BUS DE DATOS

¿Qué Son Los Buses?

El conjunto de conexiones físicas (cables, placa de circuito...) que pueden compartir varios componentes de hardware para comunicarse entre sí se denomina bus.

Bus de datos es un término utilizado para describir las líneas y conexiones que permiten el intercambio de información entre los componentes de un sistema informático.

¿Cómo trabajan?

Funcionan cargando datos en la memoria y transfiriéndolos a la memoria de procesamiento central o CPU.

Buses de Datos:

Consiste en cables o pistas en circuitos impresos, dispositivos como resistencias y capacitores, y circuitos integrados.

Hay dos tipos de transbordos en el autobús:

Serial: El bus solo es capaz de transferir datos bit a bit.

Paralelo: Bus permite transferir múltiples bits simultáneamente, por ejemplo 8 bits.

La función del bus es permitir la conexión lógica entre los diferentes subsistemas que componen el computador.

Primera generación

Las primeras computadoras tenían dos sistemas de bus, uno para la memoria y otro para otros dispositivos.

Segunda generación

El hecho de que el bus fuera pasivo y usara la CPU como controlador presentaba varios problemas para la expansión y modernización de cualquier sistema con esta arquitectura.

Tercera generación

Los buses de tercera generación se caracterizan por tener conexiones punto a punto, a diferencia de los buses anteriores donde se comparten señales de reloj.

Buses de Control

Un bus de control es lo que utiliza la unidad central de procesamiento (CPU) de una computadora para comunicarse con otros dispositivos en la máquina a través de una serie de conexiones físicas, como cables y circuitos impresos.

Es una colección diversa de señales, que incluyen lectura, escritura e interrupción, que permiten que la CPU controle y monitoree lo que están haciendo las diferentes partes de la computadora. Este es uno de los tres tipos de buses que componen el bus del sistema o computadora.

Un bus permite la comunicación entre componentes a través de un canal de datos y se caracteriza por la cantidad de información que puede transferir al mismo tiempo. La cantidad de datos se expresa en bits y corresponde al número de líneas físicas por las que se envía la información.

Bus De Direcciones

Identifica el dispositivo al que se envía la información que se transfiere a través del bus de datos. El bus de direcciones es un canal del microprocesador completamente independiente del bus de datos, donde se determina la dirección de memoria de los datos a transferir. El bus de direcciones consta de un conjunto de cables eléctricos necesarios para el direccionamiento. La cantidad de memoria que se puede direccionar depende de la cantidad de bits que componen el bus de direcciones, 2n es la cantidad máxima de bits (en bits) que se pueden direccionar por n líneas de memoria. Por ejemplo, para direccionar una memoria de 256 bits, se requieren al menos 8 líneas porque 28 = 256. También se puede requerir una línea de control para indicar que la dirección está disponible en el bus. Depende del diseño del autobús en sí.

PLACA MADRE

 PLACA MADRE

La placa madre es la tarjeta de circuito integrado principal del sistema informático.

En computación, la placa mamá, placa primordial, placa base o tarjeta mamá (del inglés: motherboard) es la tarjeta de circuito incluido primordial del sistema informático, a la que se acoplan los otros elementos que conforman el computador. En la placa base se hallan además recursos importantes del sistema, como el microprocesador, la memoria RAM, las ranuras de extensión o el circuito incluido auxiliar (chipset). Las tarjetas mamá se fabrican con base a magnitudes estándar, conocidas como formatos, para asegurar que quepan en los cascarones del CPU. Aun de esta forma, muchas organizaciones prefieren ignorar dichos formatos y construir sus tarjetas mamá a su apetito, en lo cual se sabe como “formatos propietarios”. Hay diferentes tipos de placas base, aunque el mercado parece agruparse alrededor de cada una de tendencias: las placas que emplean microprocesadores AMD (Advanced Micro Devices Inc.), o las que emplean microprocesadores Intel (Intel Corporation).

FUNCIONES DE LA PLACA MADRE

Podría decirse que, la placa madre, es el sistema nervioso central del computador. La placa base es el lugar de integración y contacto entre los diversos componentes del sistema informático. Podría decirse que es el sistema nervioso central del computador, el lugar en donde sus operaciones mínimas e indispensables se llevan a cabo.

CATACTERISTICAS DE LA PLACA MADRE

TIPOS DE PLACA MADRE

Las placas monoprocesadoras albergan a un único microprocesador instalado a la vez. Suelen clasificarse las placas base atendiendo a la cantidad de microprocesadores que puedan albergar a la vez:

Placas base monoprocesadoras.

Aquellas que están dispuestas para albergar a un único microprocesador instalado a la vez.

Placas base multiprocesadoras.

Aquellas que, por el contrario, pueden tener instalados varios microprocesadores (2, 4 e incluso 8 a la vez), acumulando así su potencia conjunta.

Forma Micro ATX

Es una evolución de ATX. Sus medidas son de 9,6 × 9,6 pulgadas. La Micro-ATX admite hasta cuatro ranuras de expansión que pueden combinarse libremente con ISA, PCI, PCI / ISA compartida y AGP. Los orificios de montaje han cambiado con respecto a la ATX estándar, ya que las medidas son diferentes, pero también son compatibles con la mayoría de los gabinetes ATX.

Este tipo de factor de forma de la placa base es compatible con los procesadores Intel y AMD. Se utiliza comúnmente en los ordenadores de sobremesa de factor de forma pequeño. 

Forma Micro-ITX

Mini ITX es un formato de placa base de bajo consumo de 6,7 × 6,7 pulgadas. Sus dimensiones son el factor más característico de este tipo de factor de forma. Aunque este tipo de placas base se diseñó con el objetivo de potenciar los equipos de bajo consumo, en la actualidad no existen límites y han crecido a pasos agigantados en cuanto a prestaciones.

Desde que se introdujeron las Mini-ITX se han expandido en todo tipo de aplicaciones, gracias a su factor estándar abierto. El Mini-ITX es un formato estándar para todo tipo de equipos, como ordenadores integrados en vehículos, aplicaciones industriales e IoT. El Mini-ITX es el primer sistema estándar de formato reducido que se populariza, llegando a todo tipo de proyectos y a cualquier equipo donde sea necesario.

Forma Micro Nano-ITX

La Nano-ITX es otro tipo de factor de forma de placa base, que mide 4,7 × 4,7 pulgadas. Las NanoITX son placas totalmente integradas diseñadas para consumir muy poca energía. Este tipo de placa base se puede utilizar en muchas aplicaciones, pero fue especialmente diseñada para el entretenimiento inteligente, como PVRs, centros multimedia, televisores inteligentes, dispositivos en el vehículo, y más.

Forma Micro Pico-ITX

La Pico-ITX es el tipo de factor de forma de placa base más pequeño de esta lista. Sus medidas son de 3,9 × 2,8 pulgadas y es un 75% más pequeña que la Mini-ITX. Esta placa base fue diseñada y desarrollada por VIA, para abrir la innovación a dispositivos IoT más pequeños e inteligentes.

La Pico-ITX, con una plataforma basada en x86 y una placa de bajo consumo, es una gran opción para aplicaciones de sistemas integrados, como la automatización industrial, los ordenadores de a bordo, la señalización digital, etc. 

PARTES Y COMPONENTES DE LA PLACA MADRE

Factor de forma – Se usa con frecuencia para clasificar las placas madres en base al tipo geométrico para la disposición, dimensiones y los requerimientos eléctricos de la placa madre. 

Chipset (el cerebro de la placa madre) – Se define como un circuito electrónico cuya función es coordinar la transferencia de datos entre los distintos componentes de la computadora. Se encuentra integrado a la placa madre.

Se divide generalmente en dos secciones diferentes:

Puente norte (northbridge). Interconecta la memoria RAM, el microprocesador y la unidad de procesamiento gráfico.

Puente sur (southbridge). Interconecta los periféricos y los dispositivos de almacenamiento secundario, locales o externos.

Zócalo del CPU –Estructura donde se ubica el procesador al insertarlo a la place madre se denomina como zócalo del procesador. Los hay de ranura con un conector rectangular y otro cuadrado con otros varios conectores pequeños para insertar directamente el procesador.

Conectores de entrada y salida – Existen varios conectores, tanto de entrada como de salida, que según sea la versión de este elemento o qué tan reciente haya salido al mercado, va a disponer o no de determinados elementos.

Plataforma – Según sea la plataforma (como AMD o Intel) tendrá diferentes especificaciones.

Otros componentes. La placa base también cuenta con otros elementos como el reloj del sistema, la BIOS preprogramada de fábrica, el bus interno o frontal del Chipset (en desuso) y la CMOS, una pequeña forma de memoria para preservar los datos mínimos del equipo, como su configuración, la hora y la fecha.

Puertos de entrada y salida integrados.

Ranuras de expansión sin interferencias.

Control de inicio por software.

3 Vol. desde la fuente (reduce el coste del hardware, el consumo de energía y el calor).

Un mejor flujo de aire.

Menor interferencia en el acceso a las bahías de unidades.

SISTEMAS OPERATIVOS

SISTEMA DE NUMERACIÓN

Los sistemas electrónicos digitales realizan operaciones con variables discretas que constituyen números o caracteres alfabéticos Se utilizan en procesos de datos en el caso de la informática: Transmisión de información como en la Comunicación de datos o telemática; En sistemas de control para el área de Electrónica Industrial. El sistema de numeración más utilizado en la realización de los sistemas digitales es el de base 2, o binario, en el cual existen solamente dos símbolos que son el 0 y el 1, estos a su vez reciben el nombre de bit que es la unidad mínima de expresión, según lo definió Mándalo (1998).

SISTEMAS BINARIOS 

CONVERSIONES DECIMAL A BINARIO 

CONVERSIONES DECIMAL A OCTAL 

CONVERSIONES DECIMAL A HEXADECIMAL 

CONVERSIONES BINARIO A DECIMAL 

CONVERSIONES BINARIO A OCTAL 

CONVERSIONES BINARIO A HEXADECIMAL

 

CONVERSIONES HEXADECIMAL A BINARIO

CONVERSIONES HEXADECIMAL A DECIMAL

CONVERSIONES HEXADECIMAL A OCTAL

CONVERSIONES OCTAL A BINARIO

CONVERSIONES OCTAL A DECIMAL

CONVERSIONES OCTAL A HEXADECIMAL 

ARQUITECTURAS

LA ARQUITECTURA HARVARD

Es una arquitectura de computadora con pistas de almacenamiento y de señal físicamente separadas para las instrucciones y para los datos.

ARQUITECTURA ADM

 Es el método propuesto por TOGAF para desarrollar y administrar el ciclo de vida de una arquitectura empresarial.

Consta de una fase preliminar y otras 8 fases iterativas que se repiten en dependencia de la complejidad o al surgir nuevos requerimientos. Los cuales son gestionados por una fase central. Cada fase tiene objetivos claros, pasos bien definidos y se generan ciertos entregables.

LA ARQUITECTURA ORIENTADA A SERVICIOS

Es un tipo de diseño de software que permite reutilizar sus elementos gracias a las interfaces de servicios que se comunican a través de una red con un lenguaje común. Contiene las integraciones de datos y código que se necesitan para llevar a cabo una función empresarial completa y diferenciada. En otras palabras, la SOA integra los elementos del software que se implementan y se mantienen por separado, y permite que se comuniquen entre sí y trabajen en conjunto para formar aplicaciones de software en distintos sistemas.

ARQUITECTURA SPARC

es aquel en el que se pueden definir versiones Tiene una arquitectura basada en un juego de instrucciones ingeniero Kaa en 1985, se basa en los diseños RISC I y II de la Universidad de California en Berkeley que fueron definidos entre los años 1980 y 1982. La empresa Sun Microsystems diseñó esta arquitectura y la licenció SPARC es la primera arquitectura RISC abierta y como tal, las especificaciones de diseño están publicadas, así otros fabricantes de Una de las ideas innovadoras de esta arquitectura es la ventana de una significativa reducción de memoria en las instrucciones load/store en relación con otras arquitecturas RISC. La cpu SPARC está compuesta de una unidad entera, UI (Integer Aunque no es una parte formal de la arquitectura, las computadoras basadas en sistemas SPARC de Sun Microsystems tienen una unidad de instrucciones y datos) que están dispuestos periféricamente sobre un bus

LA ARQUITECTURA INTEL® 64

proporciona informática de 64 bits en diseños integrados cuando se combina con software compatible1. La arquitectura Intel® 64 es compatible con: Espacio virtual de direcciones de 64 bits.

LA ARQUITECTURA VON NEUMANN

es la arquitectura común de todos los procesadores para PC. John Von Neumann fue un matemático de origen húngaro que es famoso por dos cosas.

EL POWERPC 

ha sido una de las arquitecturas más extendidas gracias a su alto rendimiento y su implementación tecnológica. x704 BiCOMOS implementación PowerPC por Exponential Technologies 7400 G4 (1999) 350 MHz 750FX anunciado por IBM en 2001 y disponible en 2002 en 1 GHz. 970 G5 (2003) implementación 64-bit derivada del IBM Power 4.

LA ARQUITECTURA ARM

es el conjunto de instrucciones de 32 y 64 bits más ampliamente utilizado en unidades producidas. [1]​[2]​ Concebida originalmente por Acorn Computers para su uso en ordenadores personales, los primeros productos basados en ARM eran los Acorn Archimedes, lanzados en 1987. Un enfoque de diseño basado en RISC permite que los procesadores ARM requieran una cantidad menor de transistores que los procesadores x86 CISC, típicos en la mayoría de ordenadores personales.

PIPELINING

intenta mantener ocupada a cada parte del procesador, dividiendo las instrucciones entrantes en una serie de pasos secuenciales, que se realizan por diferentes unidades del procesador que trabajan de forma simultánea. La arquitectura en pipeline (basada en filtros) consiste en ir transformando un flujo de datos en un proceso comprendido por varias fases secuenciales, siendo la entrada de cada una la salida de la anterior.

CLASIFICACIÓN DEL COMPUTADOR

 CLASIFICACIÓN: 

Una computadora es un dispositivo capaz de recibir, procesar y almacenar datos a través de la ejecución de operaciones matemáticas y lógicas. El resultado de ese proceso es información útil para el usuario: gráficos, textos, audio, video, juegos, etc.

SÚPERCOMPUTADORAS

La alianza de diversos computadores se incrementa la rapidez de los cálculos y la potencia de manejo, que se mide en petaflops (Un petaflop es una medida de rendimiento que equivale a 1000 billones de operaciones por segundo). La PC de elevado rendimiento más potente de todo el mundo es Fugaku, un equipo fabricado en Japón que alcanza los 415 petaflops, que equivalen a la potencia de 230.800 consolas PS4 en funcionamiento simultáneamente. Otro ejemplo de supercomputadoras podría ser Summit, un equipo desarrollado por IBM para el Departamento de Energía estadounidense que alcanza un rendimiento de 148,6 petaflops

MACROCOMPUTADORAS

Son pcs centrales o mainframes Son de enorme tamaño capaz de procesar una gigantesca proporción de datos, empero a una menor escala que una supercomputadora. Fueron creados para cálculos básicas, las supercomputadoras hacen cálculos complicados. Los mainframes son la alternativa más posible para las organizaciones y organismos que necesitan procesar enormes porciones de datos. Una ejemplificación de los mainframes más potentes es el z13, desarrollado por IBM, capaz de procesar 2500 millones de transacciones cotidianas.

MINICOMPUTADORAS 

Las minicomputadoras o workstation (estación de trabajo) son grupos especializados de elevado rendimiento, menos potentes que una supercomputadora empero con más capacidad de trabajo que una PC personal. La estación de trabajo es inmediata y puede llevar a cabo diversos labores sin reducir su rendimiento. Un caso muestra de minicomputadoras son las Apexx workstation de elevado rendimiento, que se aplican en especial en el planeta del diseño gráfico, la animación 3D y la construcción de videojuegos por su potente capacidad gráfica

MICROCOMPUTADORAS

Las microcomputadoras permanecen formadas por una unidad central (CPU) en la cual se hallan tanto la memoria como los circuitos de acceso y salida del equipo, incluidos al microprocesador. Esto las hace muchísimo más pequeñas y económicas que las estaciones de trabajo, las macrocomputadoras y las supercomputadoras, que necesitan bastante más de un CPU.

estas tienen varias categorías:

Computadoras de escritorio (PC)

Son conjuntos de uso de la casa o profesional que necesitan una localización fija. Hasta hace poco, se caracterizaban por tener el CPU en una especie de caja o torre que se instalaba cerca del monitor. Las pcs de escritorio clásicos permanecen siendo sustituidas por conjuntos all-in-one, que unen todos los elementos del sistema detrás de la pantalla. Al igual que otras pcs de más grande tamaño y capacidad, la tendencia señala a que las Computadora van a desaparecer del mercado en el tamaño en que las pcs portátiles se tornan más económicas y potentes

Computadoras portátiles

Son conjuntos que unen el microprocesador, la pantalla, los puertos de ingreso y salida, el teclado y el trackball o ratón en un mismo dispositivo que funciona con una batería portátil. Ciertos ejemplos de pcs portátiles son las laptops o notebooks, las netbooks (mucho más ligeras y con menos funciones que una notebook), las tablets, las videoconsolas portátiles y los lectores de ebooks como el Kindle.

Computadoras usables (wearables)

Denominadas además pcs corporales, hablamos de dispositivos diseñados para ser usado por arriba de la ropa. En la actualidad, las pcs usables abarcan a partir de prótesis digitales hasta dispositivos portátiles para recién nacidos, que recopilan datos sobre el desplazamiento, la respiración y la temperatura del cuerpo del bebé. Otros ejemplos de pcs usables son las Google Glass , los dispositivos de realidad virtual y las pulseras capaces, que detectan el desplazamiento del cliente y tienen la posibilidad de decidir la proporción de calorías perdidas.

EL COMPUTADOR

💻Un computador es una maquina que esta diseñada para facilitarnos la vida.💻

 TIPOS DE SITIOS

FUNCIONES DE UN COMPUTADOR

Procesamiento de datos: es la acumulación y manipulación de elementos de datos para producir información significativa.

Almacenamiento de datos: es un conjunto de componentes electrónicos habilitados para leer o grabar datos en el soporte de almacenamiento de datos de forma temporal o permanente.

Control de las anteriore operaciones: es la etapa del proceso administrativo que busca garantizar que las operaciones reales coincidan con las operaciones planificadas.

Transferencia de datos entre el computador y el exterior: La unidad de Entrada/Salida (E/S) soporta estas funciones, realizando las comunicaciones del computador (memoria) con el mundo exterior (periféricos).

HADWARE Y SOFTWARE

Hardware: 

son aquellos elementos físicos o materiales que constituyen una computadora o un sistema informático. Es decir, son aquellas partes físicas de un sistema operativo tales como sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos, mecánicos y cualquier elemento físico que esté involucrado.

Software: 

 es la parte intangible o no físico de una computadora, está compuesto por un conjunto de aplicaciones y programas diseñados para cumplir diversas funciones dentro de un sistema. 

EVOLUCIÓN DE LAS COMPUTADORAS

Los pcs fueron evolucionando a partir de su construcción, pasando por distintas generaciones, a partir de 1940 hasta esta época, la narración de las pcs ha pasado por muchas generaciones y la sexta, la más vigente, que viene incorporada con microprocesadores como los Intel Core o AMD Ryzen.

Inventos mecánicos:

Ábaco (antiguas civilizaciones griega y romana).

Pascalina, Francia inventada por Blaise Pascal (1623 - 1662) o la de Gottfried (1646 - 1716), Alemania los datos se representaban mediante las posiciones de los engranajes, y los datos se introducían manualmente (automóvil).

La Primera Computadora

Eniac:(Electronic Numerical Integrator And Calculator / Computador e Integrador Numérico Electrónico) fue la primera computadora electrónica de propósito general, diseñada para el ejército estadounidense.

Era Turing-completa, digital, y susceptible de ser reprogramada para resolver una extensa clase de problemas numéricos.

GENERACIONES DE COMPURADORAS 

Primera Generación: ('40 - '56)

Construidas por medio de tubos de vacío.

Desprendían mucho calor.

Vida relativamente corta.

Continuas fallas o interrupciones.

Programadas en lenguaje de máquina (ceros y unos).

Programación larga y compleja.

Grandes y costosas.

Limitada capacidad de memoria y procesamiento.

Uso de tarjetas perforadas para suministrar datos y los programas.

Ejecutaban los procesos secuencialmente.

Cero portables.

Segunda Generación: ('56 - '63)

Se reduce su tamaño y crece su capacidad de procesamiento.

Están construidas con circuitos de transistores.

Nace la microprogramación.

Se programa en ensamblador.

Primeras versiones de los lenguajes de alto nivel como COBOL y FORTRAN.

Mayor rapidez, la velocidad de las operaciones ya no se mide en segundos sino en milésimas de segundos.

Instrumentos de almacenamiento: cintas y discos.

Aumenta la confiabilidad.

Procesamiento por lotes (batch),permite efectuar operaciones de entrada y salida de datos simultáneamente con el proceso de cálculo del computador.

Tercera Generación: ('64 - '71)

A mediados de la década de 1970.

aparecen en el mercado las minicomputadoras.

Su fabricación electrónica esta basada en circuitos integrados.

Menor consumo de energía.

Apreciable reducción de espacio.

Aumenta la capacidad de almacenamiento y se reduce el tiempo de respuesta.

Multiprogramación: puede procesar varios programas de manera simultánea.

Tiempo Compartido: discernir entre diversos procesos que realiza simultáneamente.

Ampliación de aplicaciones: procesos industriales, educación, hogar, agricultura, administración, juegos, etc.

Cuarta Generación: ('71 - 79)

Aparecen los microprocesadores: circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante.

Utilizan circuitos muy gran escala integrados (VLSI).

Circuitos VLSI teniendo cerca de 5000 transistores y otros elementos del circuito y sus circuitos asociados en un solo chip hizo posible tener microprocesadores.

Pequeñas y baratas, por lo que su uso se extiende al mercado industrial.

Aumenta la capacidad de almacenamiento.

Reducen el tiempo de respuesta.

Nacen las computadoras personales.

Surgen otras aplicaciones como los procesadores de palabras, las hojas electrónicas de cálculo, paquetes gráficos, etc. 

Quinta Generación: (80's - 89)

Basada en inteligencia artificial.

Procesamiento en paralelo mediante arquitecturas y diseños especiales y circuitos de gran velocidad.

Mayor velocidad.

Mayor miniaturización de los elementos.

Aumenta la capacidad de memoria.

Multiprocesador (procesadores interconectados).

Manejo de lenguaje natural y sistemas de inteligencia artificial, reconocimiento de voz, robótica. 

Sexta Generación : (90' - actualidad)

Las tecnologías de esta generación siguen desarrollándose con un abaratamiento de costos, como es natural cuando surgen empresas competentes.

Tecnologías basadas en inteligencia/artificial distribuida.

Redes neuronales.

Teoría del caos.

Sistemas difusos.

Algoritmos genéticos.

Holografía.

Transistores ópticos,.

Procesadores construidos con grafeno.

Computación cuántica.

Computación basada en ADN, etcétera.

Microprocesadores con memoria caché interna de los tres niveles L1, L2, L3, con tamaños mayores a decenas de megabytes.

El acceso a Internet de todos los equipos de cómputo existentes en cada hogar, en cada escuela.

Una computadora es capaz de jugar el ajedrez y ganarle a Gary Kaspárov, campeón mundial en esta disciplina. 

Las computadoras son las maquinas de calculo mas avanzadas y eficientes intentadas por el ser humano. Están dotadas de suficientes operaciones de poder, la suficiente autonomía y velocidad como para reemplazar al ser humano en muchas tareas, o les permiten dinámicas de trabajos virtuales y digitales que nunca antes en la historia han sido posibles.