Aritmética co mputacional y arquite ctura de compu tadores

Aritmética computacional y arquitectura de computadores

La aritmética computacional estudia cómo las computadoras representan y procesan los números mediante operaciones aritméticas (suma, resta, multiplicación y división).

Sistemas numéricos

Un sistema de numeracion es una forma de representar cantidades usando un conjunto de simbolos (digitos) y una base que indica cuantos simbolos se pueden utilizar. Cada sistema tiene:

• Su base (b), el numero de simbolos distintos que se usa.
• Un conjunto de digitos valido.
• Una forma posicional, el valor depende del valor del digito.

Sistemas Binario (base 2)

Sistemas OCTAL (base 8)

Sistemas DECIMAL (base 10)

Sistemas HEXADECIMAL (base 16)

cONVERSIONES DE SISTEMAS NUMERICOS : EJERCICIOS

dECIMAL A BINARIO

dECIMAL A OCTAL

DECIMAL A HEXADECIMAL

BINARIO A OCTAL

BINARIO A DECIMAL

Aritmética computacional

Resolución de 8 ejercicios con base 2, realizados a mano alzada y con procedimiento completo: 2 sumas 2 restas 2 multiplicaciones 2 divisiones

SUMA

RESTA

MULTIPLICACIÓN

DIVISION

La CPU o microprocesador se encarga de dirigir las funciones principales del computador, gestionando el envío y la recepción de señales de control, direcciones de memoria y datos mediante un conjunto de vías electrónicas conocidas como bus.

UNIDAD DE CONTROL

unidad central de proceso (cpu)

UNIDAD DE CALCULO

REGISTROS

Memoria RAM

Componente electrónico que almacena datos e instrucciones para que el procesador los acceda rápidamente.

Memoria ROM

la memoria

Memoria caché

componentes internos del computador:

Memoria de almacenamiento secundario

Son software que permiten que el sistema operativo se comunique con el hardware de la máquina.

CONTROLADOR DMA

lOS CONTROLADORES

Permiten ejecutar, almacenar y/o procesar informacion.

controladores de entrada /salida

Son dispositivos físicos que permiten la comunicación entre una computadora y el usuario o el exterior, ya sea para ingresar datos (entrada) o recibir información (salida).

Unidades de entrada

LAS UNIDADES DE ENTRADA Y SALIDA

Unidades de salida

Unidades de entrada/salida (E/S)

Rocabado Moreno, S. H. & Arias Figueroa, D. A.(2016).

Arquitectura y organización de la computadora

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Microprocesadores y programación assembler.

Arquitectura y organizacionde la computadora

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El microprocesador 8086

Julio 2019

Microprocesador de 16 bits

Bus de direcciones que le permite acceder hasta 1 MB de memoria

Usa una técnica de direccionamiento segmentado

Dos registros trabajan juntos para formar una dirección: Registro de segmento y de desplazamiento (offset)

La dirección física se obtiene combinando ambos valores: Dirección = (Segmento × 16) + Desplazamiento

Permite dividir la memoria en bloques de 64 KB.

2016

Mejora la organización interna del programa

UNAD

Arquitectura de Computadores

UNAD

Jackeline Carreño Carrillo

Cubará10/2025

Arquitectura de Computadores

Rocabado Moreno, S. H. & Arias Figueroa, D. A.(2016).

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Los registros internos del 8086 (datos, segmento, puntero de pila, banderas de estado y de control)

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Julio 2019

Microprocesadores y programación assembler.

Registro de datos: AX = Acumulador, BX = Base, CX = Contador y DX = Dato

Registro de Segmento: CS = Code Segment, DS = Data segment, SS = Stack segment, ES = Extra segment

Puntero de pila: SS = Puntero de pila (Stack pointer), BP = Puntero base (Base pointer)

Dos registros trabajan juntos para formar una dirección: Registro de segmento y de desplazamiento (offset)

Banderas de estado: CF = Carry Frag, OF = Overflow Flag, ZF = Zero Flag, SF = Sign Flag, PF = Parity Flag, AF = Auxiliar Flag

2016

Banderas de control : DF = Direction Flag, IF = Interrupt Flag, TF = Trap Flag

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Arquitectura de Computadores

Rocabado Moreno, S. H. & Arias Figueroa, D. A.(2016).

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El lenguaje ensamblador (TASM, MASM)

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Julio 2019

Microprocesadores y programación assembler.

El lenguaje ensamblador (Assembly) es un lenguaje de bajo nivel que permite programar directamente el hardware del microprocesador

Traduce instrucciones a código máquina binario.

Se usa para controlar el hardware con precisión.

Ensambladores más usados: MASM (Microsoft Macro Assembler) Usa macros para simplificar el código repetitivo y TASM (Turbo Assembler) Ofrece compilación rápida y mensajes de error claros.

2016

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Arquitectura de Computadores

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Sistemas Hexadecimal (Base 16)

Este sistema usa 16 digitos 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 A,B,C,D,E,F (las letras representan los valores decimales del 10 al 15) Este sistema se utiliza comúnmente en informática para representar valores de manera más concisa que con números binarios.

Sistema Octal (Base 8)

Utiliza ocho símbolos, que son los dígitos del 0 al 7. El término octal se utiliza para representar los números de base ocho . Los números octales tienen numerosas aplicaciones e importancia, como su uso en computadoras y sistemas de numeración digital. El sistema octal se utiliza como una forma más compacta y legible del binario, ya que cada grupo de 3 bits equivale a 1 dígito octal.

Sistema Decimal (Base 10)

Sistema de numeracion de base 10, utiliza diez digitos: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 El sistema decimal (base 10) constituye el fundamento de los sistemas de numeración más comunes y empleados en la vida cotidiana.

Sistema Binario (Base 2)

Sistema de numeracion de base 2, introducido en el siglo XVII por Leizbniz, es una unidad basica de informacion que puede tener dos valores o simbolos, el 0 y el 1. Se carazteriza por su sencillez.

Interpreta las instrucciones y genera las señales de control para que se ejecuten

ALU ( Unidad Aritmetica y Logica) Recibe datos de los registros, ejecuta instrucciones de la unidad de control y devuelve el resultado, siendo fundamental para el procesamiento de la computadora.

Son unidades de almacenamiento de alta velocidad que guardan datos e instrucciones para el procesamiento.

Almacena temporalmente los datos con los que el procesador está trabajando activamente. Los datos se pierden cuando se apaga el dispositivo.

Contiene las instrucciones básicas para el arranque y funcionamiento de un dispositivo, y que no se pierde cuando se apaga el equipo.

Almacena datos de acceso frecuente para que la computadora pueda acceder a ellos más rápido que desde la memoria principal, mejorando así el rendimiento del sistema.

Sirve para almacenamiento permanente de datos que no se pierden al apagar el equipo.

Es un componente de hardware que gestiona la transferencia de datos entre dispositivos periféricos y la memoria principal sin intervención de la CPU.

Dispositivos o programas que actúan como intermediarios para gestionar el flujo de datos entre la CPU de un ordenador y los dispositivos externos como teclados, pantallas, unidades de almacenamiento y periféricos.

Son dispositivos multifunción que pueden tanto recibir información como enviarla. Impresora multifuncional: Escanea, imprime y a veces faxea.

• Pantalla táctil: Permite la entrada de datos mediante el tacto y muestra información visualmente.
• Módem: Permite enviar y recibir datos a través de una red.
• Casco de realidad virtual: Permite la interacción y visualización en entornos virtuales.

Son los dispositivos que muestran la información procesada por la computadora. Monitor/Pantalla: Muestra información visualmente.

• Impresora: Imprime documentos en papel.
• Altavoces/Parlantes: Reproducen sonido.
• Auriculares: Permiten escuchar audio de forma privada.
• Proyector: Muestra la información en una superficie grande como una pared.

Son los dispositivos que permiten al usuario introducir datos e instrucciones en la computadora.

• Teclado: Introduce texto y comandos.
• Ratón (Mouse): Controla el puntero y permite hacer clic.
• Micrófono: Captura sonido.
• Escáner: Digitaliza documentos e imágenes impresas.
• Cámara web: Captura video e imágenes.