MODELO ENTIDAD RELACION
Un diagrama o modelo entidad-relación (a veces denominado por sus siglas del inglés, E-R "Entity relationship", o del español DER "Diagrama de Entidad Relación") es una herramienta para el modelado de datos que permite representar las entidades relevantes de un sistema de información así como sus interrelaciones y propiedades.

El Modelo Entidad-Relación.

1. Se elabora el diagrama (o diagramas) entidad-relación.
2. Se completa el modelo con listas de atributos y una descripción de otras restricciones que no se pueden reflejar en el diagrama.

El modelado de datos no acaba con el uso de esta técnica. Son necesarias otras técnicas para lograr un modelo directamente implementable en una base de datos. Brevemente:

• Transformación de relaciones múltiples en binarias.
• Normalización de una base de datos de relaciones (algunas relaciones pueden transformarse en atributos y viceversa).
• Conversión en tablas (en caso de utilizar una base de datos relacional).

Base teórica y conceptual

El modelo de datos entidad-relación está basado en una percepción del mundo real que consta de una colección de objetos básicos, llamados entidades, y de relaciones entre esos objetos.

Entidad

Representa una “cosa” u "objeto" del mundo real con existencia independiente, es decir, se diferencia unívocamente de otro objeto o cosa, incluso siendo del mismo tipo, o una misma entidad.
Algunos Ejemplos:

• Una persona. (Se diferencia de cualquier otra persona, incluso siendo gemelos).
• Un automóvil. (Aunque sean de la misma marca, el mismo modelo,..., tendrán atributos diferentes, por ejemplo, el número de chasis).
• Una casa (Aunque sea exactamente igual a otra, aún se diferenciará en su dirección).

Una entidad puede ser un objeto con existencia física como: una persona, un animal, una casa, etc. (entidad concreta); o un objeto con existencia conceptual como: un puesto de trabajo, una asignatura de clases, un nombre,etc. (entidad abstracta).
Una entidad está descrita y se representa por sus características o atributos. Por ejemplo, la entidad Persona las características: Nombre, Apellido, Género, Estatura, Peso, Fecha de nacimiento, etc...

Atributos

Los atributos son las características que definen o identifican a una entidad. Estas pueden ser muchas, y el diseñador solo utiliza o implementa las que considere más relevantes. Los atributos son las propiedades que describen a cada entidad en un conjunto de entidades.
En un conjunto de entidades, cada entidad tiene valores específicos asignados para cada uno de sus atributos, de esta forma, es posible su identificación unívoca.
Ejemplos:
A la colección de entidades «alumnos», con el siguiente conjunto de atributos en común, (id, nombre, edad, semestre), pertenecen las entidades:

• (1, Sofía, 38 años, 2)
• (2, Josefa, 19 años, 5)
• (3, Carlos, 20 años, 2)
• ...

Cada una de las entidades pertenecientes a este conjunto se diferencia de las demás por el valor de sus atributos. Nótese que dos o más entidades diferentes pueden tener los mismos valores para algunos de sus atributos, pero nunca para todos.
En particular, los atributos identificativos son aquellos que permiten diferenciar a una instancia de la entidad de otra distinta. Por ejemplo, el atributo identificativo que distingue a un alumno de otro es su número de id.
Para cada atributo, existe un dominio del mismo, este hace referencia al tipo de datos que será almacenado o a restricciones en los valores que el atributo puede tomar (cadenas de caracteres, números, solo dos letras, solo números mayores que cero, solo números enteros...).
Cuando algún atributo correspondiente a una entidad no tiene un valor determinado, recibe el valor nulo, bien sea porque no se conoce, porque no existe o porque no se sabe nada al respecto del mismo.

Relación

Describe cierta dependencia entre entidades o permite la asociación de las mismas.

BUS LOCAL:

Es el conjunto de líneas (cables) de hardware utilizados para la transmisión de datos entre los componentes de un sistema informático. Un bus es en esencia una ruta compartida que conecta diferentes partes del sistema como el procesador, la controladora de unidad de disco, la memoria y los puertos de entrada, salida, permitiéndoles transmitir información.

El bus, por lo general supervisado por el microprocesador, se especializa en el transporte de diferentes tipos de información.

BUS DE DATOS:

El Bus de Datos trabaja en conjunción con el Bus de Direcciones para transportar los datos a través del computador. El tamaño del Bus de Datos puede ser de 16, 32 o 64 bits.

Teniendo en cuenta las mencionadas limitaciones del bus AT y la infalibilidad de los buses EISA y MCA para asentarse en el mercado,

BUS DE CONTROL:

El Bus de Control tiene la tarea de marcar el estado de una instrucción dada a la PC.

Gobierna el uso y acceso a las líneas de datos y de direcciones. Como estas líneas están compartidas por todos los componentes tiene que proveerse de determinados mecanismos que controlen su utilización. Las señales de control transmiten tanto ordenes como información de temporización entre los módulos del sistema.

Un bus de control, es parte del bus de la computadora (la conexión física), que es utilizado por la CPU para comunicarse con otros dispositivos. El bus de control transmite comandos desde la CPU y devuelve una señal de estado desde el dispositivo.

El Bus de Control es utilizado para sincronizar las actividades y transacciones con los periféricos del sistema. Algunas de estas señales, como R / W , son señales que la CPU envía para indicar que tipo de operación se espera en ese momento. Los periféricos también pueden remitir señales de control a la CPU, como son INT, RESET, BUS RQ. Las señales más importantes en el bus de control son las señales de cronómetro, que generan los intervalos de tiempo durante los cuales se realizan las operaciones. Este tipo de señales depende directamente del tipo del microprocesador.

BUS NORMALIZADOS

SCSI:

Esta es la norma original, a partir de la cual se desarrollaron todas las demás. El ancho de bus es de 8 bits. No permite una longitud de bus mayor de 6 metros y una velocidad de transferencia teórica de hasta 5MB/s, aunque en la práctica no se alcanzan velocidades superiores a los 2MB/s a causa de los periféricos conectados.

SCSI-II:

Esta versión no es más que una revisión de la SCSI, por lo que solo le aporta nuevos comandos de control. La velocidad de transferencia sigue en la misma línea que le SCSI.

Fast SCSI-II:

Esta si que es una versión nueva, que ofrece velocidades de hasta 10MB/s, en modo síncrono, siempre de forma teórica.

Wide SCSI:

Nueva versión de la norma SCSI que ofrece un ancho de bus de 16 bits, lo que dobla (teóricamente) la velocidad de transferencia, puesto que en una mismo ciclo se transmiten el doble de bytes. Existen adaptadores Wide SCSI - SCSI, por lo que este tipo de periféricos pueden ser usados en un Amiga.

Differencial SCSI:

Esta versión SCSI utiliza un sistema de cableado diferencial en sus líneas, lo que permite extender la longitud del bus hasta 25 metros.

Existen adaptadores Differencial SCSI - SCSI, por lo que este tipo de periféricos pueden ser usados en un Amiga.

Fast Wide SCSI:

Nueva revisión de la norma Wide SCSI, que ofrece un ancho de bus bien de 16 o de 32 bits, aunque esta última variante es muy rara.

BUS DE DIRECCIONES

Consiste en el conjunto de líneas eléctricas necesarias para establecer una dirección.La capacidad de la memoria que se puede direccionar depende de la cantidad de bits que conforman el bus de direcciones, siendo 2ⁿ (dos elevado a la ene) el tamaño máximo en bytes del banco de memoria que se podrá direccionar con n líneas. Por ejemplo, para direccionar una memoria de 256 bytes, son necesarias al menos 8 líneas, pues 2⁸ = 256. Adicionalmente pueden ser necesarias líneas de control para señalar cuando la dirección está disponible en el bus. Esto depende del diseño del propio bus.

COMUNICACIÓN INTERNA EN LA COMPUTADORA

La   comunicación interna de una computadora es la que se compone a través de buses, direccionamiento, temporización, interrupciones de hardware, acceso directo a memoria.
En primera instancia un bus es un conjunto de líneas o caminos por los cuales los datos fluyen internamente de una parte a otra de la computadora, 
BusesSon el conjunto de líneas o caminos por los cuales los datos fluyen internamente de una parte a otra de la computadora (CPU, disco duro, memoria). Puede decirse que en las computadoras modernas hay muchos buses, por ejemplo entre los puertos IDE y los drives, entre una placa Aceleradora de video y la memoria Ram, entre el modem y el Chipset, etc. Pero Los buses básicos son: a) el bus interno (bus de datos), o sea el que comunica los diferentes componentes con la CPU y la memoria RAM, formado por los hilos conductores que vemos en el circuito impreso de la placa, y el bus de direcciones.

diagrama y bloques de una computadora

diagrama y bloques de una computadora:

1. DIAGRAMA DE BLOQUES DE UNA COMPUTADORA DIGITAL Y ALGUNAS DEFINICIONES UTILIZADAS Elaborado por: Ing. Jaime E. Velarde SISTEMAS MICROPROCESADOS

2. COMPUTADORA DIGITAL (digital computer) : Dispositivo o máquina electrónica capaz de resolver problemas, mediante la ejecución de INSTRUCCIONES. Para que aceptando datos digitales, pueda realizar operaciones aritméticas y lógicas sobre esos datos, y suministre los resultados de esas operaciones, a muy altas velocidades.

3. Evolución de dispositivos para realizar cálculos, que aparecieron a través de la historia. Partiendo desde el ÁBACO, pasando por la PASCALINA, las SUMADORAS MECÁNICAS, la SUMADORA CURTA, las REGLAS de CÁLCULO, hasta llegar a las actuales CALCULADORAS ELECTRÓNICAS.

4. COMPUTADORA DIGITAL UNIDAD DE ARITMÉTICA Y LÓGICA UNIDAD DE MEMORIA DATOS Y RESULTADOS

5. UNIDAD DE ARITMÉTICA Y LÓGICA ( arithmetic logic unit ALU ): Conjunto de circuitos digitales que realizan las operaciones tanto lógicas como aritméticas. UNIDAD DE MEMORIA ( memory unit ): Es el recurso donde se almacenan las instrucciones de los programas (memoria solo de lectura) y los datos y resultados que se procesan (memoria de lectura y escritura). BUS ( bus ): Es un grupo de conductores que permite llevar la información entre los distintos bloques de la computadora digital.

6. COMPUTADORA DIGITAL UNIDAD DE ARITMÉTICA Y LÓGICA UNIDAD DE MEMORIA DATOS Y RESULTADOS UNIDAD DE CONTROL INSTRUCCIONES SEÑALES DE CONTROL SISTEMA DE RELOJ

7. UNIDAD DE CONTROL ( control unit ): Módulo encargado de buscar e interpretar las instrucciones de un PROGRAMA, con el fin de coordinar el funcionamiento de las demás unidades que conforman la computadora digital, por medio de las señales de control. Los circuitos de la Unidad de Control son secuenciales, razón por la cual necesitan para su funcionamiento de una señal de reloj, cuya frecuencia determina la velocidad de ejecución de las instrucciones.

8. INSTRUCCIÓN ( instruction ): Es una orden o comando para que la ALU realice alguna operación. PROGRAMA ( program ): Secuencia de instrucciones que permiten a la ALU procesar datos y obtener resultados, con algún fin específico.

9. COMPUTADORA DIGITAL UNIDAD DE ARITMÉTICA Y LÓGICA UNIDAD DE MEMORIA DATOS Y RESULTADOS UNIDAD DE CONTROL INSTRUCCIONES SEÑALES DE CONTROL SISTEMA DE RELOJ PERIFÉRICOS SISTEMA DE ENTRADA Y SALIDA

10. PERIFÉRICO ( peripheral ): Es un dispositivo auxiliar que se encarga de acondicionar entre las señales digitales de la computadora y el mundo exterior o viceversa. Así por ejemplo: los monitores o pantallas de video, los visualizadores o displays, las impresoras, los modems, los teclados, etc. SISTEMA DE ENTRADA Y SALIDA ( I/O system ): Es el conjunto de circuitos electrónicos, que permiten el flujo de la información entre las distintas unidades de la computadora digital con el mundo exterior, mediante los PERIFERICOS.

11. COMPUTADORA DIGITAL UNIDAD DE ARITMÉTICA Y LÓGICA UNIDAD DE MEMORIA DATOS Y RESULTADOS UNIDAD DE CONTROL INSTRUCCIONES SEÑALES DE CONTROL SISTEMA DE RELOJ PERIFÉRICOS SISTEMA DE ENTRADA Y SALIDA UNIDAD CENTRAL DE PROCESO en un solo chip = MICROPROCESADOR

12. UNIDAD CENTRAL DE PROCESO ( central processing unit CPU ): Por la estrecha relación en su funcionamiento, la Unidad de Control y la ALU, siempre se las construyó una junto a la otra; llamándoles en su conjunto la CPU. MICROPROCESADOR ( microprocessor ): La fabricación de la CPU en un solo circuito integrado VLSI, se conoce como microprocesador.

13. COMPUTADORA DIGITAL UNIDAD DE ARITMÉTICA Y LÓGICA UNIDAD DE MEMORIA DATOS Y RESULTADOS UNIDAD DE CONTROL INSTRUCCIONES SEÑALES DE CONTROL SISTEMA DE RELOJ PERIFÉRICOS SISTEMA DE ENTRADA Y SALIDA UNIDAD CENTRAL DE PROCESO en un solo chip = MICROPROCESADOR Microcomputadora en un solo chip = MICROCONTROLADOR

14. MICROCONTROLADOR ( sigle-chip microcomputer ): El desarrollo en la tecnología de fabricación de circuitos integrados permite en la actualidad disponer de circuitos integrados VLSI que contienen además de la CPU, la unidad de memoria y sistemas de E/S desde muy elementales hasta sistemas completos, a los que se les conoce como microcontroladores o microcomputadoras en un solo chip.

15. COMPUTADORA DIGITAL UNIDAD DE ARITMÉTICA Y LÓGICA UNIDAD DE MEMORIA DATOS Y RESULTADOS UNIDAD DE CONTROL INSTRUCCIONES SEÑALES DE CONTROL SISTEMA DE RELOJ PERIFÉRICOS SISTEMA DE ENTRADA Y SALIDA UNIDAD CENTRAL DE PROCESO en un solo chip = MICROPROCESADOR Microcomputadora en un solo chip = MICROCONTROLADOR FUENTE DE PODER CIRCUITOS IMPRESOS, CONECTORES, CABLES, etc. MICROCOMPUTADORA si la computadora contiene a un microprocesador o a un microcontrolador

16. MICROCOMPUTADORA ( microcomputer ): Es una computadora digital que utiliza como elemento inteligente para su funcionamiento, un microprocesador o un microcontrolador.

17. SOFTWARE ( software ): Son las instrucciones, programas y demás información que se dispone para la utilización eficaz de una computadora digital. HARDWARE ( hardware ): Son los circuitos y dispositivos físicos que conforman la computadora digital y sus periféricos. FIRMWARE ( firmware ): Son los circuitos que contienen programas inalterables como las ROM, PROM, EPROM o EEPROM.

18. CIRCUITO INTEGRADO DEL PRIMER MICROPROCESADOR

.- Arquitectura del procesador (CPU)

Conocer mas a fondo la arquitectura del microprocesador, sus caracteristicas y aplicaciones, asi como su evolucion a los microprocesadores actuales que ahora conocemos, es uno de los objetivos de este tema.

Arquitectura de la computadora es un diseño conceptual y una estructura operativa del sistema. Es el plan funcional y la descripción de las necesidades y diseño de aplicaciones para diferentes partes de un PC, centrándose en gran medida de la manera a través de la cual la unidad central de procesamiento (CPU) realiza internamente y accede a las direcciones en la memoria.

Arquitectura de la computadora se compone de las siguientes tres subcategorías principales:

(a) Arquitectura de conjunto de instrucciones (ISA). ISA es la imagen abstracta de un sistema que es visto por un lenguaje de máquina / programador en lenguaje ensamblador, incluido el conjunto de instrucciones, tamaño de palabra, los modos de dirección de memoria, los registros del procesador, y la dirección y los formatos de datos.

(b) Microarquitectura. Microarquitectura, también llamado organizacion del computador es una descripcion de nivel inferior, más concreta y detallada, que incluye cómo los componentes del sistema están interconectados e interoperan para implementar el ISA. El tamaño de la caché de un computador por ejemplo, es una cuestión de organización que, en general, no tiene nada que ver con ISA.

c ) Diseño de Sistemas. Diseño de Sistemas incluye todos los demás componentes de hardware dentro de un sistema como el sistema de interconexiones (es decir, los buses y los interruptores de computador), los controladores de memoria y jerarquías, la CPU fuera de los mecanismos de carga (es decir, acceso directo a memoria) y temas como el multiprocesamiento.

Imagen: Diagrama de bloques de la arquitectura de microprocesador Pentium

Más importantes mejoras en la arquitectura Pentium a lo largo de los 80486 fueron la instrucción por separado y los cachés de datos, el bus de doble entero, utilizando el poder de predicción de rama, la pipeline de punto flotante, junto a la de 64-bit bus de datos externo. -Incluso se llevó a cabo la comprobación de paridad para el bus de datos y los arreglos internos de RAM (cachés y TLBs).

Mejoras en todos los procesadores Pentium se incluyen para mejorar el rendimiento. Hubo muy pocos nuevas instrucciones. Microprocesador Pentium utiliza unos 3 millones de transistores en un 294 mm2 (456k mils2). El uso de cachés y TLBs sólo alrededor del 30% de la matriz. A unos 17 mm en un lado, el camino entero de datos se encuentra en el centro, mientras que los datos de coma flotante es camino en el lado opuesto de la caché de datos.

Superescalar contradictorias con otros diseños, tales como Super SPARC, Pentium entero de la ruta de datos es en realidad más grande que sus datos FP camino. Intel estima en torno al 30% de los transistores se dedicaron a la compatibilidad con la arquitectura X-86. Gran parte de esta sobrecarga es más probable en el ROM de microcódigo, decodificar la instrucción y la unidad de control, y los adders en la dirección, pero hay otros efectos del complejo conjunto de instrucciones. Por ejemplo, la tasa más alta de referencias a la memoria en x86 en comparación con los programas de código RISC.

Conjunto Registro. Un Registro es de carácter temporal para mantener los resultados, y controlar la ejecución del programa. Registros de propósito general en el microprocesador Pentium son EAX, ECX, EDX, EBX, ESP, EBP, ESI o EDI.

Los 32 bits son los registros prefijados con E, EAX, etc, y los menos de 16 bits 0–15 de estos registros se puede acceder con la AX, CX, etc. Asimismo, el menor ocho bits (0–7) se puede acceder con nombres tales como AL & BL. Considerando que, el mayor ocho bits (8–15) con nombres como AH y BH. El puntero de instrucción EAP también llamado programa de contador (PC) en 8 bits es un microprocesador de 32 bits para la gestión de registro de 32 bits de direcciones de memoria, y el segmento inferior de 16 bits se utiliza para la propiedad intelectual 16-bi dirección de memoria.

El registro Bandera es de 32-bit registro. Sin embargo, solo 14-bits se utilizan para 13 tareas diferentes, estas banderas son compatibles hacia arriba con los de los 8086 y 80286. La comparación de parámetros disponibles en 16 bits y microprocesador de 32 bits puede proporcionar algunas indicaciones relacionadas con la capacidad de estos procesadores. El 8086 con 9 banderas, mientras que el 80286 dispone de 11 banderas, y el 80386 se presentó con 13 banderas.

El microprocesador también incluye registros de control y sistema de dirección, así como los registros de depuración y prueba de sistema de registros y depuración de las operaciones.

Modo de direccionamiento

Modos de direccionamiento son un aspecto del conjunto de instrucciones en la arquitectura del CPU. Describir el modo eficaz de hacer frente a la dirección de memoria de cálculo de un operando mediante el uso de la información contenida en registros y / o constantes dentro de una máquina de la instrucción o en cualquier otro lugar.

Tipos de instrucciones para direccionamiento. Conjunto de instrucciones tienen 11 modos de direccionar , además de las instrucciones disponibles normalmente en el microprocesador de 8 bits y están dividido en 9 categorías de las operaciones. Este conjunto incluye operaciones como cadena de bits y las operaciones de manipulación, con un elevado nivel de apoyo lingüístico y el sistema operativo de apoyo. Una instrucción puede tener 0–3 operandos. Los operandos pueden ser de 8 bits, 16-bit o 32-bits de longitud. El 80386 puede manejar varios tipos de datos, como algo único, la cadena de bits, con y sin signo (-) 8-bits, (-) de 16 bits, (-) de 32 bits y de (-) 64 - bits de datos, ASCII carácter, así como los números BCD.

Imagen: arquitectura de conjunto de instrucciones Intel formato

El procesador Pentium tiene dos modos principales de funcionamiento (es decir, el modo protegido y modo real) y un “sistema de gestión”. El modo de funcionamiento determina la accesibilidad de las instrucciones y características arquitectónicas.

Modo protegido. Es el estado nativo de microprocesador. Todas las instrucciones y las características arquitectónicas se encuentran disponibles en este modo, que ofrecen más alto nivel de rendimiento y capacidad. Modo protegido también proporcionan capacidad de ejecutar directamente “modo de dirección real” en 8086 un software de protección, del medio ambiente multi-tarea. Esta función se llama virtual-8086 “modo” (o modo V86). Sin embargo, no es realmente un procesador de “modo”, más bien un atributo que puede ser activado para cualquier tarea (con el software adecuado), mientras que esten en modo protegido.

Dirección modo real / modo real. Modo real proporciona el entorno de programación del procesador Intel 8086, con algunas extensiones (como la posibilidad de salir de este modo). Restablecer el procesador de inicialización de los lugares reales en el modo por defecto. A partir de ahí, con una sola instrucción, se puede cambiar a modo protegido.

Sistema de Gestión de Modo. Sistema de Gestión de Mode (SMM) es apoyado por un procesador Pentium. SMM es un estándar de arquitectura característica única a todos los nuevos microprocesadores Intel, comenzando con el procesador Intel 80386 SL, que ofrece un sistema operativo y la aplicación independiente y transparente mecanismo para aplicar el sistema de gestión de energía y OEM diferenciación características. SMM se activa a través de una interrupción externa (SMI), que cambia la CPU para un espacio de direcciones mientras que el ahorro de todo el contexto de la CPU. SMM código puede ser ejecutado después transparente.

Características avanzadas. El procesador Pentium P 54 C es el producto de la arquitectura del procesador Pentium de Intel y 0.6 micras, 3.3 El proceso de V BiCMOS procesador Pentium logra un mayor rendimiento que el procesador más rápido Intel486 haciendo uso de las siguientes tecnologías avanzadas.

(a)Ejecución superescalar. El procesador 80486 de Intel puede ejecutar sólo una instrucción a la vez. El procesador Pentium puede ejecutar dos instrucciones al mismo tiempo.

(b) Arquitectura del pipeline. Al igual que el procesador 80486 de Intel, el procesador Pentium ejecuta instrucciones en cinco etapas. Esta escenificación / pipelining permite que el procesador de la superposición de múltiples instrucciones de modo que toma menos tiempo para ejecutar dos instrucciones en una fila. El procesador Pentium tiene dos procesadores independientes de las tuberías debido a su arquitectura superescalar.

© Subdivisión de búfer de destino. El procesador obtiene la direccion de destino antes que la instrucción se ejecute en la rama apropiada.

(d) Doble 8-KB Caches. El Procesador Pentium tiene dos caches de 8KB en chip, uno se utiliza para las instrucciones y otra para datos. Esto permite que el procesador Pentium pueda obtener los datos y las instrucciones de la caché al mismo tiempo.

(e) Write-back cache. Sólo los datos en la caché de datos cuando se cambian se modifican. Memoria de datos sólo cuando hay cambios, el procesador Pentium sustituye los los datos en la caché con un conjunto diferente de datos

(e) 64-bit de bus. Con su bus de 64-bit de ancho de datos externos , el procesador Pentium puede manejar hasta el doble de la carga de datos del procesador Intel486 en el mismo ciclo de reloj.

(f) Optimización de la instrucción. El procesador Pentium ha sido optimizado para ejecutar instrucciones en menos ciclos de reloj que su predecesor el procesador 80486.

(g) Optimización de coma flotante. El Microprocesador Pentium más rápidamente ejecuta instrucciones individuales a través de la ejecución pipelining, y permite múltiples instrucciones de punto flotante para ser ejecutados al mismo tiempo.

(h) Extensiones Pentium. El procesador Pentium tiene extensiones menores de conjuntos de instrucciones que el procesador 80486. Tiene también un conjunto de extensiones para multiprocesador (MP). Esto ha hecho que la instalación de múltiples procesadores Pentium posibles en un solo equipo

Medios de Acceso Otros Elementos

En este tema se dan a conocer los puertos de la computadora, y saber para que funcionan cada uno de ellos y con esto tener los medios para accesar a otros elementos o componentes de las computadoras..

Operaciones Logicas ALU

En este tema se presentan las caracteristicas de las operaciones logicas, asi como se desarrollan y como se aplican en la ALU.

La mayoría de las operaciones del microprocesador son realizadas por uno o más ALUs. ALU carga los datos de los registros de entrada y recibe instrucciones de una unidad de control externo con respecto a la operación a realizar, y posteriormente almacena los resultados en los registros de salida después de realizar la operación requerida. Las operaciones pueden ser suma, resta, multiplicación, división y raíz cuadrada. Otros mecanismos mueven los datos entre los registros y la memoria

Imagen: A 2-bit ALU capaz de realizar AND, OR, XOR, y además funciones

ALUs son capaces de realizar las siguientes operaciones típicas:

(a) Operaciones Enteras (suma, resta, y, en ocasiones, multiplicación y división)

(b) Bitwise operaciones lógicas (AND, NOT, OR y XOR)

c) Bit-shifting (cambio de una palabra a un determinado número de bits, ya sea a la izquierda oa la derecha, con o sin signo ). Los cambios (shifts) se pueden interpretar como multiplicado por 2 o dividido por 2.

Half-Adder son capaz de sumar dos bits a la vez. Tienen dos entradas (es decir, A y B) y dos salidas (es decir, la suma S y acarreo C), S es dos bits “XOR” de A y B, mientras que C es la ‘Y’ de A y B.

Es obligatorio que la salida de un Half-Adder sea la suma de dos números de un bit, con C siendo el bit significativo de estas dos salidas.

Antes de continuar, recordar que este trabajo esta enfocado al desarrollo de las COMPETENCIAS DIGITALES apropiadas para este siglo, algunas de ellas que se consideran necesarias para empezar este trabajo son:

1.- Audio de este tema, solo click en el siguiente icono para escucharlo:

2.- Traduccion del tema a otros lenguajes, solo seleccionar el lenguaje apropiado y click en el

Las razones para el uso de estas dos tecnologias son sencillas, la primera es para cubrir necesidades propias de personas con capacidades diferentes que navegan por internet, aunque tambien muchas personas aprecian y entienden mejor con un refuerzo auditivo del tema.

Las tecnologias de traduccion de lenguajes, tales como las que se estan demostrando en este tema, primero ya son cada vez mas sencillas de incorporar a una amplia gama de trabajos. Ademas de que cada vez son mejores las capacidades de traduccion de estas herramientas automatizadas, muchas de ellas son auxiliadas por la intervencion de personas, y por ultimo el internet es una tecnologia que toca todo el planeta y es necesario facilitar la comunicacion de ideas entre todas las culturas del mundo.

Por ultimo, mas competencias digitales necesarias para vivir, entender y participar con exito en este siglo, se explican y se piden mas abajo de este tema.

dispositivos:

En computación, entrada/salida, también abreviado E/S o I/O (del original en inglés input/output), es la colección de interfaces que usan las distintas unidades funcionales (subsistemas) de un sistema de procesamiento de información para comunicarse unas con otras, o las señales (información) enviadas a través de esas interfaces. Las entradas son las señales recibidas por la unidad, mientras que las salidas son las señales enviadas por ésta.
El término puede ser usado para describir una acción; "realizar una entrada/salida" se refiere a ejecutar una operación de entrada o de salida. Los dispositivos de E/S los usa una persona u otro sistema para comunicarse con una computadora. De hecho, a los teclados y ratones se los considera dispositivos de entrada de una computadora, mientras que los monitores e impresoras son vistos como dispositivos de salida de una computadora. Los dispositivos típicos para la comunicación entre computadoras realizan las dos operaciones, tanto entrada como salida, y entre otros se encuentran los módems y tarjetas de red.
Es importante notar que la designación de un dispositivo, sea de entrada o de salida, cambia al cambiar la perspectiva desde el que se lo ve. Los teclados y ratones toman como entrada el movimiento físico que el usuario produce como salida y lo convierten a una señal eléctrica que la computadora pueda entender. La salida de estos dispositivos son una entrada para la computadora. De manera análoga, los monitores e impresoras toman como entrada las señales que la computadora produce como salida. Luego, convierten esas señales en representaciones inteligibles que puedan ser interpretadas por el usuario. La interpretación será, por ejemplo, por medio de la vista, que funciona como entrada.
En arquitectura de computadoras, a la combinación de una unidad central de procesamiento (CPU) y memoria principal (aquélla que la CPU puede escribir o leer directamente mediante instrucciones individuales) se la considera el corazón de la computadora y cualquier movimiento de información desde o hacia ese conjunto se lo considera entrada/salida. La CPU y su circuitería complementaria proveen métodos de entrada/salida que se usan en programación de bajo nivel para la implementación de controladores de dispositivos.
Los sistemas operativos y lenguajes de programación de más alto nivel brindan conceptos y primitivas de entrada/salida distintos y más abstractos. Por ejemplo, un sistema operativo brinda aplicativos que manejan el concepto de archivos. El lenguaje de programación C define funciones que les permiten a sus programas realizar E/S a través de streams, es decir, les permiten leer datos desde y escribir datos hacia sus programas.
Una alternativa para las funciones primitivas especiales es la mónada de E/S, que permite que los programas describan su E/S y que las acciones se lleven a cabo fuera del programa. Esto resulta interesante, pues las funciones de E/S introducirían un efecto colateral para cualquier lenguaje de programación, pero ahora una programación puramente funcional resultaría práctica.
Controlador de dispositivo
Los dispositivos de E/S están formados por una parte mecánica y una parte electrónica, esta última se denomina controlador de dispositivo y generalmente la interfaz entre ambas partes es de bajo nivel.^[1]
Por ejemplo el controlador de un disco duro convierte el flujo de bits recibido a los bloques necesarios para la operación a realizar.

[editar] Dispositivos de entrada y salida

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)^[2]
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 fijo 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 categoria 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

[editar] Algunos dispositivos de entrada y salida

• Entrada:
  • Teclado
  • Ratón
  • Joystick
  • Lápiz óptico
  • Micrófono
  • Webcam
  • Escáner
  • Escáner de código de barras
• Salida:
  • Monitor
  • Altavoz
  • Auriculares
  • Impresora
  • Plotter
  • Proyector

• Entrada/salida:
  • Unidades de almacenamiento
  • CD
  • DVD
  • Módem
  • Fax
  • Memory cards
  • USB
  • Router
  • Pantalla táctil
  • Dispositivos hápticos

*DISCOS DUROS*
En informática, un disco duro o disco rígido (en inglés Hard Disk Drive, HDD) es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos.
El primer disco duro fue inventado por IBM en 1956. A lo largo de los años, los discos duros han disminuido su precio al mismo tiempo que han multiplicado su capacidad, siendo la principal opción de almacenamiento secundario para PC desde su aparición en los años 60.^[1] Los discos duros han mantenido su posición dominante gracias a los constantes incrementos en la densidad de grabación, que se ha mantenido a la par de las necesidades de almacenamiento secundario.^[1]
Los tamaños también han variado mucho, desde los primeros discos IBM hasta los formatos estandarizados actualmente: 3,5" los modelos para PC y servidores, 2,5" los modelos para dispositivos portátiles. Todos se comunican con la computadora a través del controlador de disco, empleando una interfaz estandarizado. Los más comunes hoy día son IDE (también llamado ATA o PATA), SCSI (generalmente usado en servidores y estaciones de trabajo), Serial ATA y FC (empleado exclusivamente en servidores).
Para poder utilizar un disco duro, un sistema operativo debe aplicar un formato de bajo nivel que defina una o más particiones. La operación de formateo requiere el uso de una fracción del espacio disponible en el disco, que dependerá del formato empleado. Además, los fabricantes de discos duros, unidades de estado sólido y tarjetas flash miden la capacidad de los mismos usando prefijos SI, que emplean múltiplos de potencias de 1000 según la normativa IEC, en lugar de los prefijos binarios clásicos de la IEEE, que emplean múltiplos de potencias de 1024, y son los usados mayoritariamente por los sistemas operativos. Esto provoca que en algunos sistemas operativos sea representado como múltiplos 1024 o como 1000, y por tanto existan ligeros errores, por ejemplo un Disco duro de 500 GB, en algunos sistemas operativos sea representado como 465 GiB (Según la IEC Gibibyte, o Gigabyte binario, que son 1024 Mebibytes) y en otros como 500 GB.
Las unidades de estado sólido tienen el mismo uso que los discos duros y emplean las mismas interfaces, pero no están formadas por discos mecánicos, sino por memorias de circuitos integrados para almacenar la información. El uso de esta clase de dispositivos anteriormente se limitaba a las supercomputadoras, por su elevado precio, aunque hoy en día ya son muchísimo más asequibles para el mercado doméstico
Las características que se deben tener en cuenta en un disco duro son:

• Tiempo medio de acceso: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista y el sector deseado; es la suma del Tiempo medio de búsqueda (situarse en la pista), Tiempo de lectura/escritura y la Latencia media (situarse en el sector).
• Tiempo medio de búsqueda: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista deseada; es la mitad del tiempo empleado por la aguja en ir desde la pista más periférica hasta la más central del disco.
• Tiempo de lectura/escritura: Tiempo medio que tarda el disco en leer o escribir nueva información: Depende de la cantidad de información que se quiere leer o escribir, el tamaño de bloque, el número de cabezales, el tiempo por vuelta y la cantidad de sectores por pista.
• Latencia media: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en el sector deseado; es la mitad del tiempo empleado en una rotación completa del disco.
• Velocidad de rotación: Revoluciones por minuto de los platos. A mayor velocidad de rotación, menor latencia media.
• Tasa de transferencia: Velocidad a la que puede transferir la información a la computadora una vez la aguja está situada en la pista y sector correctos. Puede ser velocidad sostenida o de pico.

Otras características son:

• Caché de pista: Es una memoria tipo Flash dentro del disco duro.
• Interfaz: Medio de comunicación entre el disco duro y la computadora. Puede ser IDE/ATA, SCSI, SATA, USB, Firewire, Serial Attached SCSI
• Landz: Zona sobre las que aparcan las cabezas una vez se apaga la computadora.

ARQUITECTURA DE LA MEMORIA (ROM)

La arquitectura (estructura) interna de un CI-ROM es muy compleja y no necesitamos conocer todos sus detalles. Sin embargo es constructivo observar un diagrama simplificado de la estructura interna. Existen cuatro partes básicas: decodificador de renglones, arreglo de registros y buffer de salida.

•Arreglo de registros.

El arreglo de registros almacena los datos que han sido programados en la ROM. Cada registro contiene un numero de celdas de memoria que es igual al tamaño de la palabra. En este caso, cada registro almacena una palabra de 8 bits. Los registros se disponen en un arreglo de matriz< cuadrada que es común a muchos circuitos de semiconductor. Podemos especificar la posición de cada registro como una ubicada en un reglon y una columna específicos.

Las 8 salidas de datos de cada registro se conectan a un canal de datos interno que corre atreves de todo el circuito. Cada registro tiene dos entradas de habilitación (E); ambas tienen que ser altas a fin de que los datos del registro sean colocados en el canal.•Decodificadores de direcciones.

El código de dirección aplicado A3, A2, A1, A0, determina que registro será habilitado para colocar su palabra de datos en 8 bits en el canal. Los bits de dirección A1, A0, se alimentan de un decodificador uno de 4 que activa una línea de selección de renglón, y los bits de dirección A3, A2, se alimentan de un segundo decodificador uno de cuatro que activa una línea de selección de columna. Solamente un registro estará en el renglón y la columna seleccionados por las entradas de difracción, y estará habilitado.

•Buffer de salida.

El registro habilitado por las entradas de selección coloca el dato que tiene sobre el canal de datos. Estos datos entraran en los buffers de salida mismos que se encargan de trasmitirlos hacia las salidas externas siempre y cuando CS este en bajo. Si CS esta en alto, los buffers de salida se encuentran en el estado de alta impedancia, con lo que D7 asta D0 estarán flotando0

ARQUITECTURA DE LA MEMORIA (RAM)

Como sucede con la ROM, es útil pensar que la RAM consta de varios registros, cada uno de los cuales almacena una sola palabra de datos y tiene una dirección única. Las RAMS comúnmente vienen con capacidades de palabras de 1K, 4K, 8K, 16K, 64K, 128K, 256K, y 1024K, y tamaños de palabras de 1, 4, u 8 bits. Como veremos mas adelante , la capacidad de las palabras y el tamaño de estas puede extenderse combinando circuios integrados de memoria.
•Operación de lectura.
El código de dirección selecciona un registro del circuito de memoria para leer o escribir. A fin de leer el contenido de registro seleccionado, la entrada lectura/escritura (R/-W)* debe ser un 1. además, la entrada (CS) selección de CI debe ser activada (un 0 de este caso). La combinación de R/-W es igual a 1 y CS es igual a 0 habilita los buffers de salida de manera que el contenido de registro seleccionado aparecerá en las cuatro salidas de datos. R/-W igual a 1 también deshabilita los buffers de entrada de manera que las entradas de datos no afecten la memoria durante la operación de lectura.
•Operación de escritura.
Para escribir una nueva palabra de cuatro bits en el registro seleccionado se requiere que R/-W igual a 0 y CS igual 0. esta combinación habilita los buffers de entrada de manera que la palabra de cuatro bits aplicada a las entradas de datos se cargara en el registro seccionado. R/-W igual a 0 también deshabilita los buffers de salida que son de tres estados, de manera que las salidas de datos se encuentran en el estado de alta-z, durante una operación de escritura. La operación de escritura, desde luego, destruye la palabra que antes estaba almacenada en la dirección.

 

 

 

 

ARQUITECTURA DE LA MEMORIA (EPROM)

•ROM programable y borrable.

Una EPROM puede ser programada por el usuario y también puede borrarse y reprogramarse tantas veces como desee. Una ves programada, la EPROM es una memoria no volátil que contendrá sus datos almacenados indefinidamente. El proceso para programar una EPROM implica la aplicación de niveles de voltaje especiales (comúnmente en un orden de 10 a 25 volts) a las entradas adecuadas del circuito en una cantidad de tiempo especificada (por lo general 50 minutos) por la localidad de dirección. El proceso de programación generalmente es efectuado por un circuito especial de programación que esta separando del circuito en el cual la EPROM eventualmente trabajara. El proceso de programación completo puede llevar barios minutos para un microcircuito EPROM.

En una EPROM las celdas de almacenamiento son transistores MOSFET que tienen una compuerta de cilicio sin ninguna conexión eléctrica (es decir, una compuerta flotante). En un estado normal, cada transistor esta apagado y cada celda guarda un 1 lógico un transistor puede encenderse mediante la aplicación de un curso de programación de alto voltaje, el cual inyecta electrones de alta energía en la región formada por la compuerta flotante. Estos electrones permanecen en esta región una ves que a finalizado el pulso ya que no existe ninguna trayectoria de descarga.

Una ves que sea programado una celda de la EPROM se puede borrar su contenida exponiendo la EPROM a la luz ultravioleta (UV), la cual se aplica a través de la ventana que se encuerta sobre el encapsulado del circuito. La luz (UV) produce una foto corriente que va desde la compuerta flotante hacia el sustrato de cilicio; con esto se apaga el transistor y se lleva de nuevo la celda hacia el estado uno lógico. Este proceso de borrado requiere entre 15 a 20 minutos de exposición a los rayos (UV). Desafortunadamente, no existe ninguna forma de borrar solo algunas celdas; la luz (UV) borra todas las celdas al mismo tiempo por lo que una EPROM barrada almacena solamente unos lógicos. Una ves borrada puede volverse a programar.

TIPOS DE MEMORIAS

1:RAM

Siglas de Random Access Memory, un tipo de memoria a la que se puede acceder de forma aleatoria; esto es, se puede acceder a cualquier byte de la memoria sin pasar por los bytes precedentes. RAM es el tipo más común de memoria en las computadoras y en otros dispositivos, tales como las impresoras.

Hay dos tipos básicos de RAM:

•DRAM (Dynamic RAM), RAM dinámica

•SRAM (Static RAM), RAM estática

Los dos tipos difieren en la tecnología que usan para almacenar los datos. La RAM dinámica necesita ser refrescada cientos de veces por segundo, mientras que la RAM estática no necesita ser refrescada tan frecuentemente, lo que la hace más rápida, pero también más cara que la RAM dinámica. Ambos tipos son volátiles, lo que significa que pueden perder su contenido cuando se desconecta la alimentación.

En el lenguaje común, el término RAM es sinónimo de memoria principal, la memoria disponible para programas. En contraste, ROM (Read Only Memory) se refiere a la memoria especial generalmente usada para almacenar programas que realizan tareas de arranque de la máquina y de diagnósticos. La mayoría de los computadores personales tienen una pequeña cantidad de ROM (algunos Kbytes). De hecho, ambos tipos de memoria ( ROM y RAM )permiten acceso aleatorio. Sin embargo, para ser precisos, hay que referirse a la memoria RAM como memoria de lectura y escritura, y a la memoria ROM como memoria de solo lectura.

Se habla de RAM como memoria volátil, mientras que ROM es memoria no-volátil.

Tipos de memoria RAM

•VRAM :

Siglas de Vídeo RAM, una memoria de propósito especial usada por los adaptadores de vídeo. A diferencia de la convencional memoria RAM, la VRAM puede ser accedida por dos diferentes dispositivos de forma simultánea. Esto permite que un monitor pueda acceder a la VRAM para las actualizaciones de la pantalla al mismo tiempo que un procesador gráfico suministra nuevos datos. VRAM permite mejores rendimientos gráficos aunque es más cara que la una RAM normal.

•SIMM :

Siglas de Single In line Memory Module, un tipo de encapsulado consistente en una pequeña placa de circuito impreso que almacena chips de memoria, y que se inserta en un zócalo SIMM en la placa madre o en la placa de memoria. Los SIMMs son más fáciles de instalar que los antiguos chips de memoria individuales, y a diferencia de ellos son medidos en bytes en lugar de bits. El primer formato que se hizo popular en los computadores personales tenía 3.5″ de largo y usaba un conector de 32 pins. Un formato más largo de 4.25″, que usa 72 contactos y puede almacenar hasta 64 megabytes de RAM es actualmente el más frecuente. Un PC usa tanto memoria de nueve bits (ocho bits y un bit de paridad, en 9 chips de memoria RAM dinámica) como memoria de ocho bits sin paridad. En el primer caso los ocho primeros son para datos y el noveno es para el chequeo de paridad.

•DIMM :

Siglas de Dual In line Memory Module, un tipo de encapsulado, consistente en una pequeña placa de circuito impreso que almacena chips de memoria, que se inserta en un zócalo DIMM en la placa madre y usa generalmente un conector de 168 contactos.

•DIP :

Siglas de Dual In line Package, un tipo de encapsulado consistente en almacenar un chip de memoria en una caja rectangular con dos filas de pines de conexión en cada lado.

•RAM Disk :

Se refiere a la RAM que ha sido configurada para simular un disco duro. Se puede acceder a los ficheros de un RAM disk de la misma forma en la que se acceden a los de un disco duro. Sin embargo, los RAM disk son aproximadamente miles de veces más rápidos que los discos duros, y son particularmente útiles para aplicaciones que precisan de frecuentes accesos a disco.

Dado que están constituidos por RAM normal. los RAM disk pierden su contenido una vez que la computadora es apagada. Para usar los RAM Disk se precisa copiar los ficheros desde un disco duro real al inicio de la sesión y copiarlos de nuevo al disco duro antes de apagar la máquina. Observe que en el caso de fallo de alimentación eléctrica, se perderán los datos que huviera en el RAM disk. El sistema operativo DOS permite convertir la memoria extendida en un RAM Disk por medio del comando VDISK, siglas de Virtual DISK, otro nombre de los RAM Disks.

•SRAM:

Siglas de Static Random Access Memory, es un tipo de memoria que es más rápida y fiable que la más común DRAM (Dynamic RAM). El término estática viene derivado del hecho que necesita ser refrescada menos veces que la RAM dinámica.

Los chips de RAM estática tienen tiempos de acceso del orden de 10 a 30 nanosegundos, mientras que las RAM dinámicas están por encima de 30, y las memorias bipolares y ECL se encuentran por debajo de 10 nanosegundos.

Un bit de RAM estática se construye con un --- como circuito flip-flop que permite que la corriente fluya de un lado a otro basándose en cual de los dos transistores es activado. Las RAM estáticas no precisan de circuiteria de refresco como sucede con las RAMs dinámicas, pero precisan más espacio y usan mas energía. La SRAM, debido a su alta velocidad, es usada como memoria caché.

•DRAM :

Siglas de Dynamic RAM, un tipo de memoria de gran capacidad pero que precisa ser constantemente refrescada (re-energizada) o perdería su contenido. Generalmente usa un transistor y un condensador para representar un bit Los condensadores debe de ser energizados cientos de veces por segundo para mantener las cargas. A diferencia de los chips firmware (ROMs, PROMs, etc.) las dos principales variaciones de RAM (dinámica y estática) pierden su contenido cuando se desconectan de la alimentación. Contrasta con la RAM estática.

Algunas veces en los anuncios de memorias, la RAM dinámica se indica erróneamente como un tipo de encapsulado; por ejemplo “se venden DRAMs, SIMMs y SIPs”, cuando deberia decirse “DIPs, SIMMs y SIPs” los tres tipos de encapsulado típicos para almacenar chips de RAM dinámica. Tambien algunas veces el término RAM (Random Access Memory) es utilizado para referirse a la DRAM y distinguirla de la RAM estática (SRAM) que es más rápida y más estable que la RAM dinámica, pero que requiere más energía y es más cara

•EDO:

Siglas de Extended Data Output, un tipo de chip de RAM dinámica que mejora el rendimiento del modo de memoria Fast Page alrededor de un 10%. Al ser un subconjunto de Fast Page, puede ser substituida por chips de modo Fast Page.

Sin embargo, si el controlador de memoria no está diseñado para los más rápidos chips EDO, el rendimiento será el mismo que en el modo Fast Page.

MEMORIA ROM

ROM es el acrónimo de Read-Only Memory (memoria de sólo lectura). Es una memoria de semiconductor no destructible, es decir, que no se puede escribir sobre ella, y que conserva intacta la información almacenada, incluso en el caso de interrupción de corriente (memoria no volátil). La ROM suele almacenar la configuración del sistema o el programa de arranque del ordenador.

La memoria de sólo lectura o ROM es utilizada como medio de almacenamiento de datos en los ordenadores. Debido a que no se puede escribir fácilmente, su uso principal reside en la distribución de programas que están estrechamente ligados al soporte físico del ordenador, y que seguramente no necesitarán actualización. Por ejemplo, una tarjeta gráfica puede realizar algunas funciones básicas a través de los programas contenidos en la ROM.

Hay una tendencia a poner cada vez menos programas en la estática ROM, y más en los discos, haciendo los cambios mucho más fáciles. Los ordenadores domésticos a comienzos de los 80 venían con todo su sistema operativo en ROM. No había otra alternativa razonable ya que las unidades de disco eran generalmente opcionales. La actualización a una nueva versión significa usar un soldador o un grupo de interruptores DIP y reemplazar el viejo chip de ROM por uno nuevo. En el año 2000 los sistemas operativos en general ya no van en ROM. Todavía los ordenadores pueden dejar algunos de sus programas en memoria ROM, pero incluso en este caso, es más frecuente que vaya en memoria flash. Los teléfonos móviles y los asistentes personales digitales (PDA) suelen tener programas en memoria ROM (o, por lo menos en memoria flash). Algunas de las consolas de videojuegos que utilizan programas basados en la memoria ROM son la Super Nintendo, la Nintendo 64, la Mega Drive o la Game Boy. Estas memorias ROM, pegadas a cajas de plástico aptas para ser utilizadas e introducidas repetidas veces, son conocidas como cartuchos. Por extensión la palabra ROM puede referirse también a un archivo de datos que contenga una imagen del programa que se distribuye normalmente en memoria ROM, como una copia de un cartucho de videojuego.

Una razón de que todavía se utilice la memoria ROM para almacenar datos es la velocidad ya que los discos son más lentos. Aún más importante, no se puede leer un programa que es necesario para ejecutar un disco desde el propio disco. Por lo tanto, la BIOS, o el sistema de arranque oportuno del ordenador normalmente se encuentran en una memoria ROM.

La memoria RAM normalmente es más rápida de leer que la mayoría de las memorias ROM, por lo tanto el contenido ROM se suele trasvasar normalmente a la memoria RAM cuando se utiliza.

Sobre todo lectura

Además de los chips clásicos de memoria ROM puros, hay ROM llamada de “sobre todo lectura” (del inglés, Read-Mostly Memory). Esta pueden ser escrita durante su realización, pero además se puede cambiar su contenido después. Algunos ejemplos:

•Memoria PROM

•Memoria EPROM

•Memoria EEPROM

•Memoria flash

PROM:

Es el acrónimo de Programmable Read-Only Memory (ROM programable). Es una memoria digital donde el valor de cada bit depende del estado de un fusible (o antifusible), que puede ser quemado una sola vez. Estas memorias son utilizadas para grabar datos permanentes en cantidades menores a las ROMs, o cuando los datos deben cambiar en muchos o todos los casos.

EPROM:

Son las siglas de Erasable Programmable Read-Only Memory (ROM borrable programable). Es un tipo de chip de memoria ROM inventado por el ingeniero Dov Frohman que retiene los datos cuando la fuente de energía se apaga. En otras palabras, es no volátil.

EEPROM:

Son las siglas de electrically-erasable programmable read-only memory (ROM programable y borrable eléctricamente), en español o castellano se suele referir al hablar como E

PROM y en inglés “E-Squared-PROM”. Es un tipo de memoria ROM que puede ser programado, borrado y reprogramado eléctricamente, a diferencia de la EPROM que ha de borrarse mediante rayos ultravioletas. Aunque una EEPROM puede ser leída un número ilimitado de veces, sólo puede ser borrada y reprogramada entre 100.000 y 1.000.000 de veces.

CARACTERISTICAS ENTRE LA MEMORIA ROM Y RAM

 

La capacidad de una memoria (RAM y ROM) es el número de posiciones de un sistema, o dicho de otra manera, número de informaciones que puede contener una memoria.

La capacidad total de memoria será un dato esencial para calibrar la potencia de un computador. La capacidad de la memoria se mide en múltiplos de byte (8 bits): kilobytes (1.024 bytes) y megabytes (1.024 kilobytes).

Si bien es cierto, aquí sí se aplica la frase de a mayor capacidad, mayor velocidad. A la hora de escoger una memoria, intenta escoger un valor que sea óptimo (sea de 512 megabytes, 1 gigabyte o así) para que tengas mejor rendimiento en tu computadora.

FUNCIONAMIENTO DE LAS MEMORIAS RAM.

La memoria principal o RAM (acrónimo de Random Access Memory,Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el ordenador guarda los datos que estáutilizando en el momento presente. Se llama de acceso aleatorio porque el procesador accede a la información que está en la memoria en cualquier punto sin tener que accedera la información anterior y posterior. Es la memoria que se actualiza constantementemientras el ordenador está en uso y que pierde sus datos cuando el ordenador se apaga.

Proceso de carga en la memoria RAM:

Cuando las aplicaciones se ejecutan, primeramente deben ser cargadas enmemoria RAM. El procesador entonces efectúa accesos a dicha memoria para cargar instrucciones y enviar o recoger datos. Reducir el tiempo necesario para acceder a la memoria, ayuda a mejorar las prestaciones del sistema. La diferencia entre la RAM yotros tipos de memoria de almacenamiento, como los disquetes o discos duros, es que laRAM es mucho más rápida, y se borra al apagar el ordenador.

Es una memoria dinámica, lo que indica la necesidad de “recordar” los datos ala memoria cada pequeños periodos de tiempo, para impedir que esta pierda lainformación. Eso se llama Refresco. Cuando se pierde la alimentación, la memoria pierde todos los datos. “Random Access”, acceso aleatorio, indica que cada posición de memoria puede ser leída o escrita en cualquier orden. Lo contrario seria el accesosecuencial, en el cual los datos tienen que ser leídos o escritos en un orden predeterminado.

Las memorias poseen la ventaja de contar con una mayor velocidad, mayor capacidad de almacenamiento y un menor consumo. En contra partida presentan el CPU, Memoria y Disco Duro. Los datos de instrucciones cuando se carga un programa, se carga en memoria. (DMA)

El inconveniente es de que precisan una electrónica especial para su utilización, la función de esta electrónica es generar el refresco de la memoria. La necesidad de los refrescos de las memorias dinámicas se debe al funcionamiento de las mismas, ya que este se basa en generar durante un tiempo la información que contiene. Transcurrido este lapso, la señal que contenía la célula biestable se va perdiendo. Para que no ocurra esta perdida, es necesario que antes que transcurra el tiempo máximo que la memoria puede mantener la señal se realice una lectura del valor que tiene y se recargue la misma. Es preciso considerar que a cada bit de la memoria le corresponde un pequeño condensador al que le aplicamos una pequeña carga eléctrica y que mantienen durante un tiempo en función de la constante de descarga. Generalmente el refresco de memoria se realiza cíclicamente y cuando esta trabajando el DMA. El refresco de la memoria en modo normal esta a cargo del controlador del canal que también cumple la función de optimizar el tiempo requerido para la operación del refresco.