Una computadora es un dispositivo electrónico que acepta datos, realiza operaciones, muestra resultados y almacena los datos o resultados según sea necesario. Es una combinación de hardware y software Recursos que se integran entre sí y proporcionan diversas funcionalidades al usuario. El hardware son los componentes físicos de una computadora como un procesador, dispositivos de memoria, monitor, teclado, etc., mientras que el software es un conjunto de programas o instrucciones que los recursos del hardware requieren para funcionar correctamente.
Componentes de una computadora
Básicamente, hay tres componentes importantes de una computadora:
- Unidad de entrada
- Unidad Central de Procesamiento (CPU)
- Unidad de salida
1. Unidad de entrada:
La unidad de entrada consta de dispositivos de entrada que están conectados a la computadora. Estos dispositivos toman información y la convierten en un lenguaje binario que la computadora entiende. Algunos de los dispositivos de entrada comunes son el teclado, el mouse, el joystick, el escáner, etc.
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- La Unidad de Entrada se forma conectando uno o más dispositivos de entrada a una computadora.
- Un usuario ingresa datos e instrucciones a través de dispositivos de entrada como un teclado, mouse, etc.
- La unidad de entrada se utiliza para proporcionar datos al procesador para su posterior procesamiento.
2. Unidad Central de Procesamiento:
Una vez que el dispositivo de entrada ingresa la información en la computadora, el procesador la procesa. La CPU se llama cerebro de la computadora porque es el centro de control de la computadora. Primero obtiene instrucciones de la memoria y luego las interpreta para saber qué se debe hacer. Si es necesario, los datos se obtienen de la memoria o del dispositivo de entrada. Posteriormente, la CPU ejecuta o realiza el cálculo requerido y luego almacena la salida o la muestra en el dispositivo de salida. La CPU tiene tres componentes principales, que son responsables de diferentes funciones: Unidad Aritmética Lógica (ALU), Unidad de Control (CU) y Registros de Memoria.
A. Unidad Aritmética y Lógica (ALU): La ALU, como su nombre indica, realiza cálculos matemáticos y toma decisiones lógicas. Los cálculos aritméticos incluyen suma, resta, multiplicación y división. Las decisiones lógicas implican la comparación de dos elementos de datos para ver cuál es mayor, menor o igual.
- La unidad aritmética lógica es el componente principal de la CPU.
- Es el componente fundamental de la CPU.
- La unidad aritmética y lógica es un circuito digital que se utiliza para realizar operaciones aritméticas y lógicas.
B. Unidad de control: La unidad de control coordina y controla el flujo de datos que entran y salen de la CPU, y también controla todas las operaciones de la ALU, los registros de memoria y también las unidades de entrada/salida. También se encarga de llevar a cabo todas las instrucciones almacenadas en el programa. Decodifica la instrucción recuperada, la interpreta y envía señales de control a dispositivos de entrada/salida hasta que la ALU y la memoria realizan correctamente la operación requerida.
- La Unidad de Control es un componente de la unidad central de procesamiento de una computadora que dirige el funcionamiento del procesador.
- Indica a la memoria de la computadora, a la unidad aritmética y lógica y a los dispositivos de entrada y salida cómo responder a las instrucciones del procesador.
- Para ejecutar las instrucciones, los componentes de una computadora reciben señales de la unidad de control.
- También se le llama sistema nervioso central o cerebro de la computadora.
C. Registros de memoria: Un registro es una unidad temporal de memoria en la CPU. Se utilizan para almacenar los datos, que son utilizados directamente por el procesador. Los registros pueden ser de diferentes tamaños (16 bits, 32 bits, 64 bits, etc.) y cada registro dentro de la CPU tiene una función específica, como almacenar datos, almacenar una instrucción, almacenar la dirección de una ubicación en la memoria, etc. puede ser utilizado por un programador en lenguaje ensamblador para almacenar operandos, resultados intermedios, etc. El acumulador (ACC) es el registro principal en la ALU y contiene uno de los operandos de una operación que se realizará en la ALU.
La memoria adjunta a la CPU se utiliza para el almacenamiento de datos e instrucciones y se denomina memoria interna. La memoria interna se divide en muchas ubicaciones de almacenamiento, cada una de las cuales puede almacenar datos o instrucciones. Cada ubicación de memoria es del mismo tamaño y tiene una dirección. Con la ayuda de la dirección, la computadora puede leer fácilmente cualquier ubicación de la memoria sin tener que buscar en toda la memoria. Cuando se ejecuta un programa, sus datos se copian a la memoria interna y se almacenan en la memoria hasta el final de la ejecución. La memoria interna también se llama memoria primaria o memoria principal. Esta memoria también se llama RAM, es decir, Memoria de Acceso Aleatorio. El tiempo de acceso a los datos es independiente de su ubicación en la memoria, por ello, a esta memoria también se le llama memoria de Acceso Aleatorio (RAM).
- La unidad de memoria es el almacenamiento principal de la computadora.
- Almacena tanto datos como instrucciones.
- Los datos y las instrucciones se almacenan permanentemente en esta unidad para que estén disponibles cuando sea necesario.
3. Unidad de salida:
La unidad de salida consta de dispositivos de salida que están conectados a la computadora. Convierte los datos binarios provenientes de la CPU a una forma comprensible para los humanos. Los dispositivos de salida comunes son monitor, impresora, trazador, etc.
- La unidad de salida muestra o imprime los datos procesados en un formato fácil de usar.
- La unidad de salida se forma conectando los dispositivos de salida de una computadora.
- La unidad de salida acepta la información de la CPU y la muestra en un formato legible por el usuario.
Características de una computadora
1. Velocidad: Las computadoras pueden realizar millones de cálculos por segundo. La velocidad de cálculo es extremadamente rápida.
2. Precisión: Debido a que las computadoras funcionan con software preprogramado, no hay espacio para el error humano.
3. Diligencia: Pueden realizar cálculos complejos y largos al mismo tiempo y con la misma precisión.
4. Versátil: Las computadoras están diseñadas para ser versátiles. Pueden realizar múltiples operaciones al mismo tiempo.
5. Almacenamiento: Las computadoras pueden almacenar una gran cantidad de datos/instrucciones en su memoria, que pueden recuperarse en cualquier momento.