Raspberry Pi
Fue creado por la Fundación Raspberry Pi, con el único objetivo de incentivar el aprendizaje de las ciencias de computación, ya que es un ordenador competo reducido a una placa única, y de bajo costo; es muy pequeño y portátil solo soporta sistemas operativos livianos, para el cual se han desarrollado por Linux ARM sus distintas distribuciones como Debian, Fedora,Arch Linux, RISC OS2 y tiene su propio sistema operativo.
Existen dos modelos de Rasperry Pi, el modelo A (mas básico), y el modelo B que es mas completo, cuyas diferencias radican más en los sockets de entrada y de salida, el costo y el consumo de energía, por ejemplo el modelo B tiene una ranura de USB adicional y tarjeta de red. Podemos observar en la figura de la derecha que se trata del modelo B, y de su "disco duro" en este caso una memoria SD como medio de almacenamiento permanente; haremos el análisis o descripción de su arquitectura del modelo B porque estructuralmente son muy similares.
Existen dos modelos de Rasperry Pi, el modelo A (mas básico), y el modelo B que es mas completo, cuyas diferencias radican más en los sockets de entrada y de salida, el costo y el consumo de energía, por ejemplo el modelo B tiene una ranura de USB adicional y tarjeta de red. Podemos observar en la figura de la derecha que se trata del modelo B, y de su "disco duro" en este caso una memoria SD como medio de almacenamiento permanente; haremos el análisis o descripción de su arquitectura del modelo B porque estructuralmente son muy similares.
Componentes externos
Antes del análisis es muy importante observar y reconocer los componentes externos generales de nuestro dispositivo, aunque es un modelo genérico de un ordenador.
Antes del análisis es muy importante observar y reconocer los componentes externos generales de nuestro dispositivo, aunque es un modelo genérico de un ordenador.
Arquitectura de Raspberry Pi
Un computador es un sistema secuencial síncrono complejo que procesa la información, que esta representada en forma binaria para lo cual solo utiliza ceros "0" y unos "1",estos son valores lógicos que corresponden con valores de tensión eléctrica, de manera que un ‘1’ lógico (si o verdadero) corresponde a un nivel alto a 5 voltios y un ‘0’ lógico (no o falso) corresponde a un nivel bajo de tensión cercano a 0 voltios; la variación de los voltajes dependen de la capacidad de los componentes del computador.
La arquitectura de un ordenador en este caso Raspberry Pi, nos ayuda a comprender la ubicación componentes y permite determinar la capacidad de un sistema informático, para emplear su uso. La arquitectura básica de cualquier ordenador completo está formado por 5 componentes básicos: procesador, memoria RAM, disco duro, dispositivos de entrada/salida y software.
Un computador es un sistema secuencial síncrono complejo que procesa la información, que esta representada en forma binaria para lo cual solo utiliza ceros "0" y unos "1",estos son valores lógicos que corresponden con valores de tensión eléctrica, de manera que un ‘1’ lógico (si o verdadero) corresponde a un nivel alto a 5 voltios y un ‘0’ lógico (no o falso) corresponde a un nivel bajo de tensión cercano a 0 voltios; la variación de los voltajes dependen de la capacidad de los componentes del computador.
La arquitectura de un ordenador en este caso Raspberry Pi, nos ayuda a comprender la ubicación componentes y permite determinar la capacidad de un sistema informático, para emplear su uso. La arquitectura básica de cualquier ordenador completo está formado por 5 componentes básicos: procesador, memoria RAM, disco duro, dispositivos de entrada/salida y software.
Unidad Central de Procesamiento UPC o CPU
Este segmento del ordenador se encarga del funcionamiento de los elementos de un computador. Desde que el sistema es alimentado por una corriente, hasta que se corta dicha alimentación, no para de procesar la información; es la parte más importante del procesador, ya que es utilizado para realizar todas las operaciones y cálculos del computador, posee su propia estructura de este modo:
Unidad de Control (UC): aquí se lee de la memoria las instrucciones que deben ser ejecutadas y secuenciadas, el acceso a datos y operaciones a realizar por la unidad de proceso; también se generan señales de control que forman un flujo de datos.
Unidad Aritmética Lógica o ALU (Arithmetic Logic Unit): aquí se realizan las transformaciones de datos, consta de una serie de módulos que realizan operaciones aritméticas y lógicas.
Registros Internos: aquí se almacenan los resultados de la ejecución de las instrucciones en la tarjeta SD que hace las veces de disco duro o memoria de interface.
La UC se encarga de seleccionar la operación a realizar habilitando los caminos de datos entre los diversos operadores de la ALU y entre los Registro Internos.
Este segmento del ordenador se encarga del funcionamiento de los elementos de un computador. Desde que el sistema es alimentado por una corriente, hasta que se corta dicha alimentación, no para de procesar la información; es la parte más importante del procesador, ya que es utilizado para realizar todas las operaciones y cálculos del computador, posee su propia estructura de este modo:
Unidad de Control (UC): aquí se lee de la memoria las instrucciones que deben ser ejecutadas y secuenciadas, el acceso a datos y operaciones a realizar por la unidad de proceso; también se generan señales de control que forman un flujo de datos.
Unidad Aritmética Lógica o ALU (Arithmetic Logic Unit): aquí se realizan las transformaciones de datos, consta de una serie de módulos que realizan operaciones aritméticas y lógicas.
Registros Internos: aquí se almacenan los resultados de la ejecución de las instrucciones en la tarjeta SD que hace las veces de disco duro o memoria de interface.
La UC se encarga de seleccionar la operación a realizar habilitando los caminos de datos entre los diversos operadores de la ALU y entre los Registro Internos.
Unidad de Control (UC): aquí se lee de la memoria las instrucciones que deben ser ejecutadas y secuenciadas, el acceso a datos y operaciones a realizar por la unidad de proceso; también se generan señales de control que forman un flujo de datos.
Unidad Aritmética Lógica o ALU (Arithmetic Logic Unit): aquí se realizan las transformaciones de datos, consta de una serie de módulos que realizan operaciones aritméticas y lógicas.
Registros Internos: aquí se almacenan los resultados de la ejecución de las instrucciones en la tarjeta SD que hace las veces de disco duro o memoria de interface.
Memoria RAM
En la memoria se almacena el programa y los datos que va a ejecutar el CPU, cuyas instrucciones son códigos binarios (lenguaje de máquina) que solo son interpretados por la unidad de control; estos datos siempre están de forma binaria almacenados en el ordenador.
Una memoria RAM, eficiente depende del tiempo de acceso a los datos, mientras este sea menor es mas eficaz; por tanto lo mas lógico es hacer un diseño jerárquico de la distribución memoria.
La memoria principal se la considera como un vector o una matriz de celdas; esta matriz está organizada por palabras, cada una de las cuales tiene asignada una dirección, a este direccionamiento de celdas se lo representa por el sistema hexadecimal, que indica su posición. Cada palabra está formada por una serie de celdas a las que se accede en paralelo; en cada una se almacena un bit y estos definen las instrucciones.
Una memoria RAM, eficiente depende del tiempo de acceso a los datos, mientras este sea menor es mas eficaz; por tanto lo mas lógico es hacer un diseño jerárquico de la distribución memoria.
Entrada / Salida
Nuestro computador tiene dispositivos de entrada y salida para poder interactuar con el usuario, ya que estos componentes son externos y de distinta tecnología necesitan su propio entorno de funcionamiento por lo que es necesario, que esta interfaz decodifique el bus de direcciones para poder detectar que el CPU se dirige a él, este proceso se asemeja al de las memorias.
El bus de datos se utiliza para el paso de datos entre el periférico y la memoria. Las líneas especiales de control sirven para coordinar y sincronizar la transferencia.
Sistema de Interconexión: Buses
Para poder lograr las conexiones de distintos componentes del ordenador como discos duros, tarjetas madres, unidades de CD, teclados, ratones, cámaras, etc. se efectúan a través de los buses. Un bus es conocido como el enlace de comunicación compartido, compuesto de varios cables para conectar subsistemas, estos pueden ser:
Buses de datos: transmiten datos entre los diferentes elementos del computador.Buses de Direcciones: indican la posición del dato que se requiere acceder.Bus de Control: seleccionan al emisor y al receptor en una transacción del bus.Bus de alimentación: proporcionan a los dispositivos voltajes distintos.
En este caso como el ordenador es tan solo una placa yo considere los buses como las ranuras de conexión, los caminos internos de la placa.
Buses de datos: transmiten datos entre los diferentes elementos del computador.Buses de Direcciones: indican la posición del dato que se requiere acceder.Bus de Control: seleccionan al emisor y al receptor en una transacción del bus.Bus de alimentación: proporcionan a los dispositivos voltajes distintos.
Periféricos
Son considerados todos los dispositivos que son necesarios para suministrar datos a la computadora o visualizar los resultados, entre los periféricos de entrada tenemos al teclado, ratones, pantallas, digitalizadoras, terminales de video y las tarjetas gráficas; los periféricos se conectan mediante un bus especial a su controlador o al modulo de E/S.
Glosario:
síncrono.- en un sistema de comunicación, el transmisor debe coordinarse con el receptor antes del envío de datos. Con frecuencia, la sincronización se maneja haciendo que el hardware transmisor envíe un pulso regular al no haber datos disponibles. El receptor usa los pulsos para determinar el comienzo y fin de los bits. Son procesos síncronos los que dependen de un acontecimiento externo que los dispara.
Referencias:
https://www.youtube.com/watch?v=udby3yaR1o8
http://cpc.farnell.com/jsp/bespoke/bespoke2.jsp?bespokepage=cpc/en_CC/special_offers/bargains/part_detail/RPi_infoLP.jsp
http://www.frro.utn.edu.ar/repositorio/catedras/electrica/2_anio/fundamentos_informatica/apuntes/arquitectura/Tema1.pdf
http://www.raspberryshop.es/
http://es.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi
https://www.youtube.com/watch?v=Btr_jJA1S5w
http://148.204.211.134/polilibros/portal/Polilibros/P_Terminados/PolilibroFC/Unidad_II/Unidad%20II_
Son considerados todos los dispositivos que son necesarios para suministrar datos a la computadora o visualizar los resultados, entre los periféricos de entrada tenemos al teclado, ratones, pantallas, digitalizadoras, terminales de video y las tarjetas gráficas; los periféricos se conectan mediante un bus especial a su controlador o al modulo de E/S.
Glosario:
síncrono.- en un sistema de comunicación, el transmisor debe coordinarse con el receptor antes del envío de datos. Con frecuencia, la sincronización se maneja haciendo que el hardware transmisor envíe un pulso regular al no haber datos disponibles. El receptor usa los pulsos para determinar el comienzo y fin de los bits. Son procesos síncronos los que dependen de un acontecimiento externo que los dispara.
Referencias:
https://www.youtube.com/watch?v=udby3yaR1o8
http://cpc.farnell.com/jsp/bespoke/bespoke2.jsp?bespokepage=cpc/en_CC/special_offers/bargains/part_detail/RPi_infoLP.jsp
http://www.frro.utn.edu.ar/repositorio/catedras/electrica/2_anio/fundamentos_informatica/apuntes/arquitectura/Tema1.pdf
http://www.raspberryshop.es/
http://es.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi
https://www.youtube.com/watch?v=Btr_jJA1S5w
http://148.204.211.134/polilibros/portal/Polilibros/P_Terminados/PolilibroFC/Unidad_II/Unidad%20II_
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