Tema 1- Hardware

Transistores, puertas lógicas y ordenadores completos.

Representación binaria

• Cualquier número se puede representar en binario, es decir sólo con ceros y unos.

Lo conseguimos dividiendo por dos el numero que queremos conseguir y guardándonos los restos:

Veamos el 37.

37 a Binario

• 37 / 2 => 18 | 1 (Es decir 37 = 18 * 2 + 1)

• 18 / 2 => 9 | 0 (Es decir 18 es 9 * 2)

• 9 / 2 => 4 | 1 (Es decir 9 es 4 * 2 + 1)

• 4 / 2 => 2 | 0 (Es decir 2 es 2 * 2)

• 2 / 2 => 1 | 0 (Es decir 2 es 1 * 2)

00 1011

Comprobación

00 1011

34 0125

Valor (0 o 1) * 2 Posición

Posición

Valor

816 124322 Posición

16*0Resultado 8*0 4*1 2*0 1*132*1

0Multiplicar 0 4 0 132

Total 32 + 0 + 0 + 4 +0 + 1 37

Trabajando con números binarios

• Vamos a sumar dos números en binario

• Sumaremos 9 y 5 a ver si da 14

• 9 => 1001

• 5 => 0101

• 14 => 1110

Sumas

00 119

01 105

11 0114 Suma binaria

A B CC

0 0 00

0 1 11

1 0 11

1 1 00

Si sumamos dos a dos los bits teniendo cuidado con los acarreos, obtendremos la

suma total.

1

Transistores

A -> Entrada: B -> AlimentacionC -> Salida

Al introducir una corriente que modifique las propiedades del material (semiconductor) se consigue que la corriente que ponemos a la entrada sePropague hasta la salida.

Transistores

A -> Entrada: B -> AlimentacionC -> Salida

Al introducir una corriente que modifique las propiedades del material (semiconductor) se consigue que la corriente que ponemos a la entrada sePropague hasta la salida. Es decir hacemos que el material sea conductor.

Tabla de verdad: Transistor

Transistor

A B CC

0 0 00

0 1 00

1 0 00

1 1 11

XOR 0 0 => 0

0

0

1

0

0

0

1

0 0

XOR 0 1 => 1

0

1

1

1

0

0

0

1 1

XOR 1 0 => 1

1

0

0

0

1

1

1

0 1

XOR 1 1 => 0

1

1

0

1

0

1

0

0 0

Tablas de verdad

AND

A B CC

0 0 00

0 1 00

1 0 00

1 1 11

OR

A B CC

0 0 00

0 1 11

1 0 11

1 1 11

XOR

A B CC

0 0 00

0 1 11

1 0 11

1 1 00

Tipos de datos: Texto

• Recuerden que los ordenadores sólo saben representar 0 y 1.

• ¿Cómo representar letras?

• Tabla ascii a cada carácter le corresponde un número.

Tipos de datos: Texto

Tipos de datos: Gráficos

• Un fichero gráfico almacena una matriz cuadrada de colores.

• Los colores van desde 0 a 16.777.215

• Para comodidad se representa en tripletas de rango 0..255 representando el brillo del color primario.

• 0 -> 00• 255 -> FF• 128 -> 80

Rojo Verde Azul

187 224 227

227 227 111

128 128 128

0 0 0

255 255 255

255 51 153

FF 33 99

Tipos de datos: Sonido (MP3)

• Un fichero de sonido (MP3) almacena la vibración que se le debe dar al altavoz para que suene la música.

• La vibración puede tomar un valor entre 0 y 16.384• La calidad de la música depende del numero de

vibraciones que se almacenen por segundo.

Teléfono 7.200 m/seg 7.2 KHz

Radio 11.000 m/seg 11 KHz

CD 44.100 m/seg 44.1 KHz

Tipos de datos: Gráficos

Tipos de datos: Sonido (MP3)

Bits, bytes y otras palabras

La UCP: unidad de control+unidad aritmético-lógica

Registros

UNIDADARITMÉTICA

MEMORIAPRINCIPAL

UNIDAD DE CONTROL Puntero

UNIDAD

de

entrada /salida

Periférico

Periférico

Periférico

Von Neumann

1945

El procesador: UC

Inicio

Captar de memoria la siguiente instrucción, incrementar el contador de programa

Ejecutar la instrucción captada

Parar ?NO

Si

El procesador: UCDependiendo del resultado de la decodificación:

• se introduce en memoria a través de la unidad de entrada información proveniente del exterior

• se transmite al exterior alguna información a través de la unidad de salida

• se extrae un dato de la memoria, se guarda en algún registro y la UAL realiza alguna operación

• la unidad de control rompe la secuencia normal de instrucciones pasando a ejecutar una instrucción que no es la siguiente en la memoria

• detiene definitivamente o temporalmente su acción

Itanium 2: un modelo de intel diseñado para servidores.

Velocidades disponibles: 900MHz y 1GHz

Ancho de banda de Entrada/salida: 6,4GB/s

Frecuencia de BUS: 400MHz

                                                                            

                                         

• El procesador Intel Pentium  4 a 3,06 GHz ofrece niveles más altos de rendimiento, creatividad y productividad.

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• Ofrecer un rendimiento superior en aplicaciones de música digital, juegos 3D, vídeo y tratamiento digital de imágenes, etc.

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Procesador Intel Pentium 4

                                                                                                                                                                       

Tarjetas gráficas de ATI

Placa base

Controladoras

Por ej. de disco duro

Slots de espansión de memoria