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MODELO DE VON NEWMANN

iento de la arquitectura Von Neumann surge a raz de una colaboracin en el proyecto ENIAC del matemticngaro !ohn Von Neumann" Este traba#aba en $%&' en el laboratorio atmico de (os )lamos cuando se encde los constructores de la ENIAC" Compa*ero de Einstein +oedel y ,uring en -rinceton Von Neumann sepor el problema de la necesidad de recablear la mquina para cada nue.a tarea" En $%&% haba encontradoado la solucin a este problema consistente en poner la in/ormacin sobre las operaciones a realizar en la utilizada para datos escribi0ndola de la misma /orma es decir cdigo binario" 1u E2VAC /ue el modelo de ldoras de este tipo construidas a continuacin" 1e habla desde entonces de arquitectura de Von Neumanntambi0n dise* otras /ormas de construccin" El primer computador comercial construido en esta /orma /ue e$ /abricado en $%4$ por la 1perry56and Corporation y comprado por la 7/icina del Censo de Estados 3nido

rimeras computadoras 8Electrinic Numerical Integrtor And Computer ENIAC9 la e#ecucin de tareas era tediosque no se contaba con la /acilidad de tener tareas programa y datos al mimos tiempo en la memoria de ladora esto lle.o a la re/le:in de que era posible tener programas datos y tareas residiendo en una porcin d ms tarde utilizado en la E2VAC8Electronic 2iscrete Variable Computer9" En $%&; Von Ne

na memoria principal que almacena datos e instrucciones"

na 3nidad Aritm0tica (gica8A(39 con capacidad para operar con datos binarios"

na 3nidad de Control que interpreta las instrucciones en memoria para su e#ecucin"

nidades de Entrada ? 1alida administra sus operaciones la 3nidad de Control

uina de Von Neumann tena cinco partes bsicas> la memoria la unidad aritm0tica5lgica la unidad de contrprograma y los equipos o unidades de entrada y salida"

@emoria> Constaba de &%; palabras cada una con & bits" Cada palabra poda contener dos instruccionesbits o un nmero entero de B% bits y su signo" (as instrucciones tenan bits dedicados a se*alar el tipo de

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misma y $= bits para especi/icar alguna de las &%; palabras de la memoria"

3nidad de Control> Es la que super.isaba la trans/erencia de in/ormacin y la indicaba a la unidad aritm0tica lcual operacin deba e#ecutar"

3nidad Aritm0tica (gica> Es aquella que se encarga de realizar las operaciones aritm0ticas y lgicas necesapara la e#ecucin de una instruccin"

Acumulador> & bits llamado en acumulador que sir.en para>

o 6ecibir datos de entrada"

o En.iar datos a la salida"

o +uardar el resultado de la ltima operacin"

o 3na instruccin tpica era sumar una palabra de la memoria al acumulador o almacenar este en la me

tectura Von Ne

(a unidad central de proceso .iene a ser el cerebro de la computadora y tiene por misin e/ectuar las operaciaritm0tico5lgicas y controlar las trans/erencias de in/ormacin a realizar" Es la que coordina el /uncionamieon#unto de las dems unidades y realiza los clculos necesariosD por eso la podemos subdi.idir en una unida

control y en una unidad de clculo o unidad aritm0tico5lgica"

(a memoria interna contiene el con#unto de instrucciones que e#ecuta la C-3 en el transcurso de un programtambi0n donde se almacenan temporalmente las .ariables del mismo los datos que se precisan y todos lo

resultados que de.uel.e"

(as unidades de entrada y salida son las encargadas de la comunicacin de la mquina con el e:teriorroporcionando al operador una /orma de introducir al ordenador tanto los programas como los datos y obten

resultados"

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mento importante del hard /orman parte de 0l lneas que seleccionan de dnde y a dnde .a dirigida la in/ormacin tambi0n mala secuencia de pasos a seguir para la trans/erencia"

2atos> por 0l de /orma bidireccional /luyen datos entre elementos de la computadora"

2e direcciones>(a memoria est di.idida en peque*as unidades de almacenamiento que contienen lasinstrucciones del programa y los datos" El bus de direcciones consta de un con#unto de lneas que permit

seleccionar de qu0 posicin de la memoria se quiere leer su contenido"

orma de operar de la computadora en su con#unto es direccionar una posicin de la memoria en busca de uncin mediante el bus de direcciones lle.ar la instruccin a la unidad central de proceso C-3 por medio del bumarcando la secuencia de la trans/erencia el bus de control" En la C-3 la instruccin se decodi/ica interpreterandos necesita> si son de memoria es necesario lle.arles a la C-3D una .ez que la operacin es realizada

preciso se de.uel.e el resultado a la memoria"

cesadores .aran en .elocidad y capacidad de memoria registros y bus de datos" 3n bus de datos trans/iere

procesador la memoria y los dispositi.os e:ternos" 1e muestran dichas partes llamadas gen0ricamente unid/uncionales debido a que desde el punto de .ista del /uncionamiento son independientes"

bre de cada parte nos indica la /uncin que realiza" (a unidad de memoria principal se encarga de almacenaiones que realizar la unidad de control al e#ecutar un programa y los datos que sern procesados" (a unidaencargada de comunicacin con el e:terior a tra.0s de los peri/0ricos" Estos peri/0ricos pueden ser> de entratecladosD de salida como tubos de rayos catdicos y de entrada y salida como discos magn0ticos" (a memal est /ormada por un con#unto de unidades llamadas palabras" 2entro de cada una de estas palabras se gumacin que constituye una instruccin o parte de ella o un dato o parte de un dato" A la cantidad de palabras

/orman la @emoria -rincipal se denomina capacidad de memoria"

anto mayor sea el nmero de palabras mayor ser el de instrucciones y datos que se almacenarn" 3na palmada de unidades ms elementales llamadas bits del mismo modo que una palabra est /ormada por letras"

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puede guardar dos .alores o $D por eso se dice que son elementos binarios" El nmero de bits que /ormanra se llama longitud de palabra" -or regla las computadoras potentes tienen memorias con longitud de palab

grande mientras que las computadoras peque*as tienen memorias con longitud de palabra menor"

mino arquitectura de Von Neumann se acu* a partir del memorando irst 2ra/t o/ a 6eport on the E2VAC esl conocido matemtico !ohn .on Neumann en el que se propona el concepto de programa almacenado" 2iccumento /ue redactado en .istas a la construccin del sucesor de la computadora ENIAC y su contenido /uelado por !ohn -resper EcFert !ohn Gilliam @auchly Arthur HurFs y otros durante .arios meses antes de qun redactara el borrador del in/orme" Es por ello que otros tecnlogos como 2a.id A" -atterson y !ohn (" en

promue.en la sustitucin de este t0rmino por el de arquitectura EcFert5@auchly"

Historia

El Electronic Numerical Integrator and Computer ms conocido comoENIAC se ha

considerado a menudo la primera computadora de propsito general aunque este ttulo

pertenece en realidad a la computadora alemana J$" Era totalmente digital es decir

e#ecutaba sus procesos y operaciones mediante instrucciones en lengua#e mquina a

di/erencia de otras mquinas contemporneas de procesos analgicos" -resentada alpblico el $4 de /ebrero de $%&;!ohn G" @auchlyy!ohn -" EcFertde la 3ni.ersidad de

https://es.wikipedia.org/wiki/ENIAChttps://es.wikipedia.org/wiki/ENIAChttps://es.wikipedia.org/wiki/Z1https://es.wikipedia.org/wiki/John_W._Mauchlyhttps://es.wikipedia.org/wiki/John_W._Mauchlyhttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=John_P._Eckert&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=John_P._Eckert&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Universidad_de_Pensilvaniahttps://es.wikipedia.org/wiki/Z1https://es.wikipedia.org/wiki/John_W._Mauchlyhttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=John_P._Eckert&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Universidad_de_Pensilvaniahttps://es.wikipedia.org/wiki/ENIAC

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-ensil.ania8EE339 iniciaron su desarrollo en $%&B" Esta enorme mquina meda ms de

B metros de largo y pesaba B= toneladas estaba compuesta por $' &; .l.ulas" El calor

de las .l.ulas ele.aba la temperatura de la sala donde se hallaba instalada hasta los 4K

C" y para que lle.ase a cabo las operaciones para las que se haba dise*ado" Cuando la

ENIAC se termin en $%&; la II +uerra @undial ya haba terminado" El /in de la contiendahizo que los es/uerzos hasta entonces dedicados principalmente a ob#eti.os militares se

destinaran tambi0n a otro tipo de in.estigacin cient/ica ms relacionada con las

necesidades de la empresa pri.ada" (os es/uerzos mltiples dieron resultados en $%&4

@auchly y EcFert comenzaron a traba#ar en una sucesora de la ENIAC el E2VAC

8Electronic 2iscrete Variable Automatic Computer9 y AiFen inici el dise*o de la @arF II" En

$%4$ el que est considerado como la primera computadora que se llam 1aly /ue

ampliamente comercializada la 3NIVAC I comenz a /uncionar con 0:ito" En $%4= la

computadora 3NIVAC se utiliz para realizar el recuento de .otos en las elecciones

presidenciales de EE"33" El resultado .ictoria 8Eisenho 3saban transistores para procesar in/ormacin" (os

transistores eran ms rpidos peque*os y ms con/iables que los tubos al .aco" =

transistores podan acomodarse en la misma cantidad de espacio que un tubo al .aco"

3saban peque*os anillos magn0ticos para almacenar in/ormacin e instrucciones"

-roducan gran cantidad de calor y eran sumamente lentas" 1e me#oraron los programas

de computadoras que /ueron desarrollados durante la primera generacin"

1e desarrollaron nue.os lengua#es de programacin como C7H7( y 76,6AN los

cuales eran comercialmente accesibles" 1e usaban en aplicaciones de sistemas de

reser.aciones de lneas a0reas control del tr/ico a0reo y simulaciones de propsito

general" (a marina de los Estados 3nidos desarrolla el primer simulador de

.uelo Computadora Ghirl

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Aparecen muchas compa*as y las computadoras eran bastante a.anzadas para su 0poca

como la serie 4 de Hurroughs y la A,(A1 de la3ni.ersidad de @nchester"Algunas

computadoras se programaban con cintas per/oradas y otras por medio de cableado en un

tablero"

Tercera Generacin (1964-1971)

Comienza a utilizarse los circuitos integrados lo cual permiti abaratar costos al tiempo

que se aumentaba la capacidad de procesamiento y se reduca el tama*o de las

mquinas" (a tercera generacin de computadoras emergi con el desarrollo de circuitos

integrados 8pastillas de silicio9 en las que se colocan miles de componentes electrnicos

en una integracin en miniatura" El -2-5 de la 2igital Equipment Corporation /ue el

primer miniordenador"

Cuarta Generacin (1971-198)ase caracterizada por la integracin sobre los componentes electrnicos lo que propici

la aparicin delmicroprocesador es decir un nico circuito integrado en el que se renen

los elementos bsicos de la mquina" 1e desarroll el microprocesador" 1e colocan ms

circuitos dentro de un LchipL" L(1I 5 (arge 1cale Integration circuitL" LV(1I 5 Very (arge

1cale Integration circuitL" Cada LchipL puede hacer di/erentes tareas" 3n LchipL sencillo

actualmente contiene la unidad de control y la unidad de aritm0tica?lgica" El tercer

componente la memoria primaria es operado por otros LchipsL" 1e reemplaza la memoria

de anillos magn0ticos por la memoria de LchipsL de silicio" 1e desarrollan lasmicrocomputadoras o sea computadoras personales o -C" 1e desarrollan las

supercomputadoras"

!uinta Generacin (1984 -1999)

1urge la -Ctal cual como la conocemos en la actualidad" IH@ presenta su primera

computadora personal y re.oluciona el sector in/ormati.o" En .ista de la acelerada marcha

de la microelectrnica la sociedad industrial se ha dado a la tarea de poner tambi0n a esa

altura el desarrollo del so/t