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Sistemas informáticos - Coggle Diagram
Sistemas informáticos
Guardado y procesamiento. Sistemas microprogramables basado en procesadores y microprocessadores.
Sistemas Microprocesadores
CPU + memoria
La CPU ejecuta las instrucciones guardadas en la memoria
Comunicación por buses
Instrucciones modificables
Flexibilidad, barato
Sistemas informáticos inddustriales
PLC
Elementos
Actuador
Sensor
Controlaodr
Maquina o planta
Operador
Fuente de energía
PC+SACDA
μP / μC
FPGA
Arquitectura de un sistema de control programables
Interfaz de entradas
Interfaz de salidas
CPU + meomria (RAM + EPROM)
Buses de comunicación
Fuente de alimentación
Sistemas microcontroladores
CPU + Memoria + Unidades de entradas y salidas
Mas flexible y barato
Mas pequeño, menos consumo
CPU (Central Porcessing Unit)
Hardware que interpreta y ejecuta instrucciones y generan funciones de control para gestionar el sistema
Unidad de control (UC)
Gestiona el acceso a memoria
Genera señalesd e control
Coordina la ejecución de instrucciones
Unidad de proceso (UP)
Ejecuta calculos
Fromada por
Unidad Aritmética-Lógica (ALU)
Registros de memória
Almacenaje temporal de datos de acceso rápido y de uso de operaciones de la ALU
Características
Longitud de palabra: Nº de bits por palabra
Frecuencia de reloj/ velocidad de proceso: controla la velocidad en la cual se ejecutan las acciones
Repertorio de instrucciones: Nº máximo de instrucciones gravadas en la UC
Repertorio de instucciones = 2 (elevado a) Nº de bits por palabra
Memoria caché (cau): Guarda datos más utilizados o más recientes
Consumo enérgico/ energía disipada (TDP)
Tipo de buses de comunicación
Memoria
Unidad mínima de información: bit
Se almacenan en celdas de memoria. Se agrupan para formar registros llamados posiciones de memoria
Cada posición de memoria se identifica mediante su dirección de momoria
Trabaja con Bytes: 8 bits
Dispositivo de almacenaje de datos binarios
La unic¡dad completa d einsormación se llama palabra, que consta con uno o más byetes
Realiza dos operaciones básicas
Lectura
Detecta palabras guardadas en direcciones y las manda a otro dispositivo
Escritura
Se coloca una nueva palabra en una direccion de memoria
Carcaterísticas
Capacidad: Nº de bits que puede almacenar
Capacidad = nº posiciones de memoria x nº de bits
C = m x n
Tiempo de acceso: velocidad de lectura/escritura, desde la petición hasta que se recibe la el dato
Volatilidad o duración de la información: según la permanencia de la información gravada
Permanente
ROM
Volátil
RAM
Volátil
No volátil
EPROM
de refresco
RAM dinámica
Tipo de acceso
Acceso aleatorio
Acceso secuencial
Acceso por pila o LIFO (Last Input First Output)
Acceso por cola o FIFO (First Input First Output)
Tipos de memorias
Memoria ROM (Read Only Memory)
No volátil
Utilizada como memoria de programa
acceso aleatorio
EPROM, EEPROM, FLASH,...
ROM de máscara
Los datos se graban cuando se fabrican
Los datos no se pueden modificar
PROM (Programable ROM)
Programables
Se pueden grabar solo una vez
EPROM (Elecrtrically Programable ROM)
Programadas borrando y escribiendo con luz ultravioleta
Porceso de borrado/escrito limitado
EEPROM (Electrically Erasable Programable ROM)
Borrables y programables
Proceso de borrado/escrito ilimitado
Memoria RAM (Random Acces Memory)
Volátil
Utilizada como memoria de datos
Acceso aleatorio
SRAM (Static RAM), DRAM (Dynamic RAM), NVRAM
RAM Escrita o SRAM (Static RAM)
memoria de datos del microprocesador (registros CPU)
Los datos se mantienen hasta que se deconecta sin refrescar
6 veces mas rapridas que DRAM (memrioa caché)
RAM Dinamica o DRAM (Dynamic RAM)
memoria principal de la mayoría de PC
Necesita refrescar los datos periodicamente
Más lenta y mas barata que SRAM
Buses
Conjunto de conexiones físicas que permite la comunicación entre los elementos del hardware
Buses del sistema
Fromados por hilos conductoctores que transportan información del mismo tipo
El número de líneas que lo compone es la anchura del bus.
Tipos de buses
Bus de direcciones
Circulan los bits para seleccionar las direcciones de memoria donde se quiere actuar
nº líneas = nº direcciones del sistema
Nº direcciones de memoria = 2 (elevado a) nº líneas bus de direcciones
Es único para todos los elementos
La CPU ocntrola las direcciones
Es unidireccional
Circulan los bits que llevan la información de instrucciones o datos seleccionados por el bus de direcciones
Bus de datos
Transporta datos entre los elementos
El número de bits que lleva es igual a la longitud de palabra
Es bidireccional
Bus de control
Fromado por las líneas de control, que transporta las señales para el correcto funcionamiento de todos los elementos
activa/Desactivar dispositivos
Ordenes de lectura/escritura de datos
Otras funciones