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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MATEHUALA ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS UNIDAD 2 MEMORIAS UNIDAD 3 BUSES Y PUERTOS ESTÁNDARES MIGUEL SERRATO MORALES ING. INFORMÁTICA 4 SEMESTRE ING. FEDERICO BÁEZ RAMOS 07 DE ABRIL DEL 2013

Arquitectura de computadoras

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Page 1: Arquitectura de computadoras

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MATEHUALA

ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

UNIDAD 2 MEMORIASUNIDAD 3 BUSES Y PUERTOS ESTÁNDARES

MIGUEL SERRATO MORALES

ING. INFORMÁTICA

4 SEMESTRE

ING. FEDERICO BÁEZ RAMOS

07 DE ABRIL DEL 2013

Page 2: Arquitectura de computadoras

2.1 ORGANIZACIÓN BÁSICA

Memoria principal

La memoria principal es el dispositivo donde sealmacenan temporalmente tanto los datos comolos programas que la CPU está procesando o va aprocesar en un determinado momento. Por sufunción, es una amiga inseparable delmicroprocesador, con el cual se comunica a travésde los buses de datos.

MEMORIAS

Page 3: Arquitectura de computadoras

2.1 ORGANIZACIÓN BÁSICA

Memoria secundaria

La memoria secundaria, en términos básicos, es unmétodo de almacenamiento de datos y lainformación en una base de más largo plazo que lamemoria principal en un equipo. Mientras que lamemoria RAM principal (por ejemplo) se ocupaprincipalmente de almacenamiento de programasactualmente en ejecución y los datos se tieneacceso en ese punto del tiempo, la memoriasecundaria general, está pensado para almacenartodo lo que debe mantenerse y la recuperaciónposterior. Los datos almacenados permanece allíincluso si el ordenador está apagado.

MEMORIAS

Page 4: Arquitectura de computadoras

2.1 ORGANIZACIÓN BÁSICA

Método de acceso

Definición Método de acceso al medio se denomina método de acceso al conjunto de reglas que definen la forma en que un equipo coloca los datos en la red y toma los datos del cable. Una vez que los datos se están moviendo en la red, los métodos de acceso ayudan a regular el flujo del tráfico de la red.Métodos de acceso:

Los tres métodos diseñados para prevenir el uso simultáneo del medio de la red incluyen:· Métodos de acceso múltiple por detección de portadora:Por detección de colisionesCon anulación de colisiones.· Métodos de paso de testigo que permiten una única oportunidad para el envío de datos.· Métodos de prioridad de demandas.

MEMORIAS

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2.2 Acceso de datos y Temporización

El temporizador es un circuito digital, dispone de dossalidas al igual que un flip flop, una salida es la inversa dela otra, a diferencia del flip flop quién cuenta con dosestados estables, el temporizador solamente posee unestado estable, el otro estado es inestable, permanece ensu estado estable, hasta que se activa con un pulso deentrada, una vez que se activa cambia a su estadoinestable y ahí permanece por un periodo fijo de tiempotw , este tiempo lo determina una constante de tiempoRC externa que se conecta al temporizador, después deque transcurre el tiempo tw , las salidas dos salidas deltemporizador regresan a su estado estable, hasta que seactivan otra vez.

MEMORIAS

Page 6: Arquitectura de computadoras

2.3 TIPOS DE MEMORIAS

Suele llamarse memoria interna porque, a diferencia dela memoria secundaria o externa, estas memorias nopueden extraerse fácilmente por usuarios no técnicos;además están ubicadas en los componentes más"internos" de una computadora. Además son las únicasmemorias que son accedidas de forma directa porla CPU a través de buses de memoria.

MEMORIAS

Memoria interna, central y secuencial

La memoria central es la encargada de almacenar losprogramas que se están ejecutando y los datos quepuedan éstos necesitar.

La memoria de acceso secuencial son memorias en lacuales para acceder a un registro en particular setienen que leer registro por registro desde el iniciohasta alcanzar el registro particular que contiene eldato que se requiere.

Page 7: Arquitectura de computadoras

2.3 TIPOS DE MEMORIAS

La memoria RAM es la memoria de trabajo. Sucaracterística principal es que permiten tanto la lecturacomo la escritura por parte del procesador.

MEMORIAS

Memoria RAM Y ROM

Las memorias ROM son memorias cuyo contenido yaviene grabado de fábrica, y el µP sólo puede leer deella, es decir: guardan de manera permanente lainformación.

Page 8: Arquitectura de computadoras

3.1 BUSES Y LA TRANSFERENCIA DE LA INFORMACIÓN.

En el bus se encuentran dos pistas separadas, el bus dedatos y el bus de direcciones. La CPU escribe la dirección dela posición deseada de la memoria en el bus de direccionesaccediendo a la memoria, teniendo cada una de laslíneas carácter binario.Es decir solo pueden representar 0 o 1 y de esta maneraforman conjuntamente el número de la posición dentro dela memoria (es decir: la dirección).Cuanto más líneas haya disponibles, mayor es la direcciónmáxima y mayor es la memoria a la cual puede dirigirse deesta forma. En el bus de direcciones original habían ya 20direcciones, ya que con 20 bits se puede dirigir a unamemoria de 1 MB y esto era exactamente lo quecorrespondía a la CPU.

BUSES Y PUERTOS ESTÁNDAR

Bus y funcionamiento en la transferencia de datos

Page 9: Arquitectura de computadoras

3.2. EVOLUCIÓN DE LOS BUSES Y EL TAMAÑO DELDATO.

Funciones que debe realizar un computador para ejecutar trabajos de entrada/salida:·Direccionamiento o selección del dispositivo que debe llevar a cabo la operación de E/S.·Transferencia de los datos entre el procesador y el dispositivo (en uno u otro sentido).· Sincronización y coordinación de las operaciones.Esta última función es necesaria debido a la diferencia de velocidades entre losdispositivos y la CPU y a la independencia que debe existir entre los periféricos y la CPU.

BUSES Y PUERTOS ESTÁNDAR

Función

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3.2. EVOLUCIÓN DE LOS BUSES Y EL TAMAÑO DELDATO.

Una transferencia elemental de información es la transmisión de una sola unidad de información entre elprocesador y el periférico o viceversa. Para efectuar una transferencia elemental de información sonprecisas las siguientes funciones:· Comunicación física entre el procesador y el periférico para la transmisión de la unidad de información.· Control de los periféricos. Para realizar estas funciones la CPU gestionará las líneas de controlnecesarias.

BUSES Y PUERTOS ESTÁNDAR

Transferencia

Page 11: Arquitectura de computadoras

3.2. EVOLUCIÓN DE LOS BUSES Y EL TAMAÑO DELDATO.

Una operación de E/S es el conjunto de acciones necesarias para la transferencia de un conjunto de datos. Para la realización de una operación de E/S se deben efectuar las siguientes funciones:· Recuento de las unidades de información transferidas (normalmente bytes) para reconocer el fin de operación.· Sincronización de velocidad entre la CPU y el periférico.· Detección de errores (e incluso corrección).· Almacenamiento temporal de la información. Es más eficiente utilizar un buffer temporal específico para las operaciones de E/S que utilizan el área de datos del programa.· Conversión de códigos, conversión serie/paralelo, etc.

BUSES Y PUERTOS ESTÁNDAR

operaciones

Page 12: Arquitectura de computadoras

3.3. TIPOS DE PUERTOS ESTÁNDAR.

Cada máquina conectada a una red utilizando el protocolo TCP / IP, tiene asignado un grupo de 4 bloques de unmáximo de 3 cifras que van del 0 al255 que la identifica como única en la red a la que esta conectada, de forma quepueda recibir y enviar información de y a otras máquinas en concreto. A este grupo de cifras se le denominadirección IP. La petición, envío y recepción de información la realizan aplicaciones que están corriendo en lasmáquinas en red, con el fin de realizar diversas tareas. Para poder realizar varias de forma simultánea, la IP tieneasignados65536 puntos de salida y entrada de datos, algunos de ellos asignados porun estándar, definido por IANA (”Internet Assigned Numbers Authority”) enel documento rfc1700, a unos servicios determinados (web, ftp, telnet, etc.…)de forma que las aplicaciones sepanen todo momento en qué puerta encontrarán un tipo de información determinada. Éstos son los puertos quevan del 0 al 1023 y se denominan “Puertos bien conocidos”. Por otra pártelos puertos que van del 1024 al 65535son conocidos como “Puertos azarosos” y pueden ser utilizados libremente por las aplicaciones.

BUSES Y PUERTOS ESTÁNDAR

Page 13: Arquitectura de computadoras

3.4. ENTRADA Y SALIDA DE DATOS A DISPOSITIVOS

Los dispositivos de entrada son aquellos dispositivosexternos de hardware que tienen componentes situadosfuera de la computadora, a la que pueden darinformación e/o instrucciones

BUSES Y PUERTOS ESTÁNDAR

Dispositivos de entrada

Page 14: Arquitectura de computadoras

3.4. ENTRADA Y SALIDA DE DATOS A DISPOSITIVOS

son aquellos dispositivos que permiten ver resultados del proceso de datos querealice la computadora (salida de datos). El mas común es la pantalla o monitor,aunque también están las impresoras (imprimen los resultados en papel), lostrazadores gráficos o plotters, las bocinas, etc.

BUSES Y PUERTOS ESTÁNDAR

Dispositivos de Salida

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3.4. ENTRADA Y SALIDA DE DATOS A DISPOSITIVOS

la información en bloques de tamaño fijo. Al ser el bloque la unidad básica de almacenamiento, todas las escrituraso lecturas se realizan mediante múltiplos de un bloque. Es decir escribe 3 o 4 bloques, pero nunca 3,5 bloques. Eltamaño de los bloques suele variar entre 512 Bytes hasta 32.768 Bytes. Un disco duro entraría dentro de estadefinición. A diferencia de un dispositivo de bloque un dispositivo de carácter, no maneja bloques fijo deinformación sino que envía o recibe un flujo de caracteres. Dentro de esta clase podemos encontrar impresoras ointerfaces de red.

BUSES Y PUERTOS ESTÁNDAR

Almacenamiento de datos

CategoríasVelocidad de transferencia de datos: varios órdenes de magnitud para transferir pero el hacer esto tienes quehacerlo con mucho cuidado, según las necesidades de cada dispositivoAplicación: la funcionalidad para la que esta diseñado un dispositivo tiene influencia sobre el software por ende lotendrá sobre el sistema operativo.Complejidad de control: cada dispositivo tiene una complejidad asociada, no es lo mismo controlar un ratón quegestionar un disco duro.Representación de datos: cada dispositivo puede usar su propia codificación de datosCondiciones de error: el porqué del error, su manera de notificarlo así como sus consecuencias difiereampliamente entre los dispositivos.