Este documento describe las arquitecturas de las computadoras, incluyendo las diferentes formas en que se pueden almacenar los operandos en la CPU (acumulador, conjunto de registros, memoria), los tipos de dispositivos de entrada y salida, el papel de la unidad de control, y algunos conceptos básicos de informática. Explica que la computadora procesa datos para producir nueva información y que su arquitectura define su diseño conceptual y estructura operativa fundamental.

1. Republica Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
Universidad Santa María
Cátedra: Informática
Sección: 902
.
ARQUITECTURAS DE LAS COMPUTADORAS
Alumna:
Yessica Seijas.
C.I: 14.274.655.
2no semestre.

2. Introducción
La implantación de instrucciones es similar al uso de una serie de desmontaje en
una fábrica de manufacturación. En las cadenas de montaje, el producto pasa a
través de muchas etapas de producción antes de tener el producto desarmado. Cada
etapa o segmento de la cadena está especializada en un área específica de la línea
de producción y lleva a cabo siempre la misma actividad. Esta tecnología es aplicada
en el diseño de procesadores eficientes.
A estos procesadores se les conoce como pipe linee procesos. Estos están
compuestos por una lista de segmentos lineales y secuenciales en donde cada
segmento lleva a cabo una tarea o un grupo de tareas computacionales. Los datos
que provienen del exterior se introducen en el sistema para ser procesados. La
computadora realiza operaciones con los datos que tiene almacenados en memoria,
produce nuevos datos o información para uso externo.
Las arquitecturas y los conjuntos de instrucciones se pueden clasificar considerando
los siguientes aspectos:
• Almacenamiento de operativos en la CPU: dónde se ubican los operadores
aparte de la substractora informativa (SI)
• Número de operandos explícitos por instrucción: cuántos operandos se
expresan en forma explícita en una instrucción típica. Normalmente son 0, 1, 2
y 3.
• Posición del operando: ¿Puede cualquier operando estar en memoria?, o
deben estar algunos o todos en los registros internos de la CPU. Cómo se
especifica la dirección de memoria (modos de direccionamiento disponibles).
• Operaciones: Qué operaciones están disponibles en el conjunto de
instrucciones.
• Tipo y tamaño de operandos y cómo se especifican.
Arquitectura de computadoras

3. Una visión típica de una arquitectura de computadora como una serie de capas de
abstracción: hardware, firmware, ensamblador, kernel, sistema operativo y
aplicaciones.
La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura
operacional fundamental de un sistema de computadora. Es decir, es un modelo y
una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño
para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la
unidad central de proceso (UCP) trabaja internamente y accede a las direcciones de
memoria.
También suele definirse como la forma de seleccionar e interconectar componentes
de hardware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad,
rendimiento y costo.
El ordenador recibe y envía la información a través de los periféricos por medio de
los canales. La UCP es la encargada de procesar la información que le llega al
ordenador. El intercambio de información se tiene que hacer con los periféricos y la
UCP. Todas aquellas unidades de un sistema exceptuando la UCP se denomina
periférico, por lo que el ordenador tiene dos partes bien diferenciadas, que son: la
UCP (encargada de ejecutar programas y que está compuesta por la memoria
principal, la UAL y la UC) y los periféricos (que pueden ser de entrada, salida,
entrada-salida y comunicaciones).
•
Almacenamiento de operandos en la CPU
La diferencia básica está en el almacenamiento interno de la CPU.
Las principales alternativas son:
• Acumulador.
• Conjunto de registros.
• Memoria

4. Características: En una arquitectura de acumulador un operando está implícitamente
en el acumulador siempre leyendo e ingresando datos. (Ej.: calculadora Standard
-estándar-)
En la arquitectura de pila no es necesario nombrar a los operandos ya que estos se
encuentran en el tope de la pila. (Ej.: calculadora de pila HP)
La Arquitectura de registros tiene sólo operandos explícitos (es aquel que se nombra)
en registros o memoria.
Ventajas de las arquitecturas
• Pila: Modelo sencillo para evaluación de expresiones (notación polaca
inversa). Instrucciones cortas pueden dar una buena densidad de código.
• Acumulador: Instrucciones cortas. Minimiza estados internos de la máquina
(unidad de control sencilla).
• Registro: Modelo más general para el código de instrucciones parecidas.
Automatiza generación de código y la reutilización de operandos. Reduce el
tráfico a memoria. Una computadora actualmente tiene como estándar 32
registros. El acceso a los datos es más rápido.
Desventajas de las arquitecturas
• Pila: A una pila no se puede acceder aleatoriamente. Esta limitación hace
difícil generar código eficiente. También dificulta una implementación eficiente,
ya que la pila llega a ser un cuello de botella es decir que existe dificultad para
la transferencia de datos en su velocidad mk.
• Acumulador: Como el acumulador es solamente almacenamiento temporal, el
tráfico de memoria es el más alto en esta aproximación.
• Registro: Todos los operadores deben ser nombrados, conduciendo a
instrucciones más largas.
Dispositivos de entrada y salida

5. Para diferenciar los dispositivos tenemos dos enfoques posibles, el primero de ellos
se centra en el modo de almacenar la información (clasificando los dispositivos como
de bloque o de carácter)1 y el segundo enfoque se centra en el destinatario de la
comunicación (usuario, maquina, comunicadores)
Un dispositivo de bloque almacena la información en bloques de tamaño fijo. Al ser el
bloque la unidad básica de almacenamiento, todas las escrituras o lecturas se
realizan mediante múltiplos de un bloque. Es decir escribo 3 o 4 bloques, pero nunca
3,5 bloques. El tamaño de los bloques suele variar entre 512 Bytes hasta 32.768
Bytes. Un disco duro entraría dentro de esta definición. A diferencia de un dispositivo
de bloque un dispositivo de carácter, no maneja bloques fijos de información sino que
envía o recibe un flujo de caracteres. Dentro de esta clase podemos encontrar
impresoras o interfaces de red.1
Entre cada categoría y dispositivo, hay grandes diferencias:2
• Velocidad de transferencia de datos: varios órdenes de magnitud para
transferir los datos, según las necesidades de cada dispositivo
• Aplicación: la funcionalidad para la que esta diseñado un dispositivo tiene
influencia sobre el software por ende lo tendrá sobre el sistema operativo.
• Complejidad de control: cada dispositivo tiene una complejidad asociada, no
es lo mismo controlar un ratón que gestionar un disco duro.
• Unidad de transferencia: datos transferidos como un flujo de
bytes/caracteres o en bloques de tamaño fijo
• Representación de datos: cada dispositivo puede usar su propia codificación
de datos
• Condiciones de error: el porqué del error, su manera de notificarlo así como
sus consecuencias difiere ampliamente entre los dispositivos
Algunos dispositivos de entrada y salida
• Entrada:
o Teclado
o Ratón

6. o Joystick
o Lápiz óptico
o Micrófono
o Webcam
o Escáner
o Escáner de código de barras
• Salida:
o Monitor
o Altavoz
o Auriculares
o Impresora
o Potter
o Proyector
• Entrada/salida (mixtos):
o Unidades de almacenamiento
o CD
o DVD
o Módem
o Fax
o Memory cards
o USB
o Router
o Pantalla táctil
o Dispositivos hápticos
Unidad de control
La unidad de control (UC) es uno de los tres bloques funcionales principales en los
que se divide una unidad central de procesamiento (CPU). Los otros dos bloques son
la unidad de proceso y el bus de entrada/salida.

7. Su función es buscar las instrucciones en la memoria principal, decodificarlas
(interpretación) y ejecutarlas, empleando para ello la unidad deproceso.Existen dos
tipos de unidades de control, las cableadas, usadas generalmente en máquinas
sencillas, y las microprogramazas, propias de máquinas más complejas. En el primer
caso, los componentes principales son el circuito de lógica secuencial, el de control
de estado, el de lógica combinacional y el de emisión de reconocimiento de señales
de control. En el segundo caso, la microprogramación de la unidad de control se
encuentra almacenada en una micro memoria, a la cual se accede de manera
secuencial para posteriormente ir ejecutando cada una de las microinstrucciones. En
computadoras, la unidad de control fue históricamente definida como una parte
distinta del modelo de referencia de 1946 de la Arquitectura de Von Neumann. En
diseños modernos de computadores, la unidad de control es típicamente una parte
interna del CPU
Operación general
Las salidas de la unidad de control se encargan de controlar la actividad del resto del
dispositivo. Se puede pensar en una unidad de control como una máquina de estado
finito.
La unidad de control es la circuitería que controla el flujo de datos a través del
procesador, y coordina las actividades de las otras unidades dentro de él. De una
manera, es el "cerebro dentro del cerebro", pues controla lo que sucede dentro del
procesador, que a su vez controla el resto del PC.
Algunos ejemplos de dispositivos que requieren una unidad de control son los CPUs
y los GPUs. La edad de la información moderna no sería posible sin diseños
complejos de la unidad de control.
La informática
Se refiere al procesamiento automático de información mediante dispositivos
electrónicos y sistemas computacionales. Los sistemas informáticos deben contar
con la capacidad de cumplir tres tareas básicas: entrada (captación de la

8. información), procesamiento y salida (transmisión de los resultados). El conjunto de
estas tres tareas se conoce como algoritmo.
La informática reúne a muchas de las técnicas que el hombre ha desarrollado con el
objetivo de potenciar sus capacidades de pensamiento, memoria y comunicación. Su
área de aplicación no tiene límites: la informática se utiliza en la gestión de negocios,
en el almacenamiento de información, en el control de procesos, en las
comunicaciones, en los transportes, en la medicina y en muchos otros sectores.
La informática abarca también los principales fundamentos de las ciencias de la
computación, como la programación para el desarrollo de software, la arquitectura de
las computadoras y del hardware, las redes como Internet y la inteligencia
artificial. Incluso se aplica en varios temas de la electrónica.

9. Conclusión
La computadora es una máquina electrónica capaz de ordenar procesar y elegir un
resultado con una información. En la actualidad, dada la complejidad del mundo
actual, con el manejo inmenso de conocimientos e información propia de esta época
de crecimiento tecnológico es indispensable contar con una herramienta que permita
manejar información con eficiencia y flexibilidad, esa herramienta es la computadora.
Las computadoras cuentan con diversas herramientas para realizar varias acciones
tales como procesadores de palabras que permiten crear documentos, editarlos y
obtener una vista preliminar del mismo antes de imprimirlo si esa es la necesidad,
también cuenta con hojas de cálculo que permiten realizar operaciones de cálculo de
tipo repetitivas o no, también permite crear nóminas, balances, auditorias y demás
operaciones resultando herramientas muy útiles en muchas áreas de
desenvolvimiento cotidiano.
Estas herramientas necesitan de una plataforma en la cual ejecutarse. Este es el
papel del sistema operativo de una máquina computacional, que permite gestionar
ficheros, llamadas al sistema, entre otras acciones. Siendo Linux un sistema
operativo muy eficiente constituyéndose en una alternativa muy viable a la hora de
escoger un determinado sistema operativo, ya que combina la eficiencia, rapidez y
potencia de los sistemas UNIX con la facilidad de uso de un sistema gráfico como
MS Windows.