : 210 megabytes: 230 bytes
 1 terabyte : 210 gigabytes: 240 bytes

11. Almacenamiento (Memoria)
 Tipos de memoria
 Memoria RAM (random access memory)
 Permite al computador almacenar información que la CPU está
accesando frecuentemente y necesita para operar
 Por ejemplo, información de un programa, instrucciones, datos,
etc.
 Memoria ROM (read only memory)
 Contiene la información preinstalada, la cual es imposible
modificar o borrar por completo
 Es la información que indica los procesos básicos que debe
ejecutar el computador (antes de ejecutar cualquier programa)

12. Las partes de un
computador
 Caché
 es una unidad pequeña de memoria
ultrarrápida en la que se almacena información
a la que se ha accedido recientemente o a la
que se accede con frecuencia, lo que evita que
el microprocesador tenga que recuperar esta
información de circuitos de memoria más
lentos.

13. Almacenamiento (Memoria)
 La memoria secundaria son todas las unidades de disco que un
computador puede tener
 Disco duro: 400 Mb, 20 Gb, 100 Gb
 Unidad de disco flexible (disquete)
 Disquete tamaño 5¼, capacidad 360 Kb, 1.2 Mb
 Disquete tamaño 3½, capacidad 720 Kb, 1.44 Mb
 CD-ROM (compact disc, read only memory)
 Tamaño 700 Mb, usualmente se utilizan con información sólo para lectura
 DVD (digital video disc o digital versatile disk)
 4.7 Gb a 17 Gb
 Cintas
 Originalmente gran tamaño y lentas. Hoy existe el DAT (digital audio tape),
usado para tener respaldos de información de discos duros

14. CPU (Unidad Central de
Procesamiento)
 Es un chip que viene en una tarjeta de circuitos
(tarjeta madre)
 Grandes computadores (mainframe) usan CPU más
poderosas e incluso varias dentro del mismo
computador
 PC utilizan una sola CPU
 Su capacidad se indica por el modelo (en PC: 8088,
80286, 80386, 80486, Pentium)
 Intel – Pentium IV (3 GHz)
 AMD – Athlon (2,1 GHz)
 CPU tiene un reloj interno cuya velocidad se mide en
hertz, lo que determina la velocidad de
procesamiento

15. CPU (Unidad Central de
Procesamiento)
 Unidad de Control (CU)
 Se encarga de traer las instrucciones de memoria principal y determinar su tipo
 Unidad de Aritmética y Lógica (ALU)
 Se encarga de llevar a cabo evaluaciones aritméticas (adición, substracción,
multiplicación, división) y lógicas (and, or, not, etc.) necesarias para realizar las
distintas instrucciones
 Registros
 Constituyen una pequeña memoria de alta velocidad, utilizada para almacenamiento
de resultados intermedios y de cierta información de control
 Contador de programa: almacena información (la dirección) de la siguiente
instrucción a ejecutar
 Registro de instrucción: contiene la instrucción que se está ejecutando
 Registro de propósito general: registros accesibles por programadores de bajo nivel

16. CPU (Unidad Central de
Procesamiento)
 Diferentes computadores entienden diferentes conjuntos de
instrucciones
 Assembler
 Dentro de la misma familia de computadores entienden las
mismas instrucciones
 Pentium III vs Pentium IV (nuevas instrucciones)
 Aplicación hecha para un tipo de procesador no funcionará en
otro tipo de computador
 Macintosh vs PC

17. Dispositivos de entrada
 Teclado
 Expandido 101 teclas, etc.
 Mouse
 2 – 3 botones
 Scanner
 Modem
 Joystick
 Lector óptico

18. Dispositivos de salida
 Monitor
 VGA, SVGA, UVGA, CGA
 Impresora
 Láser, inyección de tinta, matriz de puntos
 Modem
 Parlantes

19. Arquitectura de un
computador
 Como hemos visto, la arquitectura general de
un computador consta básicamente de 3 partes:
 CPU
 Memoria
 Dispositivos de entrada/salida
 Esta arquitectura fue propuesta por John Von
Neumann en 1945, y hoy en día la mayoría de
los computadores están basados en ella

20. Arquitectura de Von Neumann

21. La CPU de von Neumann
Arithmetic
Logic
Circuits
AC
Control Circuits
PC IR
AR
DR
Main
Memory
C0
C1
C2
C12
Flags
...
Devices
ALU:
Arithmetic
Logic
Unit
Control
Unit
Registros del
Procesador
Bus de
control
Bus de
direcciones
Bus de
datos