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Arquitectura y Programa Almacenado; Componentes Clave y CPU; Memoria Unificada y Ejecución; Ciclo FETCH-DECODE-EXECUTE; Limitaciones y Relevancia Actual

Modelo de Von Neumann

Ciencias

Modelo de Von Neumann

La base de la computación moderna.

Índice

• Arquitectura y Programa Almacenado

• Componentes Clave y CPU

• Memoria Unificada y Ejecución

• Ciclo FETCH-DECODE-EXECUTE

• Limitaciones y Relevancia Actual

Arquitectura de Von Neumann

La arquitectura de Von Neumann es el diseño fundamental que define la estructura de las computadoras modernas, conceptualizada por John von Neumann en 1945. Esta visión unificada permitió almacenar programas y datos en la misma memoria, revolucionando el desarrollo informático.

El Programa Almacenado

Es la idea revolucionaria de que instrucciones y datos residen en una única memoria compartida. Esto permite reconfigurar la máquina sin modificar su hardware. Es la base de la computación moderna.

Componentes internos de una computadora personal en vista explosionada.

Ventajas Clave del Programa Almacenado

• Facilita la modificación y actualización de programas.

• Simplifica el diseño y la estructura del hardware.

• Permite la programación de propósito general.

• Base para la computación y software modernos.

Componentes Clave

CPU y Memoria

La CPU (Unidad Central de Procesamiento) ejecuta instrucciones. La Memoria almacena datos y programas para acceso rápido.

Entrada y Salida

Los dispositivos de Entrada (teclado, ratón) introducen datos. Los de Salida (monitor, impresora) muestran resultados.

Bus del Sistema

Es el canal de comunicación que conecta todos los componentes. Permite la transferencia de datos y control entre ellos.

La CPU procesa instrucciones y datos. La UC dirige el flujo, mientras la ALU realiza operaciones aritméticas y lógicas.

Memoria Unificada

La memoria principal es un espacio único para instrucciones y datos. Las direcciones de memoria identifican cada celda. Por ejemplo, la dirección 0x0001 podría contener un dato, y 0x0002 una instrucción.

Ejecución de Instrucciones

• Carga del programa en memoria principal (RAM).

• CPU busca instrucción (Registro de Programa).

• Decodifica instrucción: qué hacer, operandos.

• Ejecuta: ALU, registros, E/S.

El Ciclo FETCH-DECODE-EXECUTE

Este ciclo es la esencia del procesamiento de la CPU. La CPU busca instrucciones, las decodifica para entenderlas y luego las ejecuta. Es el mecanismo fundamental para procesar cada programa.

Modelo de Von Neumann

Arquitectura y Programa Almacenado; Componentes Clave y CPU; Memoria Unificada y Ejecución; Ciclo FETCH-DECODE-EXECUTE; Limitaciones y Relevancia Actual

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