GONZALEZ HERNANDEZ FERNANDO 29 de septiembre de 2015

Universidad Politécnica del Valle de México

Prof. David Enrique Castellanos Rodríguez

Tecnologías de la Información

“División de Ingeniería Industrial”

Alumno: Fernando González Hernández

Matricula: 1315142285

Turno: Vespertino

Grupo: 170051

Salón: D-209

GONZALEZ HERNANDEZ FERNANDO 29 de septiembre de 2015

EL MODELO DE VON NEUMANN

El nacimiento de la arquitectura Von Neumann surge a raíz de una colaboración en el proyecto ENIAC del matemático

de origen húngaro, John Von Neumann. Von Neumann se interesó por el problema de la necesidad de re cablear la

máquina para cada nueva tarea. Su EDVAC fue el modelo de las computadoras de este tipo construidas a

continuación. Se habla desde entonces de arquitectura de Von Neumann, aunque también diseñó otras formas de

construcción. El primer computador comercial construido en esta forma fue el UNIVAC 1, fabricado en 1951 por la

Sperry-Rand Corporation y comprado por la Oficina del Censo de Estados Unidos.

En 1946, Von Newmann y sus colaboradores (Princeton Institute for Advanced Studies, por lo que también se le

conoció como Computador IAS) diseñaron un modelo de computadora cuya característica principal el Concepto de

Programa Almacenado, no fue sino hasta el año de 1952 cuando se terminó este diseño que sirvió más adelante

como prototipo de las subsecuentes computadoras de propósito general, los componentes de este prototipo son:

Una memoria principal, que almacena datos e instrucciones.

Una Unidad Aritmética Lógica(ALU), con capacidad para operar con datos binarios.

Una Unidad de Control, que interpreta las instrucciones en memoria para su ejecución.

Unidades de Entrada / Salida, administra sus operaciones la Unidad de Control

La Máquina de Von Neumann tenía cinco partes básicas: la memoria, la unidad aritmética-lógica, la unidad de control

del programa y los equipos o unidades de entrada y salida.

Memoria: Constaba de 4096 palabras, cada una con 40 bits. Cada palabra podía contener dos

instrucciones de 20 bits o un número entero de 39 bits y su signo. Las instrucciones tenían 8 bits

dedicados a señalar el tipo de la misma y 12 bits para especificar alguna de las 4096 palabras de la

memoria.

Unidad de Control: Es la que supervisaba la transferencia de información y la indicaba a la unidad

aritmética lógica cual operación debía ejecutar.

Unidad Aritmética Lógica: Es aquella que se encarga de realizar las operaciones aritméticas y lógicas

necesarias para la ejecución de una instrucción.

Acumulador: 40 bits llamado en acumulador que sirven para:

Recibir datos de entrada.

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Enviar datos a la salida.

Guardar el resultado de la última operación.

Una instrucción típica era sumar una palabra de la memoria al acumulador o almacenar este en la

memoria.

En los primeros tiempos de las computadoras, con sistemas de numeración decimal, una electrónica sumamente

complicada muy susceptible a fallos y un sistema de programación cableado o mediante fichas, Von Newman

propuso dos conceptos básicos:

La utilización del sistema de numeración binario. Simplificaba enormemente los problemas que la

implementación electrónica de las operaciones y funciones lógicas planteaban, a la vez proporcionaba una

mayor inmunidad a los fallos.

Almacenamiento de la secuencia de instrucciones de que consta el programa en una memoria interna,

fácilmente accesible, junto con los datos que referencia. De esta forma la velocidad de proceso

experimenta un considerable incremento; recordemos que una instrucción o un dato estaba codificado en

una ficha

La computadora se puede considerar compuesta por las siguientes partes:

La unidad central de proceso viene a ser el cerebro de la computadora y tiene por misión efectuar las

operaciones aritmético-lógicas y controlar las transferencias de información a realizar. Es la que coordina

el funcionamiento conjunto de las demás unidades y realiza los cálculos necesarios; por eso la podemos

subdividir en una unidad de control y en una unidad de cálculo o unidad aritmético-lógica.

La memoria interna contiene el conjunto de instrucciones que ejecuta la CPU en el transcurso de un

programa. Es también donde se almacenan temporalmente las variables del mismo, los datos que se

precisan y todos los resultados que devuelve.

Las unidades de entrada y salida son las encargadas de la comunicación de la máquina con el exterior,

proporcionando al operador una forma de introducir al ordenador tanto los programas como los datos y

obtener los resultados.

Un elemento importante del hardware, que contiene una tarjeta de sistema, fuente de poder y ranuras de expansión

para tarjetas opcionales. Los elementos de la tarjeta de sistema son microprocesador, memoria de solo lectura y

memoria de acceso aleatorio deben estar conectadas; aparece en este momento el concepto de bus: el bus es un

conjunto de líneas que enlazan los distintos componentes del ordenador, por ellas se realiza la transferencia de

datos entre todos sus elementos.

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Control: forman parte de él líneas que seleccionan de dónde y a dónde va dirigida la información, también

marcan la secuencia de pasos a seguir para la transferencia.

Datos: por él, de forma bidireccional, fluyen datos entre elementos de la computadora.

De direcciones:La memoria está dividida en pequeñas unidades de almacenamiento que contienen las

instrucciones del programa y los datos. El bus de direcciones consta de un conjunto de líneas que permite

seleccionar de qué posición de la memoria se quiere leer su contenido.

Así, cuanto mayor sea el número de palabras mayor será el de instrucciones y datos que se almacenarán. Una

palabra está formada de unidades más elementales llamadas bits, del mismo modo que una palabra está

formada por letras. Cada bit solo puede guardar dos valores, 0 o 1; por eso se dice que son elementos binarios.

El número de bits que forman una palabra se llama longitud de palabra. Por regla, las computadoras potentes

tienen memorias con longitud de palabra grande, mientras que las computadoras pequeñas tienen memorias

con longitud de palabra menor.

El término arquitectura de Von Neumann se acuñó a partir del memorando First Draft of a Report on the EDVAC

escrito por el conocido matemático John von Neumann en el que se proponía el concepto de programa

almacenado. Dicho documento fue redactado en vistas a la construcción del sucesor de la computadora ENIAC y

su contenido fue desarrollado por John Presper Eckert, John William Mauchly, Arthur Burks y otros durante

varios meses antes de que von Neumann redactara el borrador del informe. Es por ello que otros tecnólogos

como David A. Patterson y John L. Hennessy promueven la sustitución de este término por e l de arquitectura

Eckert-Mauchl.