Arquitectura de Von Neumann

La arquitectura de von Neumann es una familia de arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos.

La mayoría de computadoras modernas están basadas en esta arquitectura, aunque pueden incluir otros dispositivos adicionales, por ejemplo dispositivos externos como ratón, teclado, etc.

Un ordenador con esta arquitectura realiza o emula los siguientes pasos secuencialmente:

1. Enciende el ordenador y obtiene la siguiente instrucción desde la memoria en la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en el registro de instrucción.

2. Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar a la siguiente.

3. Decodifica la instrucción mediante la unidad de control. Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes del ordenador para realizar una función determinada.

4. Se ejecuta la instrucción. Ésta puede cambiar el valor del contador del programa, permitiendo así operaciones repetitivas. El contador puede cambiar también cuando se cumpla una cierta condición aritmética, haciendo que el ordenador pueda 'tomar decisiones'.

Historia de la informatica

Historia de la informatica


Prehistoria dels ordinadors
Primer feien us dels seus dits i de pedres per fer el calculs. Llavors utilitzaben L’ábac, que permitia fer operacions básiques. La primera calculadora mecánica va ser unventada en 1642 per Blaise Pascal, i permitia sumar, restar, dividir i multiplicar. EL primer teler automàtic ho va inventar Joseph Jacquard en (1801) i feia servir tarjetes perforades. Llavors es va inventar una máquina analítica que funcionava amb una locomotora de vapo i pcuaba el tamany d’un camp de futbol i permitia fer 60 sumes per minut. Més tard (1854) Georde Boole introdueix l’àlgebra booleana que nomes enia dos valos 0 i 1. A continuación (1885) apareix la máquina censadora de Herman Hollerith, va costar 5 millons de $. Despres va començar la era electromecánica gidital prigramable que feia 17 metres de llarg i 2 metres d’alçada i pesaba 70 tones. Llavors en la primera generacio la incorporacio de l’electronica fa aungmentar la fiabilitat i velocitat dels sistemes mecanics anteriors. Bateria fotovoltáica (XVIII), Telégraf (1800s), codi morse (1835), i el telefon i radio.
-Primera generacio d’ordinadors
De 1944 a 1955: valvules dde buit i targetes perforades

-Segona generacio d’ordinadors
De 1955 a 1964: transistor don elements de lógica, cinta magnética i discos, i nuclis magnetics de ferrita

-Tercera generacio d’ordinadors
De 1964 a 1975: circuits integrats, cintes magnetiques i diwscos, i memories internes en xips de silici, sistemes operatius

-Cuarta generacio d’ordinadors
De 1974 a 1985: circuits (LSls i VLSCICs) microprocesadors que contene memoria, logica I circuits de control (CPU), PCs com Apple

-Cinquena generació d’ordinadors: Xarxes
A partir de 1985 a …: xarxes d’ambit mundial, cooperacio entre processadors i ordindors, sistemes operatius multiusuari, multicasa: Linux GNU, Windows…

Introduccio

Sistees informatic i la informacio

• Concepte d'informatica
La informatica es la ciencia que estudia el tractament automatic de la informacio, per poder-ne obtenir la màxima utilitat, mitjançant ordinadors

•Concepte d'informació
La informacio és qualsevol dada qu4e mitjançant un procés permet l'adquisicio de coneixement

•Sistema de comunicació i d'informació
-Stm. de comunicació: El emisor es qui genera la informacio, el receptor es qui rep la informacio i el canal es el medi on es trasmet la informacio
-Stm. d'informació: Mitjançant un proces de dades, produeix informació

•Concepte de sistema informatic
Conjunt d'element que s'utilitzen pel tractament automatic de la informació

•Elements d'un sistema informnatic
Un sistema informatic és un conjunt d'elements interelacionats etre si, fisics o lògics que s'utilitzen pel tractament auntomatic de la informaciò

•Tipus de sistemes informatics
Supercomputador, mainframe, servidor de altam gama, servidor de baixa gama, estacio de treball, portàtil, notework, PDA, movil...

•Concepte de computador
Maquina electrónica dotada de memories i metodes per al tractament de la información capaç de resoldre problemas matemarics mitjançant programes

•Concepte de programa
-Son un conjunt d’ordres o d’instrucciones que un ordinador pot executar
-Podem distinguir el software d’aplicació i el software de sistema

•Softwere
Componets intangibles d’un sitema informatic que permeten executar certes tasques (Windows, Word, Linux…)

•Hardwere
Elements materials que componen un sistema informatis (Monitor, CPU, teclat, tarjeta grafica…)

•Firmware
Part del programari que s’amagatzema en xips o memóries especials (Plaques mare, impressores, movils)

Sistemas de numeración
De binario a decimal
Cada bit el substituim per 2x on X és la seva posicio, I el sumam
27= 128 - 26= 64 - 25= 32 - 24= 16 - 23= 8 - 22= 4 - 21= 2 - 20= 1
Ejemplo: - 01110011 = 1+2+6+32+64 = 115
Operaciones lógicas
A B Nota AandB AorB AxorB
0 0 1 0 0 0
0 1 1 0 1 1
1 0 0 0 1 1
1 1 0 1 1 0

Sistema Octal -> base 8 = 2(3)
De decimal a octal
1º: Pasar el numero decimal a binari
2º: Feim grups dee 3 bits començant por el ISB o bit a la drea
3º: Representam el numero decimal de cada grup de 3 bits
19 1
9 1
4 0
2 0
1
Exemple:


= 10011 -> 010 011
2 3 19C10 = 23 C8
De octal a decimal
1º: Representam cada simbol octal en forma de 3bits
2º: Passar el binari resutant a decimal
Sistema hexagonal de base 16 = 2(4)

31 1
15 1
7 1
3 1
1
0 ... 9 A:10 B:11 C:12 D: 13 E:14: F:15
0001 1111
1 15 31C10 = 1FC16

De decimal a hexagonal
1º: Passar a binari
2: Feim grups de 4 bits
3º: canviar cada grup de 4 bits por el seu simbol hexagonal
19: 0001 0011
1 3 19C10 = 13C16
De hexagonal a decimal
1º: Passar cada simbol hexagonal a la seva representacio binaria en forma de 4 bits
2º: el número binari resultant el passam a decimal
Ejemplo: AB A:1010 B:1011 C:1100 D:1101 E: 1110 F: 1111
Sistemes de numeració negatius

-23 1
11 1
5 1
2 0
1
Signe -> 0: positiu 1: negatiu
10010111

127 1
63 1
31 1
15 1
7 1
3 1
1
0111111
Complement A1 -> Ca1
1º: Passar el numero a binari en forma de bits indicats
2º: Complementam tots el bits 1 a 1, si es negatiu
23 1
11 1
5 1
2 0
2
Exemple: -23
00010111
11101000

De Ca1 a decimal
1º: Mirau el MSB si es positiu o negatiu, i fer el component 1 a 1 de cada bit, agafar el signe
2º: Passar el resultat a decimal
Exemple: 01010100
10101011 -> 10101011 = 84
Complement A2 -> Ca2
No te dualitat de 0’5
De decimal a Ca2
1º: fer a Ca1
2º: Si es negatiu sumar 1
23 1
11 1
5 1
2 1
1
Exemple: -23
00010111 + 11101000
+ 1 = 11101001=-25Ca2