Arquitectura
de Von Neumann
INTRODUCCIÓN
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 (a diferencia de la arquitectura
Harvard).
La mayoría de computadoras modernas están basadas en esta arquitectura, aunque pueden incluir otros dispositivos adicionales, (por ejemplo, para gestionar las interrupciones de dispositivos externos como ratón, teclado, etc).
La mayoría de computadoras modernas están basadas en esta arquitectura, aunque pueden incluir otros dispositivos adicionales, (por ejemplo, para gestionar las interrupciones de dispositivos externos como ratón, teclado, etc).
MARCO
TEORICO
Tradicionalmente
los sistemas con microprocesadores se basan en esta arquitectura,
en la cual la unidad central de proceso (CPU), está conectada a una
memoria principal única (casi siempre sólo RAM) donde se
guardan las instrucciones del programa y los datos. A dicha memoria
se accede a través de un sistema de buses único (control,
direcciones y datos).
En
un sistema con arquitectura Von Neumann el tamaño de la
unidad de datos o instrucciones está fijado
por el ancho del bus que comunica la memoria con la CPU. Así un microprocesador de 8 bits con un bus de 8 bits, tendrá que manejar datos e instrucciones de una o más unidades de 8 bits (bytes) de longitud. Si tiene que acceder a una instrucción o dato de más de un byte de longitud, tendrá que realizar más de un acceso a la memoria.
El tener un único bus hace que el microprocesador sea más lento en su respuesta, ya que no puede buscar
en memoria una nueva instrucción mientras no finalicen las transferencias de datos de la instrucción anterior.
por el ancho del bus que comunica la memoria con la CPU. Así un microprocesador de 8 bits con un bus de 8 bits, tendrá que manejar datos e instrucciones de una o más unidades de 8 bits (bytes) de longitud. Si tiene que acceder a una instrucción o dato de más de un byte de longitud, tendrá que realizar más de un acceso a la memoria.
El tener un único bus hace que el microprocesador sea más lento en su respuesta, ya que no puede buscar
en memoria una nueva instrucción mientras no finalicen las transferencias de datos de la instrucción anterior.
Las principales limitaciones que nos encontramos con la arquitectura Von Neumann son:
- La limitación de la longitud de las instrucciones por el bus de datos, que hace que el microprocesador tenga que realizar varios accesos a memoria para buscar instrucciones complejas.
- La
limitación de la velocidad de operación a causa del bus único
para datos e instrucciones que no deja acceder simultáneamente a
unos y otras, lo cual impide superponer ambos tiempos de acceso
Los ordenadores con arquitectura Von Neumann constan de las siguientes partes:
|
+
Memoria principal:
se trata de un espacio de almacenamiento temporal de instrucciones
y datos, ordenada de manera reticular para localizar de manera
sencilla mediante direcciones, dividida en dos partes una para
trabajo y otra permanente. En términos modernos, es la memoria
RAM
que actualmente utilizamos en nuestros equipos.
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+
Unidad aritmética:
encargada de realizar todas las actividades matemáticas y de
decisión lógicas, cada dato lo recibe de la memoria principal y
en ella misma almacena. En términos modernos, es una sección
dentro de los microprocesador.
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|
+
Unidad de control: controla las señales, lee instrucciones de
la memoria y ejecuta las órdenes, también almacena direcciones
de la siguiente instrucción que requiere. En términos modernos,
es otra sección dentro de los microprocesadores.
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|
+
Unidad de E/S:
(entrada/salida) permite la comunicación con otros dispositivos
externos y el compartir datos. En términos modernos, son los
puertos de computadora.
|
CONCLUSION
Las
tecnologías empleadas en las computadoras digitales han cambiado
mucho desde que aparecieron los primeros computadores en los años
40, la mayoría todavía utilizan la arquitectura Von Neumann,
propuesta a princiopios de los años 40 por John Von Neumann.
La arquitectura Von
Newman que, si bien no es la primera en aparecer, sí que lo hizo
prácticamente desde el comienzo de las computadoras y se sigue
desarrollando actualmente. Claro es que está siendo desplazada por
otra que permite una mayor velocidad de proceso, la RISC. 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,esto permitio una mejora en las tecnologias y una ayuda en las tecnologias actuales.
Bibliografía
