Modelo de Von Neumann

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En 1945 John Von Neumann 4establecio el modelo de arquitectura del computador digital el cual está compuesto de 3 unidades funcionales interconectadas mediante caminos o buses (canal digital que se componen de hilos que les permiten transmitir paralelamente la información, solo puede haber un componente que transmita la información). 

1.      Memoria principal
2.      Unidad central de proceso
3.      Unidad de Entrada/Salida 

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Memoria Principal (Mp): Es un almacén de información compuesto por muchas celdas del mismo tamaño lo cual quiere decir que almacenan la misma cantidad de bits y cada una tiene una dirección diferente. El contenido de estas celdas se puede leer o escribir. Y  su medida se expresa en múltiplos de Byte.

Esta memoria se encarga de almacenar tanto las instrucciones de la máquina y de los programas como los datos sobre los cuales operan.

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Unidad Central de Procesamiento (CPU): Está compuesta por la unidad aritmética y lógica y por la unidad de control. 

1.Unidad aritmética y lógica (UAL): Está formada por una serie de circuitos digitales que le permiten hacer operaciones lógicas como and, or , xor, etc.  y operaciones aritméticas como sumar, restar, multiplicar por 2 y dividir por 2.

Registros de Usuarios: pueden almacenar datos y resultados que se están utilizando en un determinado momento. Acelerando así la ejecución de instrucciones. Los registros son limitados dependiendo al procesador normalmente se tienen entre 8 y 128.

Contador de Programas o (PC): Es un registro que contiene la dirección de la instrucción que se está ejecutando.

Registro de estado: Es el que mantiene la información que afecta el funcionamiento de la unidad de control.

Registro de Instrucción (Instrucción Register): Almacena la instrucción que se está ejecutando es ente momento y que se acaba de leer de la memoria principal.

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2.Unidad de Control (UC): Es un circuito secuencial que coordinar las diferentes operaciones que se tienen que realizar dentro del CPU. Es el que le da vida a la computadora. Genera secuencias de señales de control que envía a las unidades del sistema para que realicen los pasos necesarios para ejecutar las instrucciones.

                           

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Unidad de Entrada/Salida (UE/S): Se encarga de conectar el computador (Conjunto formado por el procesador,  memoria principal y en ocasiones otros periféricos) a las partes exteriores llamadas periféricos. Se dividen en 2:

De Almacenamiento: Son Memorias Externas como el disquete, discos duros y las cintas magnéticas.

El disco magnético es el periférico más importante porque almacena los datos y los programas. Se compone de platos con una fina capa de material magnético sobre las superficies activas, para cada una de ellas hay un cabezal de lectura y escritura.

De Comunicación: Son los que permiten la interacción (comunicación) entre el hombre y la computadora y entre ellas mismas,  también se encarga de adaptar las velocidades  entre ellos y minimizar  el tiempo que el computador le dedica a atender las operaciones de las entradas y salidas;. Entre ellos encontramos el teclado, la impresora, el modem.

Esta unidad se estructura en una serie de módulos o controladores para cubrir los requisitos de diferentes tipos de periféricos.

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Concepto de programa almacenado: El modelo de Von Neumann establece que los programas deben de almacenarse en la memoria del computador. Anteriormente la arquitectura de las  primeras computadoras lo único que almacenaban eran los datos. Y mediante la manipulación de interruptores o cables los programas realizaban una tarea. En la actualidad la memoria de las computadoras alojan al programa y a sus datos correspondientes. Esto implica que ambos tengan el mismo tipo de formato por que se almacenan en la memoria y Se guardan como patrones binarios en la memoria  (como secuencia de unos y ceros).

Las computadoras actuales cuentan con dos tipos de memorias:

• Memoria de acceso aleatorio (RAM): Memoria de almacenamiento temporal en la cual se guardan los programas, el trabajo que se está ejecutando y diferentes tipos de información. 

                                                           (es.wikipedia.org)

• Memoria de solo lectura  (ROM): Memoria de almacenamiento permanente de información básica o principal, como las instrucciones de inicio y los procedimientos de entrada/salida.

 
 

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Ejecución secuencial de instrucciones: En el modelo de Von Neuman un programa se conforma de un número finito de instrucciones.  La unidad de control toma una instrucción de la memoria, la interpreta y la ejecuta. Las instrucciones se ejecutan una detrás de otra por supuesto se puede saltar una instrucción pero no significa que no se ejecuten de manera secuencial.

Bibliografía:

http://books.google.com.mx/books?id=I316ifqqfBIC&pg=PA19&dq=modelo+de+von+neumann&hl=es&sa=X&ei=ZKtvT52kA7T4sQLrhtyGBg&ved=0CC0Q6AEwAA#v=onepage&q=modelo%20de%20von%20neumann&f=false

http://books.google.com.mx/books?id=R0e_pPaxhdEC&pg=PA16&dq=concepto+de+programa+de+almacenamiento&hl=es&sa=X&ei=Mvt0T4yaHeHs0gG03MC2DQ&ved=0CEQQ6AEwAQ#v=onepage&q=concepto%20de%20programa%20de%20almacenamiento&f=fals

http://books.google.com.mx/books?id=xu4jcMBih8QC&pg=PT31&dq=concepto+de+programa+almacenado&hl=es&sa=X&ei=vPl0T6eRA6He0gH1_Mi_DQ&ved=0CDcQ6AEwAQ#v=onepage&q=concepto%20de%20programa%20almacenado&f=false