Unidad de procesamiento:

Al observar una computadora en su interior, podemos notar que consiste básicamente de un conjunto de circuitos electrónicos.

Unidad central de procesamiento o (CPU – Central Processing Unit) , también es denominada procesador, porque es la parte de la computadora que se encarga de ejecutar las instrucciones del programa y procesar datos.

Por si misma, la Unidad Central de Procesamiento puede considerarse constituida por dos partes distintivas, que en las micro-computadoras se encuentran juntas en el mismo chip del microprocesador. Estas dos partes son: La unidad de control y la unidad aritmético-lógica.

UNIDAD DE CONTROL: 

La Unidad de Control es la parte de la unidad central de proceso (CPU) que actúa como coordinadora de todas las tareas que ha de realizar la computadora. Asimismo, se encarga de manejar todas las órdenes que la computadora necesita para realizar la ejecución de las operaciones requeridas por los programas de aplicación.

Partes:

• Decodificador (D): Extrae el código de operación de la instrucción en curso (que está en el RI), lo analiza y emite las señales necesarias para su ejecución a través del secuenciador.
• Secuenciador (S): Órdenes muy elementales (microórdenes) que, sincronizadas por los impulsos del reloj, hacen que se vaya ejecutando poco a poco la instrucción que está cargada en el Registro de Instrucciones.
• Contador de Programa (CP): Dirección de memoria de la siguiente instrucción a ejecutar.
• Registro de Instrucciones (RI):  Instrucción que se está ejecutando Código de operación (CO) y en su caso los operandos o las direcciones de memoria de los mismos.
• Reloj (R): El reloj marca los instantes en que han de comenzar los distintos pasos de que consta cada instrucción.

Funciones Básicas:

• Manejar todas las Operaciones de acceso, lectura y escritura a cada una de las posiciones de la memoria principal donde se almacenan las instrucciones necesarias para realizar un proceso.
• Interpretar la instrucción de un proceso.
• Realizar las tareas que se indican en la instrucción.

MEMORIA ARITMÉTICO LÓGICA (ALU): 

La unidad de aritmética y lógica es otro componente del procesador. Todas las operaciones que efectúa una computadora pertenecen a dos tipos básicos: operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación y división) y operaciones lógicas ( por ejemplo, la comparación de dos números para ver si son iguales o uno es mayor o mejor). La capacidad de la computadora para efectuar comparaciones le permite tomar cursos alternos de acción que dependen de la situación;  esta es la razón por la que las computadoras han llegado a ser tan útiles para muchos propósitos.

La ALU utiliza registros para conservar los datos que se están procesando.

Por ejemplo, para determinar si un empleado debería recibir un pago por horas extra, el software da la instrucción a la ALU para comparar el número de horas que un empleado trabajo durante la semana contra el tiempo regular permitido (por ejemplo 40 horas a la semana). Si las horas trabajadas son mayor que 40, el software instruye a la ALU para que realice cálculos sobre pago por salarios extra.

Partes:

• Circuito Operacional (COP): Contiene los circuitos necesarios para la realización de las operaciones. Tiene unas entradas de órdenes para seleccionar la clase de operación.
• Registro de Estado (RES): Es un conjunto de biestables en los que se deja constancia de algunas condiciones que se dieron en la última operación.
• Registros de Entrada (REN1 y REN2): En estos registros se almacenan los datos u operandos que intervienen en una instrucción.
• Registro Acumulador (AC): Sirve para almacenar los resultados de las operaciones efectuadas por el Circuito Operacional.

La Memoria Principal o Central:

La función de la memoria principal es almacenar datos e instrucciones de programa de forma temporal. Es estación obligada en todas las operaciones de entrada y salida y, por supuesto, de los resultados parciales o finales del proceso.

La memoria está estructurada en forma de una colección de celdas, en cada una de las cuales cabe una unidad específica de información: octetos o palabras. El contenido de cada una de las posiciones de memoria podrá ser bien dato o instrucción. Cada celda tiene asignada una posición relativa con respecto a un origen, cuyo valor numérico constituye la dirección de la misma y que no se encuentra almacenado en ella.

Con la misión de garantizar estabilidad y seguridad en las operaciones, la dirección y datos deben mantenerse en registros durante ese tiempo. En la memoria nos encontramos con:

• Registro de dirección de memoria (RDM):  Dirección de la celda que se va a utilizar en la operación, bien para grabar o leer datos. 
• Registro de Intercambio de Memoria (RIM): Lectura: recibe el dato de la memoria señalado por el RDM. Escritura: la información que hay que grabar procedente de cualquier unidad funcional.
• Selector de memoria: Dispositivo que se activa cada vez que se produce una orden de lectura o escritura, conectando la celda de memoria, cuya dirección figura en el RDM, con el RIM y posibilitando la transferencia de los datos en un sentido o en otro.

La memoria almacena tres categorías básicas de elementos:

• El sistema operativo y otro software de sistema que controla o mantiene la computadora y sus dispositivos.
• Programas de aplicación que llevan a cabo tareas específicas tales como el procesamiento de palabras.
• Los datos siendo procesados por los programas de aplicación y la información que resulta. Este rol de la memoria de almacenar datos  y programas es conocido como programa almacenado.

Memoria RAM:

Su función es guardar temporalmente la información concretamente mientras el ordenador está encendido. Esto quiere decir que si apagamos el ordenador sin haber guardado antes los datos estos se pierden ya que la información solo pasa al disco duro cuando es guardada. Definitivamente se puede decir que es el lugar de trabajo del microprocesador. Esta memoria es la más utilizada en los ordenadores u otros dispositivos.

Memoria ROM:

Utilizada para el almacenaje de programas que hacen que el ordenador este en marcha y pueda realizar diagnósticos.Los ordenadores suelen tener una pequeña capacidad de memoria ROM.

Sistema Binario: Lenguaje de las Computadoras:

En el interior del gabinete del sistema de una computadora, se ven principalmente circuitos electrónicos. En una computadora los datos son reducidos a interruptores eléctricos. Los interruptores pueden tener sólo uno de dos estados posibles: encendido o apagado. Así que sólo se cuenta con dos símbolos numéricos, 1 para “encendido” y O para “apagado”.

Al contar con tan sólo dos símbolos numéricos, las computadoras funcionan internamente con el sistema binario que se compone de dos dígitos (0 y 1) para la representación de datos e instrucciones. Estos dos dígitos se implementan de forma electrónica mediante dos estados (apagado o encendido). Toda la información que entra a una computadora es convertida en estos números binarios.

Capacidad de Memoria en Múltiplos del Byte:

Video de Cómo Funciona el Microprocesador:

Fuentes:

• http://www.rena.edu.ve/cuartaEtapa/Informatica/Tema5.html
• http://tecnicaquilmes.fullblog.com.ar/unidad-central-de-procesamiento-cpu.html
• http://cca.org.mx/cca/cursos/cucfc/modulo2/tema3.html
• http://saia.psm.edu.ve/moodle/pluginfile.php/396701/mod_resource/content/1/organizacion_del_computador.pdf
• http://pchardware.org/memorias/central.php
• https://martapcpi.wikispaces.com/Definici%C3%B3n+memoria+RAM+y+ROM
• http://es.slideshare.net/CristianAguirreEsparza/unidad-de-control-30141869