Arquitectura Avanzada de La a

“ARQUITECTURA AVANZADA DE LA COMPUTADORA”

ARQUITECTURA AVANZADA DE LA COMPUTADORA

CAPITULO I

LA COMPUTADORA

1.1 DEFINICON DE LA COMPUTADORA

Una computadora o un computador, (del inglés computer, y éste del latín computare -calcular-), también denominada ordenador (del francés ordinateur, y éste del latín ordinator), Máquina electrónica rápida y exacta que es capaz de aceptar datos a través de un medio de entrada, procesarlos automáticamente bajo el control de un programa previamente almacenado, y proporcionar la información resultante a un medio de salida.

Un sistema informático está compuesto a su vez por dos subsistemas: Hardware y Software.

1.2 HISTORIA DE LA COMPUTADORA Y SUS GENERACIONES

Uno de los primeros dispositivos mecánicos para contar fue el ábaco, cuya historia se remonta a las antiguas civilizaciones griega y romana. Este dispositivo es muy sencillo, consta de cuerdas ensartadas en varillas que a su vez están montadas en un marco rectangular. A este dispositivo no se le puede llamar computadora por carecer del elemento fundamental llamado programa.

Otro de los inventos mecánicos fue la Pascalina inventada por Blaise Pascal (1623 - 1662) de Francia y la de Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646 - 1716) de Alemania. Con estas máquinas, los datos se representaban mediante las posiciones de los engranajes, y los datos se introducían manualmente estableciendo dichas posiciones finales de las ruedas, de manera similar a como leemos los números en el cuentakilómetros de un automóvil.

La primera computadora fue la máquina analítica creada por Charles Babbage, profesor matemático de la Universidad de Cambridge en el siglo XIX. La idea que tuvo Charles Babbage sobre un computador nació debido a que la elaboración de las tablas matemáticas era un proceso tedioso y propenso a errores. En 1823 el gobierno Británico lo apoyo para crear el proyecto de una máquina de diferencias, un dispositivo mecánico para efectuar sumas repetidas.

Mientras tanto Charles Jacquard (francés), fabricante de tejidos, había creado un telar que podía reproducir automáticamente patrones de tejidos leyendo la información codificada en patrones de agujeros perforados en tarjetas de papel rígido. Al enterarse de este método Babbage abandonó la máquina de diferencias y se dedico al proyecto de la máquina analítica que se pudiera programar con tarjetas perforadas para efectuar cualquier cálculo con una precisión de 20 dígitos. La tecnología de la época no bastaba para hacer realidad sus ideas.

El mundo no estaba listo, y no lo estaría por cien años más.

En 1944 se construyó en la Universidad de Harvard, la Mark I, diseñada por un equipo encabezado por Howard H. Aiken. Esta máquina no está considerada como computadora electrónica debido a que no era de propósito general y su funcionamiento estaba basado en dispositivos electromecánicos llamados relevadores.

En 1947 se construyó en la Universidad de Pennsylvania la ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator) que fue la primera computadora electrónica, el equipo de diseño lo encabezaron los ingenieros John Mauchly y John Eckert. Esta máquina ocupaba todo un sótano de la Universidad, tenía más de 18 000 tubos de vacío, consumía 200 KW de energía eléctrica y requería todo un sistema de aire acondicionado, pero tenía la capacidad de realizar cinco mil operaciones aritméticas en un segundo.

El proyecto, auspiciado por el departamento de Defensa de los Estados Unidos, culminó dos años después, cuando se integró a ese equipo el ingeniero y matemático húngaro John von Neumann (1903 - 1957). Las ideas de von Neumann resultaron tan fundamentales para su desarrollo posterior, que es considerado el padre de las computadoras.

La EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) fue diseñada por este nuevo equipo. Tenía aproximadamente cuatro mil bulbos y usaba un tipo de memoria basado en tubos llenos de mercurio por donde circulaban señales eléctricas sujetas a retardos.

La idea fundamental de von Neumann fue: permitir que en la memoria coexistan datos con instrucciones, para que entonces la computadora pueda ser programada en un lenguaje, y no por medio de alambres que eléctricamente interconectaban varias secciones de control, como en la ENIAC.

Todo este desarrollo de las computadoras suele divisarse por generaciones y el criterio que se determinó para determinar el cambio de generación no está muy bien definido, pero resulta aparente que deben cumplirse al menos los siguientes requisitos:

• La forma en que están construidas.

• Forma en que el ser humano se comunica con ellas.

1.2.1 PRIMERA GENERACIÓN (1951 a 1958)

Las computadoras de la primera Generación emplearon bulbos para procesar información. Los operadores ingresaban los datos y programas en código especial por medio de tarjetas perforadas. El almacenamiento interno se lograba con un tambor que giraba rápidamente, sobre el cual un dispositivo de lectura/escritura colocaba marcas magnéticas. Esas computadoras de bulbos eran mucho más grandes y generaban más calor que los modelos contemporáneos.

Eckert y Mauchly contribuyeron al desarrollo de computadoras de la Primera Generación formando una compañía privada y construyendo UNIVAC I, que el Comité del censo utilizó para evaluar el censo de 1950. La IBM tenía el monopolio de los equipos de procesamiento de datos a base de tarjetas perforadas y estaba teniendo un gran auge en productos como rebanadores de carne, básculas para comestibles, relojes y otros artículos; sin embargo no había logrado el contrato para el Censo de 1950.

Comenzó entonces a construir computadoras electrónicas y su primera entrada fue con la IBM 701 en 1953. Después de un lento pero excitante comienzo la IBM 701 se convirtió en un producto comercialmente viable. Sin embargo en 1954 fue introducido el modelo IBM 650, el cual es la razón por la que IBM disfruta hoy de una gran parte del mercado de las computadoras. La administración de la IBM asumió un gran riesgo y estimó una venta de 50 computadoras.

Este número era mayor que la cantidad de computadoras instaladas en esa época en E.U. De hecho la IBM instaló 1000 computadoras. El resto es historia. Aunque caras y de uso limitado las computadoras fueron aceptadas rápidamente por las Compañías privadas y de Gobierno. A la mitad de los años 50 IBM y Remington Rand se consolidaban como líderes en la fabricación de computadoras.

1.2.2 SEGUNDA GENERACIÓN (1959-1964)

El invento del transistor hizo posible una nueva Generación de computadoras, más rápidas, más pequeñas y con menores necesidades de ventilación. Sin embargo el costo seguía siendo una porción significativa del presupuesto de una Compañía. Las computadoras de la segunda generación también utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de tambores giratorios para el almacenamiento primario. Estos núcleos contenían pequeños anillos de material magnético, enlazados entre sí, en los cuales podían almacenarse datos e instrucciones.

Los programas de computadoras también mejoraron. El COBOL desarrollado durante la 1era generación estaba ya disponible comercialmente. Los programas escritos para una computadora podían transferirse a otra con un mínimo esfuerzo. El escribir un programa ya no requería entender plenamente el hardware de la computación.

Las computadoras de la 2da Generación eran sustancialmente más pequeñas y rápidas que las de bulbos, y se usaban para nuevas aplicaciones, como en los sistemas para reservación en líneas aéreas, control de tráfico aéreo y simulaciones para uso general. Las empresas comenzaron a aplicar las computadoras a tareas de almacenamiento de registros, como manejo de inventarios, nómina y contabilidad.

La marina de E.U. utilizó las computadoras de la Segunda Generación para crear el primer simulador de vuelo. (Whirlwind I). HoneyWell se colocó como el primer competidor durante la segunda generación de computadoras. Burroughs, Univac, NCR, CDC, HoneyWell, los más grandes competidores de IBM durante los 60s se conocieron como el grupo BUNCH.

1.2.3 TERCERA GENERACIÓN (1964-1971)

Las computadoras de la tercera generación emergieron con el desarrollo de los circuitos integrados (pastillas de silicio) en las cuales se colocan miles de componentes electrónicos, en una integración en miniatura. Las computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes.

Antes del advenimiento de los circuitos integrados, las computadoras estaban diseñadas para aplicaciones matemáticas o de negocios, pero no para las dos cosas. Los circuitos integrados permitieron a los fabricantes de computadoras incrementar la flexibilidad de los programas, y estandarizar sus modelos.

La IBM 360 una de las primeras computadoras comerciales que usó circuitos integrados, podía realizar tanto análisis numéricos como administración ó procesamiento de archivos. Los clientes podían escalar sus sistemas 360 a modelos IBM de mayor tamaño y podían todavía correr

sus programas actuales. Las computadoras trabajaban a tal velocidad que proporcionaban la capacidad de correr más de un programa de manera simultánea (multiprogramación).

Minicomputadoras, Con la introducción del modelo 360 IBM acaparó el 70% del mercado, para evitar competir directamente con IBM la empresa Digital Equipment Corporation DEC redirigió sus esfuerzos hacia computadoras pequeñas. Mucho menos costosas de comprar y de operar que las computadoras grandes, las mini computadoras se desarrollaron durante la segunda generación pero alcanzaron su mayor auge entre 1960 y 1970.

1.2.4 CUARTA GENERACIÓN (1971 A LA FECHA)

Dos mejoras en la tecnología de las computadoras marcan el inicio de la cuarta generación: el reemplazo de las memorias con núcleos magnéticos, por las de chips de silicio y la colocación de Muchos más componentes en un Chip: producto de la microminiaturización de los circuitos electrónicos. El tamaño reducido del microprocesador y de chips hizo posible la creación de las computadoras personales (PC Personal Computer).

Hoy en día las tecnologías LSI (Integración a gran escala) y VLSI (integración a muy gran escala) permiten que cientos de miles de componentes electrónicos se almacenen en un chip. Usando VLSI, un fabricante puede hacer que una computadora pequeña rivalice con una computadora de la primera generación que ocupaba un cuarto completo.

1.3 TIPOS DE COMPUTADORA

Las computadoras se pueden clasificar en: por tamaño, por propósito y por aplicación.

1.3.1 SEGÚN SU TAMAÑO

MICROCOMPUTADORAS

Las microcomputadoras son las computadoras más accesibles para cualquier tipo de usuario, son máquinas personales de escritorio.

Pequeñas solo en tamaño físico y accesibles económicamente, este tipo de computadoras son tan dinámicas, que lo mismo las puede utilizar un experto en el trabajo como un niño en casa, por esta razón las microcomputadoras son las más conocidas, y ofrecen un sin número de aplicaciones.

En un principio solo era posible utilizarlas en ambiente monousuario, esto es un solo usuario a la vez, pero con los avances tecnológicos desde hace ya bastante tiempo este tipo de máquinas pueden ser utilizadas en ambientes multi incluso como servidores de una red de computadoras.

Pequeñas de bajo costo y para múltiples aplicaciones.

MINICOMPUTADORAS

Al inicio de la década de 1960 hicieron su aparición las minicomputadoras, fabricadas inicialmente por Digital Equipment Corporation (DEC).

Estas máquinas son más pequeñas que las macrocomputadoras pero también de un menor costo, son el punto intermedio entre una microcomputadora y una macrocomputadora, en cuanto a su forma de operar se asemeja más a una macrocomputadora ya que fueron diseñadas para:

➢ Entornos de múltiples usuarios, apoyando múltiples actividades de proceso al mismo tiempo.

➢ Ofrecer ciertos servicios más específicos.

➢ Soportar un número limitado de dispositivos.

➢ Pequeñas y de bajo costo.

➢ Para múltiples aplicaciones.

3 MACROCOMPUTADORAS

La macrocomputadora es un sistema de aplicación general cuya característica principal es el hecho de que el CPU es el centro de casi todas las actividades de procesamiento secundario.

Por lo general cuenta con varias unidades de disco para procesar y almacenar grandes cantidades de información. El CPU actúa como arbitro de todas las solicitudes y controla el acceso a todos los archivos, lo mismo hace con las operaciones de Entrada/Salida cuando se preparan salidas impresas o efímeras.

El usuario se dirige a la computadora central de la organización cuando requiere apoyo de procesamiento.

➢ El CPU es el centro de procesamiento

➢ Diseñadas para sistemas multiusuario

▪ SUPERCOMPUTADORAS

La Supercomputadora es un sistema de cómputo más grande, diseñadas para trabajar en tiempo real.

Estos sistemas son utilizados principalmente por la defensa de los Estados Unidos y por grandes Empresas multimillonarias, utilizan telecomunicaciones a grandes velocidades, para poner un ejemplo estas máquinas pueden ejecutar millones de instrucciones por segundo. Actúa como arbitro de todas las solicitudes y controla el acceso a todos los archivos, lo mismo hace con las operaciones de Entrada/Salida cuando se preparan salidas impresas o efímeras.

El usuario se dirige a la computadora central de la organización cuando requiere apoyo de procesamiento.

➢ El CPU es el centro de procesamiento.

➢ Diseñadas para sistemas multiusuario.

1.3.2 SEGÚN SU PROPÓSITO

4 ANALOGICAS

Las computadoras analógicas representan los números mediante una cantidad física, es decir, asignan valores numéricos por medio de la medición física de una propiedad real, como la longitud de un objeto, el ángulo entre dos líneas o la cantidad de voltaje que pasa a través de un punto en un circuito eléctrico.

Las computadoras analógicas obtienen todos sus datos a partir de alguna forma de medición.

Aún cuando es eficaz en algunas aplicaciones, este método de representar los datos es una limitación de las computadoras analógicas.

La precisión de los datos usados en una computadora analógica está íntimamente ligada a la precisión con que pueden medirse.

5 DIGITALES

Las computadoras digitales representan los datos o unidades separadas. La forma más simple de computadora digital es contar con los dedos.

Cada dedo representa una unidad del artículo que se está contando. A diferencia de la computadora analógica, limitada por la precisión de las mediciones que pueden realizarse, la computadora digital puede representar correctamente los datos con tantas posiciones y números que se requieran. Las sumadoras y las calculadoras de bolsillo son ejemplos comunes de dispositivos construidos según los principios de la Computadora Digital. Para obtener resultados, las computadoras analógicas miden, mientras que las computadoras digitales cuentan.

6 HIBRIDAS

Combinan las características más favorables de las computadoras digitales y analógicas tienen la velocidad de las analógicas y la precisión de las digitales.

Generalmente se usan en problemas especiales en los que los datos de entrada provienen de mediciones convertidas a dígitos y son procesados por una Computadora por ejemplo las Computadoras Híbridas controlan el radar de la defensa de Estados Unidos y de los vuelos comerciales.

1.3.3 SEGÚN SU APLICACIÓN

7 PROPOSITO GENERAL

Pueden procesar Información de negocios con la misma facilidad que procesan fórmulas matemáticas complejas.

Pueden almacenar grandes cantidades de información y los grandes programas necesarios para procesarla. Debido a que las computadoras de aplicación general son tan versátiles la mayor parte de las empresas actuales las utilizan.

8 PROPOSITO ESPECIAL

Tienen muchas de las características de las Computadoras de uso general pero se dedican a tareas de procesamiento muy especializadas.

Se diseñan para manejar problemas específicos y no se aplican a otras actividades computarizadas. Por ejemplo, las computadoras de aplicación especial pueden diseñarse para procesar exclusivamente datos numéricos o para controlar completamente procesos automatizados de fabricación.

1.4 PARTES DE LA COMPUTADORA

El manejo de la computadora, requiere de conocer sus partes y la función específica a cada una de ellas.

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1.4.1 DISPOSITIVOS DE ENTRADA (DE)

Los dispositivos de entrada son aquellos al través de los cuales se mandan datos a la unidad central de procesos, por lo que su función es eminentemente emisora. Algunos de los dispositivos de entrada más conocidos son el teclado, el manejador de discos magnéticos, la reproductora de cinta magnética, el ratón, el digitalizador (scanner), el lector óptico de código de barras y el lápiz óptico entre otros.

1.4.2 MEMORIAS AUXILIARES (secundarias)

Las memoria auxiliares mantienen de manera permanente los datos que forman parte del sistema automatizado de la computadora -de una manera contraria a la memoria central que contiene datos y programas de manera temporal (memorias volátiles) útiles para datos intermediarios necesarios por la computadora para realizar un cálculo específico- se encuentran bajo la forma de cintas, discos duros, cassettes, cintas magnéticas en cartuchos o discos flexibles, entre otras.

1.4.3 UNIDAD CENTRAL DE PROCESOS (UCP)

Es la parte más importante de la computadora, en ella se realizan todos los procesos de la información. La UCP está estructurada por un circuito integrado llamado microprocesador, el cual varía en las diferentes marcas de computadoras.

La UCP se divide en dos unidades:

▪ Unidad Aritmético Lógica (UAL).- Es la parte del computador encargada de realizar las: operaciones aritméticas y lógicas, así como comparaciones entre datos.

▪ Unidad de Control (UC).- Se le denomina también la parte inteligente del microprocesador, se encarga de distribuir cada uno de los procesos al área correspondiente para su transformación.

1.4.4 DISPOSITIVOS DE SALIDA (DS)

Los dispositivos de salida son aquellos que reciben información de la computadora, su función es eminentemente receptora y por ende están imposibilitados para enviar información. Entre los dispositivos de salida más conocidos están: la impresora (matriz, cadena, margarita, láser o de chorro de tinta), el delineador (plotter), la grabadora de cinta magnética o de discos magnéticos y la pantalla o monitor.

1.4.5 MEMORIA PRINCIPAL

Son los dispositivos mediante los cuales se almacenan datos. En las memorias se deposita y queda disponible gran cantidad de información, instrucciones que han de ser ejecutadas por los diferentes sistemas de la computadora. Se subdivide en RAM y ROM.

CAPITULO II

ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA

2.1 DEFINICIÓN DE ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA

La arquitectura de una computadora es la forma y diseño que tiene dicha computadora y se puede clasificar en la energía que usa la computadora y la forma de representar, procesar y mover los datos físicamente. Casi todos los componentes internos de las computadoras reciben el nombre de “chips”, “microchips” o “microprocesadores”. Estos son piezas delgadas de cristal que contiene miles de elementos microscópicos de circuito, tales como los conductores, transistores, capacitores y resistores. Cada chip puede contener más de 100,000 de estos elementos. Todos los chips de una computadora van conectados por medio de clavijas o pines a una tarjeta de circuito llamada “tarjeta madre”. Esta a su vez se conecta con dispositivos periféricos.

2.2 VENTAJAS DE LA ARQUITECTURA

• Pila: Modelo sencillo para evaluación de expresiones (notación polaca inversa). Instrucciones cortas pueden dar una buena densidad de código.

• Acumulador: Instrucciones cortas. Minimiza estados internos de la máquina (unidad de control sencilla).

• Registro: Modelo más general para el código de instrucciones parecidas. Automatiza generación de código y la reutilización de operándolos. Reduce el tráfico a memoria. Una computadora actualmente tiene como estándar 32 registros. El acceso a los datos es más rápido.

2.3 DESVENTAJAS DE LA ARQUITECTURA

• Pila: A una pila no se puede acceder aleatoriamente. Esta limitación hace difícil generar código eficiente. También dificulta una implementación eficiente, ya que la pila llega a ser un cuello de botella es decir que existe dificultad para la transferencia de datos en su velocidad mk.

• Acumulador: Como el acumulador es solamente almacenamiento temporal, el tráfico de memoria es el más alto en esta aproximación.

• Registro: Todos los operadores deben ser nombrados, conduciendo a instrucciones más largas

2.4 ARQUITECTURA DE VON NEUMANN

• La arquitectura de von Neumann es una familia de arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos (a diferencia de la arquitectura Harvard).

• La mayoría de computadoras modernas están basadas en esta arquitectura, aunque pueden incluir otros dispositivos adicionales, (por ejemplo, para gestionar las interrupciones de dispositivos externos como ratón, teclado, etc).

Diagrama de la arquitectura Von Neumann

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2.5 ARQUITECTURA DE HARVARD

• La arquitectura Harvard es una arquitectura de computadora donde se separa físicamente el almacenamiento de datos e instrucciones.

• El término se origina en las computadoras Harvard Mark I, que almacenaban las instrucciones y los datos en diferentes medios.

Diagrama de la arquitectura Harvard

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CAPITULO III

HARDWARE DE LA COMPUTADORA

3.1 DEFINICION DE HARDWARE

Son todos los componentes físicos que forman parte o interactúan con la computadora. Existen diversas formas de categorizar el hardware de una computadora.

3.2 COMPONENTES BASICOS INTERNOS DE LA COMPUTADORA

3.2.1 CASE

Es el armazón del equipo que contiene los componentes del ordenador, normalmente construidos de acero, plástico o aluminio. Su función es la de proteger los componentes del ordenador

3.2.1.1 CLASES DE CASE

a) SEGÚN SU TECNOLOGÍA

• Case AT: Es un tipo de case de espacio muy reducido, posee poca ventilación interna, no permite ampliar múltiples lectoras, ni disco duros y su tapa en de forma U invertida.

• Case ATX: Este tipo de case es el estándar actualmente desde la aparición de las computadoras Pentium II hasta la actualidad.

b) SEGÚN SU TAMAÑO

• Case Desktop: Son gabinetes que van situados en la parte inferior del monitor, son muy prácticos por que se puede ahorrar así espacio físico, aunque tienen el problema de que es muy estrecho al ensamblarlas

• Case Minitower: Son gabinetes que tienen forma de mini torre estos de gabinetes son los que se venden mucho mas.

• Case Fulltower: Es el más grande. Puedes colocar una gran cantidad de dispositivos y es usado cuando se precisa una gran cantidad de dispositivos. Son utilizados en servidores.

3.2.1.2 COMPONENTES DE UN CASE

a) INTERRUPTORES

El interruptor de energía y el de reinicio se encuentran en la mayoría de las PC más modernas en la parte del frente.

b) FUENTE DE ENERGÍA

La fuente de energía conocida como Power Supply debe convertir energía de corriente alterna en energía de corriente directa para ser utilizada por los componentes internos de la computadora y albergar y suministrar energía al ventilador de enfriamiento del sistema principal.

Las computadoras personales más antiguas, tienen el interruptor de encendido en la parte de atrás. Las más modernas lo tienen en el panel frontal y está conectado directamente a la tarjeta madre y no a la fuente de energía.

TIPOS DE FUENTES

La fuente AT: Tiene tres tipos de conectores de salida. El primer tipo, del cual hay dos, son los que alimentan la placa madre. Los dos tipos restantes, de los cuales hay una cantidad

variable, alimentan a los periféricos no enchufados en un slot de la placa madre, como ser unidades de discos duros, unidades de CD-ROM, disqueteras, etc.

La conexión a la placa madre es a través de dos conectores de 6 pines cada uno, los cuales deben ir enchufados de modo que los cables negros de ambos queden unidos en el centro.

La fuente ATX: Es muy similar a la AT, pero tiene una serie de diferencias, tanto en su funcionamiento como en los voltajes entregados a la placa madre. La fuente ATX consta en realidad de dos partes: una fuente principal, que corresponde a la vieja fuente AT (con algunos agregados), y una auxiliar.

c) BAHÍAS PARA UNIDAD

Son sitios donde puede instalarse un disco duro, disquetera o unidad de CD-ROM. Por esto el número de bahías determina cuántos dispositivos de almacenaje pueden instalarse internamente en su computadora siempre y cuando la energía y el sistema de enfriamiento las soporte.

En PCs, las bahías vienen en dos tamaños: 3.5 y 5.25 pulgadas, lo cual representa la altura de la bahía. Existen dos tipos de bahías para unidad:

➢ BAHÍAS EXTERNAS DE UNIDAD - Estas bahías de unidad son internas con respecto a la caja y el chasis, pero se puede tener acceso a ellas externamente. Estas son utilizadas normalmente para unidades que tienen medios removibles, como discos flexibles, CD-ROM, DVD, unidades de cinta y semejantes.

➢ BAHÍAS INTERNAS DE UNIDAD - Estas bahías de unidad están completamente en el interior de la caja del sistema y no se puede tener acceso a ellas fuera del chasis. Estas bahías están diseñadas para las unidades de disco duro.

d) PANEL FRONTAL

Tiene como propósito cubrir el extremo frontal del chasis. Las hay de diferentes diseños atractivos y colores, ofrece también información sobre el estado de su computadora. Otras contienen paneles que ocultan las unidades de disco, interruptores de encendido y reinicio.

Algunos paneles frontales contienen diodos de emisión de luz conocido como LED en el panel frontal.

Existen 2 tipos de LED:

• El que se enciende cuando la energía se activa y la computadora se prende. Normalmente es de color verde.

• El que se enciende cuando se está teniendo acceso al disco duro. Cuando la unidad está buscando, leyendo o escribiendo datos el ELD color rojo, anaranjado o ámbar se enciende y centellea.

3.2.2 PLACA MADRE O MAINBOARD

La placa madre también es conocida como motherboard, mainboard, baseboard, system board, placa/tarjeta base, etc.

El propósito más básico de las placas madres es proveer las conexiones lógicas y eléctricas entre otros componentes del sistema.

COMPONENTES INTEGRADOS

• El chipset, un circuito que controla la mayoría de los recursos (incluso la interfaz de bus con el procesador, la memoria oculta y la memoria de acceso aleatorio, las tarjetas de expansión, etc.),

• El reloj y la pila CMOS,

• El BIOS,

• El bus del sistema y el bus de expansión.

De esta manera, las placas madre recientes incluyen, por lo general, numerosos dispositivos multimedia y de red integrados que pueden ser desactivados si es necesario:

• Tarjeta de red integrada;

• Tarjeta gráfica integrada;

• Tarjeta de sonido integrada;

• Controladores de discos duros actualizados.

RANURAS DE EXPANSIÓN

Son compartimientos en los que se puede insertar tarjetas de expansión. Existen varios tipos de ranuras:

• Ranuras ISA (Arquitectura estándar industrial): permiten insertar ranuras ISA. Las más lentas las de 16 bits.

• Ranuras VLB (Bus Local Vesa): este bus se utilizaba para instalar tarjetas gráficas.

• Ranuras PCI (Interconexión de componentes periféricos): se utilizan para conectar tarjetas PCI, que son mucho más rápidas que las tarjetas ISA y se ejecutan a 32 bits.

• Ranura AGP (Puerto gráfico acelerado): es un puerto rápido para tarjetas gráficas.

• Ranuras PCI Express (Interconexión de componentes periféricos rápida): es una arquitectura de bus más rápida que los buses AGP y PCI.

• Ranura AMR (Elevador de audio/módem): este tipo de ranuras se utiliza para conectar tarjetas miniatura construidas para PC.

3.2.3 MICROPROCESDOR O CPU

El C.P.U. (Central Process Unit). Es el elemento principal de la computadora y consiste en coordinar y realizar todas las operaciones del sistema en una computadora, se encarga de controlar a los demás componentes de la computadora y también de ejecutar los procesos de cálculos, comparaciones, ordenaciones y presentaciones que se soliciten por medio del software, para lograr esto se auxilia de dos componentes internos del microprocesador, los cuales son la Unidad de Control y la Unidad Aritmético Lógica.

▪ Unidad de Control.- Es la parte del CPU encargada de controlar y coordinar el conjunto de operaciones que se realizan para el tratamiento adecuado de la información, interpretando para ello las instrucciones. Controla su ejecución y la secuencia de cada una.

▪ Unidad Artmético-Lógica.- Es la parte del CPU encargada de realizar las operaciones elementales de tipo aritmético lógico.

3.2.4 MEMORIA

Es la parte de la computadora que almacena los programas y datos para que el programa que esté en funcionamiento cumpla su tarea.

Existen tres tipos de memoria:

3.2.4.1 MEMORIA DE ACCESO ALEATORIO (RAM)

Las Memorias de Acceso Aleatorio (RAM: Random Access Memory) son memorias construidas sobre semiconductores donde la información se almacena en celdas de memoria que pueden adquirir uno cualquiera de los dos valores del código binario.

Las memorias de acceso aleatorio son memorias en la que se puede leer y escribir información. Permite el acceso a cualquier información que contenga con la misma velocidad. Esto significa que se puede acceder aleatoriamente a cualquier información almacenada sin que se afecte la eficiencia del acceso.

Las tecnologías de memorias RAM se basan en Celdas de Memoria. La memoria RAM es volátil, esto es, cuando se corta la alimentación eléctrica se pierde toda la información que estuviera almacenada en este tipo de memoria. La comunicación de la RAM con la CPU se realiza a través del Bus de Direcciones y el Bus de Datos.

La memoria RAM se utiliza tanto para almacenar temporalmente programas y datos como para guardar los resultados intermedios que se están manipulando durante un proceso.

Los segmentos de memoria se agrupan en diferentes Áreas de Trabajo que permiten delimitar las diversas funciones que se realizan en la memoria.

Las áreas de la memoria son:

➢ Memoria convencional: En sistemas DOS, la memoria convencional se refiere a la porción de memoria que esta para los programas de DOS estándar.

Viene delimitada por la capacidad de direccionamiento de memoria de la CPU de la computadora y la capacidad de manejo de memoria que sea capaz de realizar el sistema operativo que gestiona el sistema informático.

La Memoria Convencional se Divide en:

Memorias baja: La Memoria Baja es el área de memoria del sistema. Ocupa las primeras direcciones de la memoria convencional y está ocupada por las tablas de los vectores de las interrupciones, las rutinas de la ROM-BIOS y la parte residente del sistema operativo.

Memorias altas: también se denomina área de memoria del usuario, es la zona en la que se sitúan los códigos de los programas ejecutables y los datos que éstos manejan en las diferentes aplicaciones que la computadora ejecuta.

➢ Memoria Extendida: se utiliza en computadoras que poseen una CPU que puede direccionar una gran cantidad de memoria, más de 1 megabyte, asociada a sistemas operativos que permiten gestionarla correctamente, es decir, los sistemas operativos multitareas o multiusuario como UNIX, WINDOWS, sistemas operativos LAN, etc.

3.2.4.2 TIPOS DE MEMORIA RAM:

a) RAM ESTATICA: Son memorias RAM convencionales que mantienen la información almacenada en ellas permanentemente, mientras se mantenga la alimentación eléctrica.

b) RAM Dinámicas (DRAM): La diferencia fundamental entre este tipo de memorias y las memorias RAM estáticas es que debido a que la celda de memoria donde almacenan la información tiende a descargarse, por tanto a perder la información almacenada en ella, se ha de producir un «refresco», esto es, una regrabación de la información almacenada cada pocos milisegundos para que no se pierdan los datos almacenados.

La ventaja con respecto a las memorias RAM convencionales es su bajo costo para tamaños de memorias medios y grandes.

3.2.4.3 TIPOS DE PRESENTACIÓN DE LA MEMORIA RAM

➢ SIMM: (Single In line Memory Module). Es un encapsulado que consta de un circuito impreso pequeño con los chips de memoria y que se inserta generalmente en un zócalo SIMM en la placa madre de la computadora.

Hay de dos tipos de 30 y de 72 pines. Los de 30 vienen en capacidades de 256K y 1Mb y ya casi no se usan. Los de 72 vienen en versiones de 4, 8, 16, 32 . Su principal desventaja: trabajan en pares.

➢ DIMM: (Dual In line Memory Module). Igual que el anterior, pero se inserta en un zócalo DIMM en la placa madre y utiliza un conector de 168 contactos. Hay de varios tipos EDO, DRAM, SDRAM, PC100, PC133.

No se pueden mesclar DIMM y SIMM. Las DIMM EDO, DRAM. SDRAM trabajan de 66 a 83 Mhz, wel PC100 a 100 Mhz y el PC133 a 133 Mhz. Estos Mhz. se refieren a la velocidad del bus de datos de la tarjeta madre.

El DIMM EDO trabaja a 45 nanosegundos, DRAM y SDRAM a 15 nanosegundos, PC100 a 10 nanosegundos y PC133 a 7 nanosegundos. Mientras más bajo los nanosegundos, más rápida la memoria.

DIP: (Dual In line Package) memoria almacenada en un tipo de encapsulado rectangular con dos filas de pines de conexión a cada lado. (Antiguas)

4 Memorias DDR: Los módulos de memoria DDR SDRAM son memorias tipo DIMM (184 contactos y 64 bits), con velocidades de trabajo que van de los 200 a los 400 Mhz. Este tipo de memoria está siendo sustituida por la memoria DDR2 (240 contactos y 64bits)

5 Memorias DDR2: Son módulos tipo DIMM (240 contactos y 64 bits) y tienen unas velocidades de bus de memoria real de entre 100MHz y 266MHz

La principal característica de los módulos de memoria DDR2 es que realizan 4 accesos por ciclo de reloj, lo que hace que la velocidad efectiva del bus de memoria sea la multiplicación de la velocidad del bus de memoria real por 4

Esta característica duplica la velocidad del tipo DDR, y su consumo es casi la mitad que de ésta.

6 Memorias DDR3: Son memorias del tipo SDRAM DIMM, de 64bits y 240 contactos, aunque no son compatibles con las memorias DDR2, ya que se trata de otra tecnología y además físicamente llevan la muesca de posicionamiento en otra situación.

Se trata de memorias con una velocidad de bus de memoria real de entre 100MHz y 250MHz, lo que da una velocidad de bus de memoria efectiva de entre 800MHz y 2000MHz (el doble que una memoria DDR2 a la misma velocidad de bus de memoria real), con un consumo de entre 0 y 1.5 voltios (entre un 16% y un 25% menor que una DDR2) y una capacidad máxima de transferencia de datos de 15.0GB/s.

3.2.4.2 MEMORIA ROM

La ROM (Read Only Memory) es una «Memoria Sólo de Lectura». En ella sólo se puede leer la información que contiene, no es posible modificarla. En este tipo de memoria se acostumbra a guardar las instrucciones de arranque y el funcionamiento coordinado de la computadora.

Físicamente, las memorias ROM son cápsulas de cristales de silicio. La información que contienen se graba de una forma especial por sus fabricantes o empresas muy especializadas.

Existen variaciones de este tipo de memoria:

▪ Memoria PROM: Cuando se compra está en blanco (vacía) y mediante un proceso el usuario graba la información en ella, pero sólo una vez.

▪ Memoria EPROM: (erasable PROM) Igual a la anterior pero que mediante la exposición de una ventana, en la parte superior del integrado, a la luz ultravioleta, por un periodo definido de tiempo, se puede borrar.

▪ Memoria EEPROM: (electrical erasable PROM) Igual a la anterior pero el borrado se realiza eléctricamente.

▪ Memoria Flash: Tipo especial de EEPROM que puede ser borrada y reprogramada dentro de una computadora. Los EEPROM necesitan un dispositivo especial llamado lector de PROM.

3.2.4.3 MEMORIA CACHÉ

La Memoria Caché es una zona especial de la memoria principal que se construye con una tecnología de acceso mucho más rápida que la memoria RAM convencional. La velocidad de la caché con respecto a la memoria RAM convencional es del orden de 5 a 10 veces superior.

El funcionamiento de la memoria caché se basa en que al cargar una información en la memoria principal (sean instrucciones o datos) ésta se carga en zonas adyacentes de la memoria. El controlador especial situado dentro del subsistema de la memoria caché será el que determine dinámicamente qué posiciones de la memoria RAM convencional pueden ser utilizadas con más frecuencia por la aplicación que está ejecutándose en ese momento y traslada la información almacenada en ellas a la memoria caché.

3.2.5 CABLE DE COMUNICACION

Los diferentes elementos que componen una computadora se tienen que comunicar de alguna manera, y esta comunicación se realiza por los llamados buses. Los buses son un conjunto de hilos o conexiones que llevan información de todo tipo de un elemento a otro, transportando la información en paralelo, (esto quiere decir, que los datos van por todos los hilos del bus simultáneamente).

Hay 3 tipos de buses:

▪ Bus de datos: Lleva los datos que es necesario enviar de un elemento a otro, puede ser bidireccional (los datos pueden ir en uno u otro sentido).

Existe un bus de datos interno: (ejemplo: entre el microprocesador y la memoria) y uno externo, entre la computadora y sus periféricos (ejemplo: Computadora e impresora)

▪ Bus de direcciones: Muchos de los elementos de una computadora así como las posiciones de memoria tienen una dirección única dentro del sistema. De esta dirección se puede leer un dato o en esta dirección podemos escribir un dato.

En el bus de direcciones se coloca la dirección del elemento a accesar y con ayuda del bus de datos movemos la información de un elemento a otro.

▪ Bus de control: Son hilos que transportan señales de control, dan la información del estado de ciertos componentes, la dirección del flujo de la información, controlan el momento (temporización) en que suceden ciertos eventos de manera que no haya choques de datos, transmiten señales de interrupción, etc.

3.2.6 TARJETAS CONTROLADORAS

3.2.6.1 TARJETA DE VIDEO

La tarjeta de video, (también llamada controlador de video), es un componente electrónico requerido para generar una señal de video que se manda a una pantalla de video por medio de un cable. La tarjeta de video se encuentra normalmente en la placa de sistema de la computadora o en una placa de expansión. La tarjeta gráfica reúne toda la información que debe visualizarse en pantalla y actúa como interfaz entre el procesador y el monitor; la información es enviada a éste por la placa luego de haberla recibido a través del sistema de buses. Actualmente las tarjetas gráficas de las computadoras cuentan también un acelerador de gráficos.

TIPOS DE TARJETA DE VÍDEO

▪ La tarjeta CGA: La CGA aporta resoluciones y colores distintos. Los tres colores primarios se combinan digitalmente formando un máximo de ocho colores distintos. La resolución varía considerablemente según el modo de gráficos o resolución que se esté utilizando, por ejemplo una resolución de 160 X 100 PUNTOS con 16 COLORES. Lo cual, aunque parezca increíble, resultó toda una revolución. Aparecieron multitud de juegos que aprovechaban al máximo tan exiguas posibilidades, además de programas más serios, y los gráficos se instalaron para siempre en el PC.

▪ La tarjeta EGA: Enchanced Graphics Adapter (EGA), se trata de una tarjeta gráfica superiora la CGA. En el modo texto ofrece una resolución de 14x18 puntos y en el modo gráfico dos resoluciones diferentes de 640x200 y 640x350 a 4 bits, lo que da como resultado una paleta de 16 colores, siempre y cuando la tarjeta esté equipada con 256KB de memoria de video RAM.

Las tarjetas EGA hicieron posible que los entornos gráficos se extendieran al mundo PC (los Apple llevaban años con ello), y aparecieron el GEM, el Windows y otros muchos. Sobre las posibilidades de las pantallas EGA, una curiosidad: los drivers EGA de Windows 3.1 funcionan sobre Windows.

▪ La tarjeta VGA: La Video Graphics Adapter (VGA) significó la aparición de un nuevo estándar del mercado. Esta tarjeta ofrece una paleta de 256 colores, dando como resultado imágenes de colores mucho más vivos. Las primeras VGA contaban con 256KB de memoria y solo podían alcanzar una resolución de 320x200 puntos con la cantidad de colores mencionados anteriormente, gracias a ésta ampliaciones ha sido posible conseguir resoluciones de mayor calidad. Las VGA han sido el estándar, uso obligado desde hace ya 10 años. Tiene multitud de modos de vídeo posibles, aunque el más común es el de 640x480 puntos con 256 colores, conocido generalmente como "VGA estándar" o "resolución VGA".

El éxito del VGA llevó a numerosas empresas a crear sus propias ampliaciones del mismo, siempre centrándose en aumentar la resolución y/o el número de colores disponibles

▪ La tarjeta SVGA: El éxito del VGA llevó a numerosas empresas a crear sus propias ampliaciones del mismo, siempre centrándose en aumentar la resolución y/o el número de colores disponibles. Entre ellos estaban el SVGA que ofreció al principio una Máxima resolución de 800x600 y máximo número 256 de colores.

El modo gráfico SVGA da más soltura a nuestros programas al dotarles de más resolución o colorido, tras la aparición de la VGA surge una nueva tarjeta mejorada (la Super VGA o SVGA) que actualmente cuenta con prestaciones increíbles de resoluciones como 1024x768, y paletas de hasta 16 millones de colores).

3.2.6.2 TARJETA DE SONIDO

Una tarjeta de sonido añade al ordenador la capacidad de grabar y de reproducir sonidos desde fuentes internas o externas al mismo. Su función principal es convertir sonidos analógicos, que le llegan, por ejemplo, del micrófono, al formato digital, de manera que puedan añadirse como archivos en el ordenador.

PRINCIPALES CONECTORES

▪ Bus de expansión: es la ranura que conecta la tarjeta a la placa base. Pueden usarse ranuras ISA o PCI.

▪ Audio CD: se utiliza para poder reproducir CD de música mediante la tarjeta de sonido; para ello la unidad de CD-ROM tiene que estar conectada a la tarjeta de sonido, generalmente mediante un cable interno.

▪ Line in: permite conectar un reproductor de CD o un sistema estéreo a la tarjeta de sonido.

▪ Microphone in: permite conectar un micrófono para grabar sonidos en el ordenador.

▪ Speaker out (SPK): permite conectar la tarjeta a los altavoces o a los auriculares.

▪ Joystick: permite acoplar un joystick para juegos. A la hora de conectarlos, si el sonido falla puede ser porque no hemos conectado bien los altavoces o el micrófono. Averiguarlo requerirá un proceso de enchufar y probar.

Actualmente los conectores se identifican por su color: el rojo o rosa es el del micrófono; el verde el del altavoz o los auriculares, y el azul el de entrada de línea.

3.2.6.3 TARJETA DE RED

Las tarjetas de red se utilizan para conectar ordenadores entre sí con la finalidad de compartir recursos (por ejemplo, impresoras o archivos) y poder formar una red. Las redes pequeñas sin comunicación con el exterior se denominan redes de área local o LAN (local área

network). En este caso, la red se establece mediante un cable que comunica todos los ordenadores. La tarjeta de red, por tanto, comunica un ordenador con una red local. Se conecta a una ranura ISA o PCI de la placa base, aunque actualmente muchas placas base la llevan integrada

TIPOS DE TARJETA RED

Token Ring: Las tarjetas para red Token Ring han caído hoy en día casi en desuso, debido a la baja velocidad y elevado costo respecto de Ethernet. Tenían un conector DE-9. También se utilizó el conector RJ-45 para las NICs (tarjetas de redes) y los MAUs (Multiple Access Unit- Unidad de múltiple acceso que era el núcleo de una red Token Ring)

ARCNET: Las tarjetas para red ARCNET utilizaban principalmente conectores BNC y/o RJ-45 aunque estas tarjetas ya pocos lo utilizan ya sea por su costo y otras desventajas...

Ethernet: Las tarjetas de red Ethernet utilizan conectores RJ-45 (10/100/1000) NC (10), AUI (10), MII (100), GMII (1000). El caso más habitual es el de la tarjeta o NIC con un conector RJ-45, aunque durante la transición del uso mayoritario de cable coaxial (10 Mbps) a par trenzado (100 Mbps) abundaron las tarjetas con conectores BNC y RJ-45 e incluso BNC / AUI / RJ-45 (en muchas de ellas se pueden ver serigrafiados los conectores no usados). Con la entrada de las redes Gigabit y el que en las casas sea frecuente la presencias de varios ordenadores comienzan a verse tarjetas y placas base (con NIC integradas) con 2 y hasta 4 puertos RJ-45, algo antes reservado a los servidores.

Pueden variar en función de la velocidad de transmisión, normalmente 10 Mbps ó 10/100 Mbps. Actualmente se están empezando a utilizar las de 1000 Mbps, también conocida como Gigabit Ethernet y en algunos casos 10 Gigabit Ethernet, utilizando también cable de par trenzado, pero de categoría 6, 6e y 7 que trabajan a frecuencias más altas.

Las velocidades especificadas por los fabricantes son teóricas, por ejemplo las de 100 Mbps (13,1 MB/s) realmente pueden llegar como máximo a unos 78,4Mbps (10,3 MB/s).

Wi-Fi: También son NIC las tarjetas inalámbricas o wireless, las cuales vienen en diferentes variedades dependiendo de la norma a la cual se ajusten, usualmente son 802.11a, 802.11b y 802.11g. Las más populares son la 802.11b que transmite a 11 Mbps (1,375 MB/s) con una distancia teórica de 100 metros y la 802.11g que transmite a 54 Mbps (6,75 MB/s).

La velocidad real de transferencia que llega a alcanzar una tarjeta WiFi con protocolo 11.b es de unos 4Mbps (0,5 MB/s) y las de protocolo 11.g llegan como máximo a unos 20Mbps (2,6 MB/s).

3.2.6.4 TARJETA DE FAX MODEM

El módem permite al ordenador conectarse a otros ordenadores por medio de una línea telefónica. El otro ordenador puede ser un proveedor de servicios de Internet, un ordenador lejano en otra parte del planeta, el PC de un amigo, el ordenador del trabajo, etc. Una vez conectados, se pueden transmitir datos en uno u otro sentido, y así, se podrá descargar una página Web, enviar mensajes o intercambiar archivos.

La palabra módem viene de «modulación/demodulación » y su misión principal es convertir los datos digitales generados por el ordenador en señales analógicas que puedan enviarse por la línea telefónica. Un segundo módem demodula la señal analógica convirtiéndola en datos digitales. Las tarjetas de módem se pueden clasificar según el tipo de red al que dan acceso. Así tenemos tres tipos:

➢ Tarjeta módem típica, que es la que da acceso a la red telefónica básica. Permite velocidades de 56 Kbps (kilobits por segundo).

➢ Tarjeta RDSI: proporciona acceso a la Red Digital de Servicios Integrados. Permite velocidades de 144 y 1 920 Kbps, para los accesos básicos y primarios respectivamente.

➢ Tarjeta ADSL (siglas inglesas de línea de abonado digital asimétrica): aprovecha el ancho de banda de la red telefónica básica para permitir velocidades de 256 Kbps a 2 Mbps (megabits por segundo).

Se encuentran módems de dos tipos básicos: internos y externos. Los módems externos actuales se conectan a través del puerto USB y los internos en las ranuras ISA o PCI de la placa base. Hoy día, muchas placas base llevan integrado el módem que da acceso a la red telefónica básica.

3.3 COMPONENTES DE ALMACENAMIENTO DE LA COMPUTADORA

3.3.1 DISCOS DUROS

Se llama disco duro (en inglés hard disk, abreviado con frecuencia HD o HDD) al dispositivo encargado de almacenar información de forma permanente en una computadora.

Los discos duros generalmente utilizan un sistema de grabación magnética analógica.

TIPOS DE DISCO DURO

a) DISCOS INTERNOS PARA PC

Hay distintos estándares a la hora de comunicar un disco duro con la computadora. Los más utilizados son IDE/ATA, SCSI, y SATA, este ultimo siendo de reciente aparición.

DISCOS PATA: Dependiendo de cómo se conecta el disco duro al ordenador, encontramos distintos estándares: los más utilizados por particulares son PATA (EIDE o IDE) o SATA. Los discos PATA (Parallel ATA) utilizan sistemas de transmisión en paralelo y los SATA (Serial ATA) transmiten

en serie. Los discos SATA pueden conectarse entre sí para dar lugar a sistemas muy seguros (mirroring, copia de seguridad, recuperación de errores.

DISCOS SATA: Los discos SATA transfieren los datos a alta velocidad por un cable delgado de 7 alambres. La interfaz es muy parecida a FireWire y USB 2.0, donde también se usan cables seriales delgados. Los discos que usan la primera generación de la interfaz SATA pueden llegar a 150 MBps. Para el año 2007, esa velocidad ascenderá a 600 MBps. usted quiere agregar un disco SATA a su computadora a manera de una segunda unidad para almacenar datos, necesitará una tarjeta auxiliar (US$50-US$75). También le hará falta tener Windows 98 SE o una versión más moderna. Las versiones anteriores de Windows son incompatibles con SATA.

Sin embargo, los discos ATA Serial que se usan con tarjetas auxiliares o con tarjetas madres que tienen un chip controlador SATA separado están limitados a la velocidad de 133 Mbps del bus PCI. La tecnología SATA de alta velocidad requiere una tarjeta madre con capacidad para SATA en su lógica central. Actualmente, las tarjetas madres que utilizan los juegos de chips Intel 865 y 875P (Canterwood) son compatibles con ATA Serial de alta velocidad.

b) DISCOS INTERNOS PARA PORTATILES

Son iguales que los discos internos para PC de sobremesa, pero más pequeños y con menor consumo.

c) DISCOS EXTERNOS

Estos discos son los que se utilizan en los ordenadores de sobremesa y en portátiles. Se encuentran preparados con una carcasa adecuada y la conexión USB. Pueden ser de 3,5 o de 2,5".

Los discos de 2,5 se alimentan directamente del cable USB y los de 3,5 consumen más electricidad y necesitan alimentarse mediante un transformador externo, enchufándolos a la alimentación. Internamente son SATA o PATA.

3.3.2 UNIDADES DE LECTOR

3.3.2.1 DISQUETERA

Son los periféricos con los que se accede a ese tipo de unidades de almacenamiento.

TIPOS DE DISQUETERA

DISQUETERA 3½: Tipo de disquetera en donde Existen dos tipos de disquetes: los de baja densidad, con una capacidad de 720 KBytes y de alta densidad de 1,44 MBytes. La única diferencia física es que los de 720 KBytes lleva un agujero en la parte trasera del disco y el de 1,44MBytes lleva 2 agujeros en el disco.

DISQUETERA 5¼: Tipo de disquetera en donde antiguos disquetes flexibles, muy populares en los 70 y 80, que tenían forma cuadrada (13,3cm. x 13,3cm.) y solían ser negros.

Venían con una capacidad de almacenamiento de 360 KB para los de baja densidad y 1,2 MB para los de alta densidad.

ZIP DRIVE: Tipo de disquetera en donde al inicio tenía una capacidad de 100 MB, y rápidamente se transformó en un suceso. aumentó la capacidad para 250 MB y después para 750 MB, mejorando también la transferencia de datos y tiempo de búsqueda.

SUPERDIK: Tipo de disquetera en donde pueden usarse disquetes de gran capacidad de almacenamiento (120 MB), como así también sus predecesores, el de 3 1/2 con capacidad de 1.44 MB.

3.3.2.2 UNIDAD DE CD-ROM

Esta unidad sirve para leer los discos compactos (CD-ROM) en los que vienen casi todos los programas y para escuchar CD de música en el PC. La velocidad de una unidad de CD ROM depende dos factores: la tasa de transferencia de datos (lo más importante y el único dato que le mencionarán) y el tiempo de acceso.

3.3.2.3 UNIDAD DE CD RW

Es la que permite en un disco compacto, como el CD ROM o el CD de música, escribir y guardar información; tiene las ventajas tradicionales de esos discos, como durabilidad y una gran capacidad de almacenamiento de datos (650 MB). Una unidad de CD RW permite escribir información en dos tipos de discos: CD grabables (CD R por CD recordable) y CD reescribible (CD RW por CD Rewritable) La principal diferencia es que un CD R, permite grabar información sólo una vez (lo que graba no se puede borrar después) mientras que un CD RW le permite escribir y borrar información cuando quiera (como un disquete o el disco duro)

3.3.2.4 UNIDAD DE DVD ROM

Es un periférico opcional que permite leer disco DVD ROM, además de CD ROM, CD de música y otros formados de CD. El DVD es un nuevo tipo de disco compacto que ofrece una capacidad de almacenamiento de datos muy superior a la de un CD ROM; mientras que un CD ROM o cualquier otro tipo de CD convencional puede guardar 650 MB de datos, a un DVD le cabe entre 4,7 y 17 GB o sea, entre 7 y 265 veces más. Debido a ello, las unidades de CD ROM serán

desplazadas paulatinamente por las unidades de DVDROM eso ya ocurre en segmentos altos en los Estados Unidos.

La unidad de DVD ROM es un lujo interesante, especialmente si le gusta el cine, pues es la que más consigue en DVD, pero no necesario; no hay muchos programas y las unidades cuestan bastante, bueno, pero de todas formas quieren comprarla les recomiendo que busquen una unidad de DVD ROM, de tercera generación u otra para cuando lean este texto. Estas unidades ofrecen velocidades de 6X en DVD ROM , frente a 2X de las unidades de DVD ROM, de segunda generación y leen CD ROM a una velocidad de 24X.

3.3.2.4 UNIDAD DE DVD-RW O "GRABADORA DE DVD"

Puede leer y grabar y reagravar imágenes, sonido y datos en discos de varios gigabytes de capacidad, de una capacidad de 650 MB a 9 GB.

3.3.3 OTROS DISPOSITIVOS DE ALAMACENAMIENTO

3.3.3.1 MEMORIAS FLASH

Tipo de memoria no volátil que suele ser usadas en celulares, cámaras digitales, PDAs, reproductores portátiles, discos rígidos (disco rígido híbrido), etc. Pueden borrarse y reescribirse.

Son una evolución de las memorias EEPROM que permiten que múltiples posiciones de memoria sean escritas o borradas en una misma operación mediante impulsos eléctricos. Por esta razón, este tipo de memorias funcionan a velocidades muy superiores cuando los sistemas emplean lectura y escritura al mismo tiempo.

Inicialmente almacenaban 8 MB, pero actualmente almacenan más de 64 GB, con una velocidad de hasta 20 MB/s.

Son muy resistentes a golpes, pequeñas, livianas y sumamente silenciosas.

Permiten un número limitado de veces que se escriben/borran, generalmente de 100 mil a un millón de veces.

Actualmente se comercializado computadoras que no utilizan discos rígidos para el almacenamiento masivo, sino que sólo tienen memorias flash.

Existen distintos formatos para las memorias flash:

➢ CompactFlash (CF) I y II

➢ Memory Stick (MS)

➢ MicroSD

➢ MiniSD

➢ Multi Media Card (MMC)

➢ Secure Digital (SD)

➢ SmartMedia Card (SM/SMC)

➢ xD-Picture Card.

3.4 COMPONENTES O PERIFÉRICOS EXTERNOS DE SALIDA

3.4.1 MONITOR

Es un periférico de salida que muestra la información de forma gráfica de una computadora. Los monitores se conectan a la computadora a través de una tarjeta gráfica (o adaptador o tarjeta de video).

Un monitor puede clasificarse, según la tecnología empleada para formar las imágenes en: LCD, CRT, plasma o TFT.

En tanto, según el estándar, un monitor puede clasificarse en: Monitor numérico, MDA, CGA, EGA, analógico, VGA, SVGA, entro otros.

En cuanto a los colores que usa los monitores pueden ser monocromáticos o policromáticos.

Existen algunos conceptos cuantificables relacionados a los monitores y sirven para medir su calidad, estos son: píxel, paso (dot pitch), resolución, tasa de refresco, dimensión del tubo, tamaño de punto, área útil.

3.4.2 IMPRESORA

Es el periférico que el ordenador utiliza para presentar información impresa en papel.

Para imprimir, las impresoras constan de tres subsistemas:

• Circuitos de preparación y control de impresión.

• Transporte de papel.

• Mecanismo de impresión sobre papel.

Las impresoras se conectan al PC casi exclusivamente mediante el puerto paralelo, que en muchos sistemas operativos se denomina LPT1 (LPT2 en el caso del segundo puerto paralelo, si existiera más de uno). Otras formas menos comunes de conectar una impresora es mediante el puerto serie (el que utilizan los módems externos y muchos ratones; resulta bastante lento), mediante un conector USB (rápido y sencillo, aunque con pocas ventajas frente al puerto paralelo), mediante un dispositivo de infrarrojos (muy útil en el caso de portátiles) o directamente conectados a una red (y no a un ordenador conectado a la misma) en el caso de grandes impresoras para grupos.

TIPOS DE IMPRESORAS

a) IMPRESORAS DE IMPACTO O MATRICIALES

Las impresoras matriciales han sido muy empleadas durante muchos años, en un principio eran muy caras. Hoy en día han sido sustituidas en muchos entornos por sus competidoras, pero todavía son irreemplazables en algunas tareas.

Al igual que los otros tipos de impresora, sus características básicas a considerar son la velocidad, la calidad y la posibilidad de impresión en color. La velocidad se mide en cps o caracteres por segundo, ya que como hemos dicho esta es la principal función que suelen realizar. La calidad normalmente viene marcada por el número de agujas, que suelen oscilar entre las 8 y las 24, siendo mejor cuanto de mayor número disponga.

Sus principales características son su elevado ruido, y su poca definición, pero en la vertiente de ventajas podemos considerar su economía tanto en compra como en mantenimiento. Aunque hoy en día sus precios de compra van parejos a los de las inkjet, ofreciendo éstas más ventajas. Son sólo aconsejables para la impresión de texto, siempre que éste no requiera gran calidad, y mayormente cuando empleamos papel continuo.

b) INYECCIÓN DE TINTA

Su funcionamiento se basa en la expulsión de gotas de tinta líquida a través de unos inyectores que impactan en el papel formando los puntos necesarios para la realización de gráficos y textos.

La tinta se obtiene de unos cartuchos reemplazables que dependiendo del tipo de impresora pueden ser más o menos.

Algunas impresoras utilizan dos cartuchos, uno para la tinta negra y otro para la de color, en donde suelen están los tres colores básicos. Estas impresoras tienen como virtud la facilidad de manejo, pero en contra, si utilizamos más un color que otro, nos veremos obligados a realizar la sustitución del cartucho cuando cualquiera de los tres colore se agote, aunque en los demás compartimentos todavía nos quede tinta de otros colores.

Esto hace que estas impresoras sean bastante más caras de mantenimiento que las que incorporan un cartucho para cada color, pero también suelen ser más económicas en el precio de compra.

También podemos encontrar las famosas impresoras con calidad fotográfica, que suelen contar con cartuchos de 4 colores en vez de 3.

Las características principales de una impresora de inyección de tinta son la velocidad, que se mide en páginas por minuto (ppm) y que suele ser distinta dependiendo de si imprimimos en color o en monocromo, y la resolución máxima, que se mide en puntos por pulgada (ppp). En ambos valores, cuanto mayores mejor.

Como en otros componentes, es importante disponer de los "drivers" adecuados, y que estos estén convenientemente optimizados.

c) LASER

Esta tecnología es la misma que han utilizado mayormente las máquinas fotocopiadoras desde un principio, y el material que se utiliza para la impresión es un polvo muy fino que pasa a un rodillo que previamente magnetizado en las zonas que contendrán la parte impresa, es pasado a muy alta temperatura por encima del papel, que por acción de dicho calor se funde y lo impregna.

Una de las características más importantes de estas impresoras es que pueden llegar a velocidades muy altas, medidas en páginas por minuto. Su resolución también puede ser muy elevada y su calidad muy alta. Empiezan a ser habituales resoluciones de 1.200 ppm (puntos por pulgada) y velocidades de 16 ppm, aunque esta velocidad puede ser mucho mayor en modelos preparados para grupos de trabajo, hasta 40 ppm y más.

Otras características importantes son la cantidad de memoria disponible y el modelo de procesador, que suele ser de tipo RISC. La memoria es importante para actuar como "buffer" en donde almacenar los trabajos que le van llegando y para almacenar fuentes y otros motivos gráficos o de texto que permitan actuar como "preimpresos" e imprimirlos en cada una de las copias sin necesidad de mandarlos en cada página.

3.4.3 ALTAVOCES

Dispositivo utilizado para reproducir sonido desde un dispositivo electrónico.

Los altavoces convierten las ondas eléctricas en energía mecánica y esta se convierte en energía acústica.

3.5 COMPONENTES O PERIFERICOS DE ENTRADA

3.5.1 MOUSE O RATÓN

Periférico de entrada para interactuar con la computadora a través de un puntero mostrado en pantalla en sistemas GUI (gráficos).

El mouse fue diseñado originalmente por Douglas Engelbart y Bill English en la década del 60 en el Institute Research of Stanford, en la Universidad de Stanford. Más tarde fue mejorado en los laboratorios de Palo Alto de la compañía Xerox.

Lleva ese nombre por su parecido a un ratón con cola, cuando no eran inalámbricos. El plural en inglés es mice.

Existe una enfermedad relacionada al uso excesivo del mouse llamada síndrome del ratón.

Características del Mouse

El ratón o mouse suele tener dos o tres botones, y rueda de desplazamiento.

El mouse clásico posee una bola interna, que gira cuando se desplaza el ratón sobre una superficie adecuada (pad o alfombrilla). Actualmente ha sido reemplazado por el mouse óptico, que utiliza un láser para detectar el movimiento.

También existen los ratones inalámbricos (sin cables), que no necesitan conectarse a la computadora utilizando un cable, sino que se comunican con esta utilizando infrarrojo o radiofrecuencia.

Los ratones con cable pueden tener los siguientes conectores:

▪ DB-9 (para ratones seriales, ver RS-232).

▪ MiniDIN.

▪ USB.

3.5.2 TECLADO

Periférico de entrada que sirve para dar instrucciones y/o datos a la computadora a la que está conectada. Suelen conectarse al puerto serial o al USB.

La forma actualmente más extendida de ubicación de las teclas en el teclado es llamada QWERTY. Otra forma de distribución menos extendida es el Teclado Dvorak.

Algunos modelos de teclados son:

▪ Teclado XT: 83 teclas, con procesador incluido en el teclado. Sin uso en la actualidad.

▪ Teclado AT: 83 teclas, el procesador está en la placa madre.

▪ Teclado expandido o mejorado: 102 teclas. 102 teclas en la versión americana. Más recientemente es de 105 teclas.

Los teclados pueden ser de dos tipos:

▪ Teclado de contacto.

▪ Teclado capacitivo.

Los teclados pueden tener ciertas características adicionales como ser:

▪ Teclados inalámbricos, que no utilizan cable para conectarse con la computadora sino que usan rayos infrarrojos o radiofrecuencias.

▪ Teclados ergonómicos, que se adaptan a la fisiología humana.

▪ Teclados con funciones especiales: estos dependen del fabricante. Pueden incluir teclas adicionales para abrir el navegador, controlar el volumen de la PC, abrir el reproductor, etc. También pueden incluir un touchpad.

Los tipos de conectores de teclados más usuales son:

▪ DIN de 5 patillas y 180º.

▪ MiniDIN.

▪ USB.

Las teclas en los teclados pueden agruparse, en general, en:

▪ Teclas alfanuméricas: conformada por las letras y los números.

▪ Teclas de puntuación: punto, coma, punto y coma, acentos, entre otros.

▪ Teclas especiales: teclas de funciones, teclas de control, teclas de direcciones, etc.

En tanto, para las computadoras Apple Macintosh, existen varios tipos de teclados. Todos se llaman teclados ADB, pues se conectan al puerto ADB.

3.5.3 WEBCAM

Una cámara web (en inglés webcam) es una pequeña cámara digital conectada a una computadora, la cual puede capturar imágenes y transmitirlas a través de Internet, ya sea a una página web o a otra u otras computadoras de forma privada.

Las cámaras web necesitan una computadora para transmitir las imágenes. Sin embargo, existen otras cámaras autónomas que tan sólo necesitan un punto de acceso a la red informática, bien sea Ethernet o inalámbrico. Para diferenciarlas las cámaras web se las denomina cámaras de red.

También son muy utilizadas en mensajería instantánea y chat. Por lo general puede transmitir imágenes en vivo, pero también puede capturar imágenes o pequeños videos (dependiendo del programa de la cámara web) que pueden ser grabados y transmitidos por Internet. Este dispositivo se clasifica como de entrada, ya que por medio de él podemos transmitir imágenes hacia la computadora.

3.5.4 SCANNER

Es un periférico que se utiliza para convertir, mediante el uso de la luz, imágenes impresas o documentos a formato digital.

Los escáneres pueden tener accesorios como un alimentador de hojas automático o un adaptador para diapositivas y transparencias.

Al obtenerse una imagen digital se puede corregir defectos, recortar un área específica de la imagen o también digitalizar texto mediante técnicas de OCR. Estas funciones las puede llevar a cabo el mismo dispositivo o aplicaciones especiales.

Hoy en día es común incluir en el mismo aparato la impresora y el escáner. Son las llamadas impresoras multifunción.

Hay varios tipos. Hoy en día los más extendidos son los planos.

• De rodillo. Como el escáner de un fax

• De mano. En su momento muy económicos, pero de muy baja calidad. Prácticamente extintos.

• Planos. Como el de las fotocopiadoras.

• Cenitales. Para escanear elementos frágiles.

• De tambor. Consiguen muy buena calidad de escaneo, pero son lentos y caros.

3.5.6 JOYSTICK

Un joystick (Del inglés Joy=alegría, Stick=palo) o palanca de mando es un dispositivo de control de dos o tres ejes que se usa desde una computadora o videoconsola hasta un transbordador espacial o los aviones de caza, pasando por grúas.

Se suele diferenciar entre joysticks digitales (que leen cuatro interruptores encendido/apagado en cruceta situada en la base más sus combinaciones y los botones de acción)

y joysticks analógicos (que usan potenciómetros para leer continuamente el estado de cada eje, y además de botones de acción pueden incorporar controles deslizantes), siendo estos últimos más precisos.

CAPITULO IV

SORTWARE DE LA COMPUTADORA

4.1 DEFINICIÓN DE SOFTWARE

Es el equipamiento lógico o soporte lógico de una computadora digital; comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios que hacen posible la realización de tareas específicas, en contraposición a los componentes físicos del sistema, llamados hardware. Es la parte intangible que hace funcionar un sistema informático.

4.2 HISTORIA DEL SOFTWARE

Durante las tres primeras décadas de la Informática, el principal desafío era el desarrollo del hardware de las computadoras, de forma que se redujera el costo de procesamiento y almacenamiento de datos.

La necesidad de enfoques sistemáticos para el desarrollo y mantenimiento de productos de software se patentizó en la década de 1960. En ésta década aparecieron las computadoras de la tercera generación y se desarrollaron técnicas de programación como la multiprogramación y el tiempo compartido. Y mientras las computadoras estaban haciéndose más complejas, resultó obvio que la demanda por los productos de software creció en mayor cantidad que la capacidad de producir y mantener dicho software. Estas nuevas capacidades aportaron la tecnología necesaria para el establecimiento de sistemas computacionales interactivos, de multiusuario, en línea y en tiempo real; surgiendo nuevas aplicaciones para la computación, como las reservaciones aéreas, bancos de información médica, etc.

Fue hasta el año 1968 que se convocó una reunión en Garmisch, Alemania Oriental estimulándose el interés hacia los aspectos técnicos y administrativos utilizados en el desarrollo y mantenimiento de software, y fue entonces donde se utilizó el término "Ingeniería de Software".

A lo largo de la década de los ochenta, los avances en microelectrónica han dado como resultado una mayor potencia de cálculo a la vez que una reducción de costo. Hoy el problema es diferente. El principal desafío es mejorar la calidad y reducir el costo.

4.3 CLASIFICACIÓN DE SOFTWARE

Si bien esta distinción es, en cierto modo, arbitraria, y a veces confusa, muchas veces un software puede caer en varias categorías, en términos prácticos se los puede clasificar en tres grandes tipos:

4.3.1 SOFTWARE DE SISTEMA

Se llama Software de Sistema o Software de Base al conjunto de programas que sirven para interactuar con el sistema, confiriendo control sobre el hardware, además de dar soporte a otros programas.

El Software de Sistema se divide en:

SISTEMA OPERATIVO

El Sistema Operativo es un conjunto de programas que administran los recursos de la computadora y controlan su funcionamiento.

Un Sistema Operativo realiza cinco funciones básicas: Suministro de Interfaz al Usuario, Administración de Recursos, Administración de Archivos, Administración de Tareas y Servicio de Soporte.

1. Suministro de interfaz al usuario: Permite al usuario comunicarse con la computadora por medio de interfaces que se basan en comandos, interfaces que utilizan menús, e interfaces gráficas de usuario.

2. Administración de recursos: Administran los recursos del hardware como la CPU, memoria, dispositivos de almacenamiento secundario y periféricos de entrada y de salida.

3. Administración de archivos: Controla la creación, borrado, copiado y acceso de archivos de datos y de programas.

4. Administración de tareas: Administra la información sobre los programas y procesos que se están ejecutando en la computadora. Puede cambiar la prioridad entre procesos, concluirlos y comprobar el uso de estos en la CPU, así como terminar programas.

5. Servicio de soporte: Los Servicios de Soporte de cada sistema operativo dependen de las implementaciones añadidas a este, y pueden consistir en inclusión de utilidades nuevas, actualización de versiones, mejoras de seguridad, controladores de nuevos periféricos, o corrección de errores de software.

CONTROLADORES DE DISPOSITIVOS

Los Controladores de Dispositivos son programas que permiten a otros programas de mayor nivel como un sistema operativo interactuar con un dispositivo de hardware.

PROGRAMAS UTILITARIOS

Son programas que ejecutan tareas con respecto al mantenimiento o la optimización del trabajo de software y hardware del computador. Aunque algunos están en el sistema operativo sin embargo hay otras que se pueden conseguir gratuitamente en Internet o comprados, de estos últimos se los puede destacar como muy útiles. El software de sistemas incluye programas utilitarios que ayudan a manejar y configurar la computadora. Cabe mencionar los siguientes entre otros:

➢ Style XP: sirve para personalizar el escritorio.

➢ Unlocker: elimina carpetas o archivos que no se dejan eliminar.

➢ Nero Star Smart: programa para quemar CD ó DVD.

➢ Alcohol 120%: es otro programa para quemar; también sirve para crear una imagen de un juego.

➢ Norton Partition Magic: para crear particiones sin formatear el disco ó perder información del disco.

➢ Daemon tools: sirve para crear y montar una imagen de un juego.

➢ adobe photoshop: programa para editar fotos, imágenes.

➢ WinRar y WinZip: son unos compresores de archivos

➢ Easy Recovery: sirve para recuperar información eliminada; recupera hasta información de tres formatos anteriores.

➢ Spyware Terminator: es un anti espía.

➢ Winamp: reproductor de música.

➢ Power DVD Ultra: reproductor DVD.

➢ eMULE: es un agilizador de descargas y captura los e-Links.

4.3.2 SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN

Es el conjunto de herramientas que permiten al programador desarrollar programas informáticos, usando diferentes alternativas y lenguajes de programación, de una manera práctica. Incluye entre otros: editores de textos, compiladores, intérpretes, enlazadores, depuradores, Entornos de Desarrollo Integrados (IDE), estos últimos agrupan las herramientas anteriores, usualmente en un entorno visual.

4.3.3 SOFTWARE DE APLICACIÓN

Aplicación es el término usado para designar un programa que se ejecuta en la computadora. El software de aplicación permite llevar a cabo una o varias tareas específicas. Tiene el propósito de simplificar las mismas al usuario. Incluye entre otros: aplicación para control de sistemas y automatización industrial, aplicaciones ofimáticas, software educativo, software empresarial, bases de datos, telecomunicaciones (internet y toda su estructura lógica por ej.), videojuegos, software médico, software de cálculo numérico y simbólico (entre los cuales está Microsoft Excel), software de diseño asistido (CAD), software de control numérico (CAM), navegadores, editores de textos (por ej. Microsoft Word), editores gráficos (Paint, Photoshop y más).

III. CONCLUSIONES PRINCIPALES

A lo largo de este trabajo, hemos visto como la arquitectura de avanzada de las computadoras como nace la industria de las generaciones de los computadores. El trabajo de los computadores desarrollados en la década de los 40 había sido básicamente experimental. Se habían utilizado con fines científicos pero era evidente que su uso podía desarrollarse en muchas áreas.

Eran máquinas muy grandes y pesadas con muchas limitaciones; el tubo de vacío, siendo su elemento fundamental, tiene un gran consumo de energía, poca duración y disipación de mucho calor. Estos eran problemas necesarios de resolver.

La evolución de las computadoras nos ha servido para hacer cálculos más rápidos, también ha sido implicada en otras actividades humanas facilitándolas y promoviendo su desarrollo.

Como vemos los computadores seguirán evolucionando como lo ha hecho hasta ahora para cubrir las necesidades de la vida moderna y el nuevo proceso industriales, de salud, educativos y de comunicación.

Como también hemos visto que los software han ido evolucionando a medida de las necesidades que se fueron generando, cada sistema operativo tiene un fin determinado que es la de realizar tareas según el objetivo a lograr, dependiendo de lo que necesite el o los usuarios.

IV. FUENTES DE INFORMACIÓN

a) Electrónicas:

➢ http://www.slideshare.net/marco08x/arquitectura-de-la-computadora

➢ http://www.agendistas.com/computadoras/tipos-computadoras.html

➢ http://edublogteletriunfador.wordpress.com/2009/06/24/basico-de-arquitectura-del-computador/

➢ http://www.slideshare.net/estefychiribogacordovez/arquitectura-2135720

➢ http://www.slideshare.net/geopaloma/arquitectura-de-un-ordenador-presentation

➢ http://www.unicrom.com/cmp_estructura.asp

➢ http://homepage.mac.com/eravila/computerI.html#I.2

➢ http://www.alegsa.com.ar/Notas/138.php

➢ http://www.slideshare.net/america4321/la-computadora-y-sus-partes-390521

➢ http://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_programaci%C3%B3n

➢ http://es.wikipedia.org/wiki/Software

➢ http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090504152236AADj50T

b) Bibliografía:

➢ Enciclopedia de Informática y Computación

➢ Biblioteca de Consulta Microsoft Encarta 2004

➢ Francisco Javier Ayala Martínez

V. ANEXOS

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COMPONENTES DE LA COMPUTADORA

http://www.buenastareas.com/ensayos/Arquitectura-De-Computadoras/1350229.html