Estructura interna de una Computadora con arquitectura Von Neumann - OCHOA PRECIADO ENRIQUE DE JESUS

Vista previa del material en texto

U N I V E R S I D A D 
 
D E 
 
C O L I M A 
FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA 
Estructura interna de una Computadora con arquitectura 
Von Neumann
REPORTE FINAL 
C a r r e r a 
Ingeniería en Software 
S e m e s t r e y G r u p o 
3°D 
P r e s e n t a ( n ) 
Guzman Loza Oscar Axel 
Manzanillo Colima, a 22 de Octubre de 2021 
Ochoa Preciado Enrique de Jesús 
Estructura interna de una Computadora con 
arquitectura Von Neumann 
 
Introducción 
Hoy día existen dos arquitecturas más usadas en la elaboración de computadoras, 
estas son la Arquitectura Harvard y la Arquitectura Von Neumann cada una con su 
respectiva estructura que se diferencia la una a la otra. Diferencias que ayudan a 
que dicha arquitectura sea más útil para la elaboración de ciertos tipos de 
computadoras, como la Arquitectura Harvard la cual es más usada en las 
computadoras o maquinas que son diseñadas con un único fin específico como 
pueden ser las lavadoras, SmartTVs, algunos Refrigeradores, etc. Minetas tanto la 
Arquitectura Von Neumann es la utilizada para la elaboración de las computadoras 
genéricas como pueden ser las Laptops y PC (computadora de escritorio). 
En esta práctica se analizará una computadora construida con esta arquitectura 
(Von Neumann) para identificar y ubicar las diferentes partes que conforman dicha 
arquitectura dentro de la computadora. 
 
Teoría 
Una máquina von Neumann consiste de una unidad central de procesamiento, la 
cual tiene incluidas una unidad aritmética lógica y una unidad de control, además 
una memoria principal, almacenamiento secundario y dispositivos de 
entrada/salida. 
Esta arquitectura asume que todo cálculo extrae los datos de la memoria, los 
procesa y luego los envía de regreso a la memoria. En una arquitectura von 
Neumann se utiliza la misma memoria y el mismo bus para almacenar tanto los 
datos como las instrucciones que ejecutan un programa. 
La principal característica de esta arquitectura es que la unidad de memoria se 
encuentran los datos y también el código del programa 
Modelo 
 
 
 
 El diseño de la arquitectura consiste en: 
• Unidad central de procesamiento 
Es el circuito digital que se encarga de ejecutar las instrucciones de un 
programa. 
 
• Unidad aritmética lógica 
Esta parte de la arquitectura está involucrada únicamente en la realización 
de operaciones aritméticas y lógicas sobre los datos. 
 
• Unidad de control 
Controla el funcionamiento de la ALU, la memoria y los dispositivos de 
entrada/salida de la computadora, indicándoles cómo actuar ante las 
instrucciones del programa que acaba de leer desde la memoria. 
 
• Registros 
Son áreas de almacenamiento de alta velocidad en la CPU. Todos los datos 
deben almacenarse en un registro antes de poder procesarse. 
El registro de direcciones de memoria contiene la ubicación de memoria de 
los datos a los que se debe acceder. 
 
• Memoria 
La computadora tendrá una memoria que puede contener datos, así como el 
programa que procesa esos datos. En algunas computadoras es memoria es 
la RAM la cual permite que los datos sean más rápidos pues la RAM se divide 
en celdas y cada celda consta de una dirección y su contenido. La dirección 
identificará de forma única cada ubicación en la memoria. 
 
• Entrada-salida 
Esta arquitectura permite plasmar la idea que una persona necesita 
interactuar con la máquina, a través de los dispositivos de entrada-salida. 
 
• Bus 
La información se transmite de un dispositivo a otro a lo largo de un bus, 
conectando todas las unidades de la CPU a la memoria principal. 
El bus de datos transporta los datos entre el procesador, la memoria y los 
dispositivos de entrada-salida. 
 
 
 
 
 
 
Partes de una computadora 
 
Esta consta de: 
• Fuente de poder 
• Procesador 
• CPU Cooler 
• Memoria RAM 
• Tarjeta de Gráficos 
• Tarjeta de Audio 
• Tarjeta madre 
• Puentes sur y norte 
• BIOS 
• Disco duro 
• PCI 
 
¿Cómo funciona la PC? 
1. Por los periféricos de entrada se introducen datos. 
2. Los datos de guardan en la memoria. 
3. Los datos almacenados se pasan a la CPU (procesador). 
4. La CPU procesa los datos, generando resultado. 
5. Los resultados se guardan en la memoria. 
6. Los resultados salen por los periféricos de salida. 
Todo este tráfico de datos se realiza médiate los buses de conexión. 
 
 
Material y Equipo 
• Pc / CPU (computadora de escritorio) 
• Desarmadores 
• Pulsera Antiestática 
• Lámpara 
• Apuntador 
• Pinzas 
• Lupa 
 
 
Procedimiento 
1. Se escoge un PC para desarmar. 
2. Si así lo requiere. Con ayuda de un desarmador se retiran los tornillos que 
tenga la tapa de alguno de los costados de la PC. 
3. Se retira alguna de las tapas para ver el interior de la PC. 
4. Nos colocamos la pulsera Antiestática para evitar provocar algún daño 
sobre algún componente de la PC. 
5. Con ayuda de la linterna. Buscamos los conectores de todos los cables que 
estorben la vista hacia la tarjeta madre. Una vez ubicados, los 
desconectamos y los retiramos para poder tener una mejor visión a la 
tarjeta madre. 
6. Si así lo requiere. Con la ayuda del desarmador retiramos los tornillos del 
CPU cooler. Si no tiene, con cuidado intentamos separar el CPU cooler del 
procesador pagados con la pasta térmica. 
7. Una vez despejada la tarjeta madre con la ayuda de la linterna y si así lo 
desea con la ayuda de la lupa identificamos los componentes de la 
computadora. 
8. Una vez identificados, realizamos una foto a la tarjeta madre donde se 
alcancen a distinguir todos los componentes analizados. 
9. Los identificamos y señalamos en la fotografía. 
 
Relación de la Práctica con lo Visto en Clase 
Conocimos e identificamos los componentes de la computadora dentro de ella 
para saber su arquitectura con la que estaba construida. 
Resultados 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Conclusiones 
 
Las computadoras han sido cada vez más importantes durante el paso 
de los años, por lo tanto, es de mucha utilidad comprender como pueden 
llegar a funcionar y conocer cada uno de los componentes y 
arquitecturas de las que estas se componen. Además, el usuario 
promedio que desconoce estos datos puede pasar por alto que los 
errores más comunes de los equipos son de sencilla resolución, 
pudiendo llegar por ellos mismos a un diagnóstico general de cada una 
de las piezas de la computadora. 
Nosotros, como Ingenieros en Software, tenemos la principal finalidad 
de conocer todos estos componentes y estructuras para saber como se 
comporta una computadora en el día a día, y así también lograr adaptar 
el software a las necesidades que un equipo requiera, sea de gama baja 
o alta.