UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO CPU

UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO

La unidad central de proceso CPU es el verdadero cerebro de la computadora; su misión consiste en coordinar y controlar o realizar todas Las operaciones del sistema. Se compone de elementos cuya naturaleza es exclusivamente electrónica (circuitos).

Sus partes principales son Las siguientes:

·         El Procesador (P). Que a su vez se compone de:

o   La unidad de control (UC).

o   La unidad aritmética – lógica (UAL).

o   La Memoria Central (MC).

La unidad central de proceso también incorpora un cierto número de registros rápidos (pequeñas unidades de memoria) de propósito especial, que son utilizados internamente por la misma.

Unidad de control (UC)

La unidad de control (UC) es el centro nervioso de la computadora; desde ella se controla y gobiernan todas las operaciones (búsqueda, decodificación, y ejecución de la instrucción). Para realizar su función, consta de los siguientes elementos:

• Registro de contador de programas (CP)
• Registro de Instrucciones (RI)
• Decodificador (D)
• Reloj (R)
• Generador de Señales o Secuenciador (S)

Registro de contador de programas (CP).También denominado registro de control de Secuencia (RCS), contiene permanentemente la dirección de memoria de la próxima instrucción a ejecutar. Si la instrucción que se está ejecutando en un instante determinado es de salto o de ruptura de secuencia, el RCS tomará la dirección de la instrucción que se tenga que ejecutar a continuación; esta dirección la extraerá de la propia instrucción en curso.

Registro de Direcciones (RD). Contiene la dirección de memoria donde se encuentra la  próxima instrucción y esta comunicado con el Bus de Direcciones. El tamaño de este registro determina el tamaño de la memoria que puede direccionar. (Si es de 32 bits  se puede direccionar 232=4.294.967296 (4 GB posiciones de memoria). Con la dirección de memoria, se transfiere a través el Bus de Datos desde la memoria central al Registro de Datos en la UC la instrucción correspondiente.

Registro de Instrucciones (RI).Contiene la instrucción que se está ejecutando en cada momento. Esta instrucción llevará consigo el código de operación (CO), acción de que se trata, y en su caso los operandos o las direcciones de memoria de los mismos. Pasa el CO al decodificador.

Decodificador (D). Se encarga de extraer y analizar el código de operación de la instrucción en curso (que está en el RI) y dar las señales necesarias al resto de los elementos para su ejecución por medio del Generador de Señales.

Generador de Señales (GS). En este dispositivo se generan órdenes muy elementales (micro órdenes) que, sincronizadas por los impulsos del reloj, hacen que se vaya ejecutando poco a poco la instrucción que está cargada en el RI.

Reloj (R). Proporcionar una sucesión de impulsos eléctricos a intervalos constantes (frecuencia constante), que marcan los instantes en que han de comenzar los distintos pasos de que consta cada instrucción.

Unidad aritmético–lógica (UAL)

Esta unidad es la encargada de realizar las operaciones elementales de tipo aritmético (generalmente sumas o restas) y de tipo lógico (generalmente comparaciones). Para realizar su función, consta de los siguientes elementos:

• Banco de registros (BR). Está constituido por 8, 16 ó 32 registros de tipo general que sirven para situar dates antes de cada operación, para almacenar datos intermedios en las operaciones y para operaciones internas del procesador.
• Circuitos operadores (CIROP). Compuesto de uno o varios circuitos electrónicos que realizan operaciones elementales aritméticas y lógicas (sumador, complementador, desplazador, etc.).
• Registro de resultado (RR). Se trata de un registro especial, en el que se depositan los resultados que producen los circuitos operadores.
• Señalizadores de estado (SE). Registro con un conjunto de biestables en los que se deja constancia de algunas condiciones que se dieron en la última operación realizada.

La memoria central (MC)

Es la parte de la unidad central de proceso de una computadora donde están almacenados las instrucciones y los datos necesarios para que un determinado proceso pueda ser realizado. La memoria central está constituida por una multitud de celdas o posiciones de memoria, numeradas de forma consecutiva, capaces de retener, mientras la computadora esté conectada, la información necesaria.

La memoria central tiene asociados dos registros para la realización de operaciones de lectura o escritura, y un dispositivo encargado de seleccionar una celda de memoria en coda operación de acceso sobre la misma:

• Registro de dirección de memoria (RDM). Contiene la dirección de memoria donde se encuentran o va a ser almacenada la información (instrucción o dato), tanto si se trata de una lectura como de una escritura de o en memoria central, respectivamente.

• Registro de intercambio de memoria (RIM). Si se trata de una operación de lectura, el RIM es quien recibe el dato de la memoria señalado por el RDM, para su posterior envío a uno de Los registros de la UAL. Si se trata de una operación de escritura, la información a grabar tiene que estar en el RIM, para que desde él se transfiera a la posición de memoria indicada por el RDM.

Tipos de instrucciones
Nos referiremos en este apartado a instrucciones del lenguaje máquina. Son aquellas que puede ejecutar directamente el hardware de la computadora.
Las instrucciones máquina se pueden clasificar por la función que desempeñan en:
• Instrucciones de transferencia de datos.
• Instrucciones de ruptura de secuencia.
• Instrucciones aritméticas y lógicas.
• Instrucciones declarativas.
• Etcétera.
Instrucciones de tres operandos
También se denominan instrucción es de tres direcciones. En primer lugar constan de un código de operación al que siguen tres operandos, de Los cuales, Los dos primeros son Los operandos y el tercero es la dirección donde se depositará el resultado. Este formato de instrucción es el más cómodo de trabajar, pero es el que precise mayor número de bits.

Código de operación

Operando1

Operando2

Operando3

Instrucciones de dos operandos
Constan de un código de operación, seguido de dos operandos, de Los cuales uno de ellos actúa además como receptor del resultado. También se denominan instrucciones de dos direcciones.

Código de operación

Operando 1

Operando2

Instrucciones de un operando
También denominadas instrucciones de una dirección. Son Las que se utilizan generalmente en máquinas cuya arquitectura funciona con filosofía de acumulador.
El acumulador es un registro especial, en el que se encuentra uno de Los operandos para este tipo de instrucciones y donde además se guarda el resultado.
En la instrucción se encuentra el código de operación seguido del segundo operando

Código de operación

Operando 1

Instrucciones sin operandos
También denominadas instrucciones sin ninguna dirección. Este tipo de instrucciones se utilizan generalmente en computadoras cuya arquitectura tiene filosofía de pila.
Una pila está formada por dates almacenados en orden consecutivo en la memoria, existiendo un registro especial denominado puntero de pila que nos indica la dirección del último dato introducido en ella. Cuando un dato es sacado de ella, el puntero de pila decrece, apuntando al dato que está a continuación en la pila hacia el fondo de la misma y que será aquel dato que se introdujo en primer lugar. Cuando se trata de introducir un dato en ella el puntero toma la dirección de memoria siguiente en orden ascendente y se introduce en dicha dirección.

código de operación

Métodos de direccionamiento
Se habla de direccionamiento en una instrucción al modo de indicar en la misma el lugar donde está situado el dato que va a intervenir en ella. Los direccionamientos utilizados en Las instrucciones son Los siguientes:
• Direccionamiento inmediato: en él, el dato a utilizar se halla en la propia instrucción, en el acumulador o en la pila.
• Direccionamiento directo: en este caso la instrucción contiene la dirección de memoria central donde se encuentra el dato.
• Direccionamiento indirecto: la instrucción contiene la dirección de memoria central donde se encuentra la dirección de memoria que contiene el dato.
• Direccionamiento indexado: en el la dirección de memoria central donde se encuentra el dato, se obtiene sumándole a la dirección que lleva la instrucción una cantidad, que se encuentra en un registro especial llamado índice.
• Selector de memoria (SM). Es el dispositivo que, tras una orden de lectura o escritura, conecta la celda de memoria cuya dirección figure en el RDM con el RIM, posibilitando la transferencia de Los dates en un sentido o en otro.

EL HARDWARE Y SUS PARTES

HARDWARE

Hardware típico de una computadora personal:

1. Monitor
2. Placa base
3. CPU
4. Memoria RAM
5. Tarjeta de expansión
6. Fuente de alimentación
7. Unidad de disco óptico
8. Disco duro, Unidad de estado sólido
9. Teclado
10. Ratón/Mouse

Todas las Computadoras están conformadas por tres Conceptos fundamentales

Hardware: El hardware corresponde a todas las partes tangibles de una computadora: sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos; sus cables, gabinetes o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado; contrariamente, el soporte lógico es intangible y es llamado software.

Son componentes o elementos materiales de la Computadora, las partes físicas, lo que podemos ver y tocar, la Computadora en si como tal tanto en componentes internos y externos.

Software: Conjunto de programas, instrucciones y reglas informáticas para ejecutar ciertas tareas en una Computadora. Software

El software se refiere al Sistema, Programas, Aplicaciones, Datos e Información con los que funciona una computadora, al contrario que el anterior concepto es la parte intangible, es decir que no podemos tocar, solo es posible observarlos en su función y como resultado.

Humanware: El termino como tal no se encuentra en ningún diccionario expresamente, de ahí el atreverme a colocarlo puesto que es posible encontrarlo en varia documentación de temas Informáticos y de Computación.

PARTES DEL HARDWARE

La placa base

Mainboard, o "placa madre", es el elemento principal de todo ordenador, en el que se encuentran o al que se conectan todos los demás aparatos y dispositivos.

Elementos los principales son:

·         El microprocesador, "pinchado" en un elemento llamado zócalo

·         La  memoria, generalmente en forma de módulos.

·         Los  slots o ranuras de expansión donde se conectan las tarjetas.

·         Diversos chips de control, entre ellos la BIOS.

Una placa base moderna y típica ofrece un aspecto similar al siguiente:

Memoria RAM

La memoria RAM es el lugar donde el computador almacena la información mientras la procesa. Es un componente fundamental del PC.

Cuando la cantidad de memoria RAM disponible es menor que la cantidad de información en proceso, el procesador usa al disco duro como memoria temporal. Aquí hay un problema; la RAM es muchísimo más rápida que cualquier disco duro, por lo tanto el desempeño general del equipo cae notablemente. Por eso se recomienda tener la mayor cantidad de RAM posible, sobre todo cuando se acostumbra a tener más de un programa abierto al mismo tiempo.

Disco Duro

El disco duro, o también llamado disco fijo (Hard disk) es el depósito del computador, donde se almacenan todos los archivos de programas para ser usados y sus resultados.

Ranuras de expansión.

Todas las placas que contienen el ordenador están montadas sobre su correspondiente ranura, aunque se denominan propiamente de extensión las sobrantes. Es decir, un ordenador llevará una ranura AGP porque es necesaria para la tarjeta gráfica.

La tarjeta gráfica

La tarjeta gráfica va a permitir que veamos todos los datos que nos muestre el ordenador. Dependiendo de la calidad de la misma disfrutaremos de mayores velocidades de refresco (para que la imagen no parpadee), mayor número de cuadros por segundo en los juegos, efectos tridimensionales o por el contrario, terminará doliéndonos la cabeza por ver como las ventanas del Windows dejan restos por la pantalla porque nuestra tarjeta no puede mostrar gráficos tan rápidamente.

Tarjeta de red

Dispositivo que permite a un ordenador o impresora acceder a una red local. Hay diversos tipos de adaptadores en función del tipo de cableado que se utilice en la red, pero actualmente el más común es del tipo Ethernet utilizando un interfaz o conector rj45.

Tarjetas de sonido

En el mundo de los ordenadores compatibles el estándar en sonido lo ha marcado la empresa Creative Labs y su saga de tarjetas Sound Blaster.

Puertos

Los ordenadores personales actuales aún conservan prácticamente todos los puertos heredados desde que se diseñó el primer PC de IBM.

Desde que nació el PC de la mano de I.B.M., por motivos de compatibilidad, algunas de sus características han permanecido inalterables al paso del tiempo.

Paralelo

Tras la acentuada falta de estandarización del interfaz paralelo, surgió Centronics como un standard en este tipo de conexión, debido a la facilidad de uso y la comodidad a la hora de trabajar con él.

A raíz de este interfaz, posteriormente apareció una norma standard (IEEE 1284) para el interfaz paralelo en los ordenadores personales, en la cual se tratan varios tipos de protocolos los cuales se verán a lo largo de este trabajo.

Serie o Serial

El puerto serie de un ordenador es un adaptador asíncrono utilizado para poder intercomunicar varios ordenadores entre sí. Un puerto serie recibe y envía información fuera del ordenador mediante un determinado software de comunicación o un driver del puerto serie.

El software envía la información al puerto carácter a carácter, convirtiéndolo en una señal que puede ser enviada por un cable serie o un módem.

El modem

El modem es otro de los periféricos que con el tiempo se ha convertido ya en imprescindible y pocos son los modelos de ordenador que no estén conectados en red que no lo incorporen. Su gran utilización viene dada básicamente por dos motivos: Internet y el fax, aunque también le podemos dar otros usos como son su utilización como contestador automático incluso con funciones de centralita o para conectarnos con la red local de nuestra oficina o con la central de nuestra empresa.

CD-ROM y CD-RW

La unidad de CD-ROM ha dejado de ser un accesorio opcional para convertirse en parte integrante de nuestro ordenador, sin la cual no podríamos ni siquiera instalar la mayor parte del software que actualmente existe, por no hablar ya de todos los programas multimedia y juegos.

DVD ROM

DVD "Digital Versatil Disc". En su modalidad de DVD - Video es el nuevo formato de distribución de películas de vídeo, el formato también permite el copiado de datos en general incluido el audio. 

Su tamaño físico es igual al de un CD-ROM pero su capacidad de almacenamiento va de los 3.9- 4.5GB hasta los 17GB dependiendo de si se usan una o dos capas y una o dos caras.

Teclado

El teclado es un componente al que se le da poca importancia, especialmente en los ordenadores clónicos. Sin embargo es un componente esencial, pues es el que permitirá que nuestra relación con el ordenador sea fluida y agradable, de hecho, junto con el ratón son los responsables de que podamos interactuar con nuestra máquina.

Ratón o mouse

Ratón (Mouse), dispositivo señalador muy común la aparición de este dispositivo y de la interfaz gráfica de usuario, que une un puntero en la pantalla de la computadora al movimiento del ratón o mouse, ha abierto el potente mundo de las computadoras a una población anteriormente excluida de él a causa de la oscuridad de los lenguajes de computadora y de la interfaz de línea de comandos.

Monitor

El dispositivo en el que se muestran las imágenes generadas por el adaptador de vídeo del ordenador o computadora. El término monitor se refiere normalmente a la pantalla de vídeo y su carcasa. El monitor se conecta al adaptador de vídeo mediante un cable. El monitor es una parte del ordenador a la que muchas veces no le damos la importancia que se merece.

Impresoras

Periférico para ordenador o computadora que traslada el texto o la imagen generada por computadora a papel u otro medio, como transparencias o diversos tipos de fibras. Se dividen en matriciales, Inyección de tinta (inkjet), Láser.

Disqueteras

Refiriéndonos exclusivamente al mundo del PC, en las unidades de disquete sólo han existido dos formatos físicos considerados como estándar, el de 5 1/4 y el de 3 1/2. En formato de 5 1/4, el IBM PC original sólo contaba con unidades de 160 Kb., esto era debido a que dichas unidades sólo aprovechaban una cara de los disquetes. El formato de 3 1/2 IBM lo impuso en sus modelos PS/2. Para la gama 8086 las de 720 Kb. (DD o doble densidad) y para el resto las de 1,44 Mb. (HD o alta densidad) que son las que hoy todavía perduran.

  

TRABAJO SOBRE LA LECTURA Y EL APRENDIZAJE

1.    Que es estudiar y Que es aprender

Estudiar es situarse adecuadamente ante unos contenidos, interpretarlos, asimilarlos, retenerlos, para después poder expresarnos en una situación de examen, o utilizarlos en la vida práctica.

Aprender es utilizar las herramientas psicológicas y sociales que pasan de funciones mentales inferiores a funciones mentales superiores. Las funciones mentales inferiores son: el llanto, los reflejos, los gestos etc. Las funciones mentales superiores son: pensar, analizar, experimentar  dando como origen el conocimiento. Se aprende a  través de las experiencias y vivencias evitando la memorización y la mecanización. Se aprende del contexto social y del entorno; de nuestros errores.

2.    Significado de lectura, memoria y aprendizaje.

Lectura es un proceso de aprehensión de algún tipo de información almacenada en un soporte y transmitida mediante ciertos códigos, como el lenguaje. El código puede ser visual, auditivo e incluso táctil, como el sistema Braille. Cabe destacar que existen tipos de lectura que pueden no estar basados en el lenguaje, por ejemplo los pictogramas (signo de la escritura de figuras o símbolos) o la notación (sistema de signos convencionales que se adopta para expresar conceptos matemáticos, físicos, químicos, etc.)

Existen diversas técnicas de lectura, que permiten adaptar la forma de leer al objetivo que desea alcanzar el lector. Generalmente, se busca maximizar la velocidad o la comprensión del texto. Como estos objetivos son contrarios y se enfrentan entre sí, la lectura ideal implica un equilibrio entre los dos.

La Memoria es un conjunto de procesos destinados a retener, evocar y reconocer los hechos pasados. Está en estrecha relación con el interés y la atención,  así como con la adecuada operatividad del cerebro. Es imprescindible para la vida, ya que sin ella la existencia se desarrollaría en un presente vacío se significados.

La eficacia de la memoria depende de los siguientes factores:

·         Factores físicos: son una alimentación equilibrada, descanso suficiente y correcta respiración.

·         Factores psíquicos: ser realistas en nuestras metas y aspiraciones, controlar el pensamiento y afrontar las situaciones problema y solucionarlas.

·         Factores intelectuales: debe existir verdadera motivación e interés para aprender para efectuar la comprensión de los datos, factor imprescindible de la memorización.

El Aprendizaje  es un cambio en las disposiciones y capacidades humanas, con relativa pertenencia, y que no se puede atribuir solo el proceso de desarrollo de la persona. Depende de las circunstancias personales y el momento evolutivo en que se encuentre.

Hay dos condiciones básicas para tener un aprendizaje óptimo:

·         Querer aprender, es decir, la voluntad ejercida libremente.

·         Tener motivación para aprender, es decir, saber el esfuerzo que supone y estar dispuesto a realizarlo.

3.    Significado Mapas Cognitivos

Los mapas cognitivos son estrategias que hacen posible la rrepresentación de una serie de ideas, conceptos y temas con un significado y sus relaciones, enmarcando éstos en un esquema o diagrama.

Sus características son:

·         Sirven para la organización de cualquier contenido escolar.

·         Auxilian al profesor y al estudiante a enfocar el aprendizaje sobre actividades específicas.

·         Ayudan al educando a construir significados más precisos.

·         Permiten diferenciar, comparar, clasificar, categorizar, secuenciar, agrupar y organizar una gran serie de conocimientos.

4.    Hábitos de estudio inadecuados

Un hábito es cualquier acto adquirido por la experiencia y realizado regular y automáticamente. Es una práctica o costumbre que realizas con frecuencia. Los antiguos filósofos decían que el hábito es una "segunda naturaleza"; eso significa que la naturaleza del hombre se enriquece o empobrece, se perfecciona o se denigra, con el hábito.

Entre los hábitos de estudio inadecuados tenemos:

·         Hacerlo en cualquier sitio no es un lugar prefijado.

·         No fijar un horario.

·         Ser pesimista y no tener una motivación inicial.

·         Hacer una lectura lenta, pesada e improductiva de la lección.

·         Ser desorganizado, caótico, estar desconectado.

·         Estar angustiado y tenso.

·         Estar monótono y aburrido.

·         Estar pasivo y memorístico.

·         Ser poco práctico.

·         Hacer del estudio algo aversivo, aborrecido y doloroso.

·         Fumar, comerse las uñas, hablar demasiado (sin escuchar).

·        Dejar todo para después o echarle la culpa a los demás.

LA IMPORTANCIA DE LEER

Cuando nosotros leemos no solo nos proporciona información sino que nos forma y educa; creando hábitos de reflexión, análisis, esfuerzo, concentración. Además recrea, hace gozar, entretiene y distrae, cuan una persona con hábito de lectura posee autonomía está preparada para aprender por sí mismo durante toda su vida. La lectura también nos permite aprender sobre cualquier materia ya sea religión, sociales hasta física cuántica o matemáticas y también a través de ella podemos conocer muchas otras culturas. Mejora la expresión tanto oral como escrita hace que nuestro lenguaje sea más fluido y exacto aumenta nuestro léxico o vocabulario y mejora la forma de redacción y ortografía que por ahora  tenemos.

La lectura nos facilidad exponer y expresar nuestras propias ideas sobre algún tema específico y posibilita la capacidad de pensar. Cuando leemos establecemos conceptos, juicios, razonamos y estamos en constante dialogo con el autor con nuestra propia conmoción. La lectura es una afición igual al futbol, que dura toda la vida que se puede practicar en cualquier momento, lugar o circunstancia. Y ya para terminar una cosa muy importante que nos da la lectura es que nos protege de la soledad, la depresión, las drogas y todas las cosas malas que existen en nuestro mundo.

BIBLIOGRAFIA

·         www.cuadernosdepedagogia.com/ver_pdf.asp?idArt=11479

·         www.definicion.de/

·         www.slideshare.net/

·         www.google.com/

·         www.diccionarioenciclopedico.com/

·         www.wikipedia.com/

·         www.elrincondelbago.com/

·         www.buenastareas.com/