UNIDAD I. HARDWARE del Computador. Ing. Anaylen López, MSc.

Transcripción

1 UNIDAD I HARDWARE del Computador

2 COMPUTADORA

3 Que es la computadora? Es un sistema digital con tecnología microelectrónica capaz de procesar datos a partir de un grupo de instrucciones denominado programa. La estructura básica de una computadora incluye microprocesador (CPU), memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten la comunicación entre ellos. La computadora es una dualidad entre hardware (parte física) y software (parte lógica), que interactúan entre sí para una determinada función.

4 La característica principal que la distingue de otros dispositivos similares, como una calculadora no programable, es que puede realizar tareas muy diversas cargando distintos programas en la memoria para que los ejecute el procesador.

5 TIPOS DE COMPUTADORA

6 Tipos de Computadoras Supercomputadoras Una supercomputadora es el tipo de computadora más potente y más rápido que existe en un momento dado. Estas máquinas están diseñadas para procesar enormes cantidades de información en poco tiempo y son dedicadas a una tarea específica. Así mismo son las más caras, sus precios alcanzan los 30 MILLONES de dólares y más; y cuentan con un control de temperatura especial. Se utilizan en: 1. Búsqueda y estudio de la energía y armas nucleares. 2. Búsqueda de yacimientos petrolíferos con grandes bases de datos sísmicos. 3. El estudio y predicción de tornados. 4. El estudio y predicción del clima de cualquier parte del mundo. 5. La elaboración de maquetas y proyectos de la creación de aviones, simuladores de vuelo.

7 Tipos de Computadoras Supercomputadoras Algunas supercomputadoras son: Blue Gene Seymour Cray Deep Blue Earth Simulator MareNostrum

8 Tipos de Computadoras Macrocomputadoras o Mainframes Las macrocomputadoras son también conocidas como Mainframes. Los mainframes son grandes, rápidos y caros sistemas que son capaces de controlar cientos de usuarios simultáneamente, así como cientos de dispositivos de entrada y salida. Los mainframes tienen un costo que va desde 350,000 dólares hasta varios millones de dólares. De alguna forma los mainframes son más poderosos que las supercomputadoras porque soportan más programas simultáneamente. PERO las supercomputadoras pueden ejecutar un sólo programa más rápido que un mainframe. En el pasado, los Mainframes ocupaban cuartos completos o hasta pisos enteros de algún edificio, hoy en día, un Mainframe es parecido a una hilera de archiveros en algún cuarto con piso falso.

9 Tipos de Computadoras Minicomputadoras En 1960 surgió la minicomputadora, una versión más pequeña de la Macrocomputadora. Al ser orientada a tareas específicas, no necesitaba de todos los periféricos que necesita un Mainframe, y ésto ayudo a reducir el precio y costos de mantenimiento. Las minicomputadoras, en tamaño y poder de procesamiento, se encuentran entre los mainframes y las estaciones de trabajo. En general, una minicomputadora, es un sistema multiproceso (varios procesos en paralelo) capaz de soportar de 10 hasta 200 usuarios simultáneamente. Actualmente se usan para almacenar grandes bases de datos, automatización industrial y aplicaciones multiusuario.

10 Tipos de Computadoras Microcomputadoras Las microcomputadoras o Computadoras Personales (PC s) tuvieron su origen con la creación de los microprocesadores. Las PC s son computadoras para uso personal y relativamente son baratas y actualmente se encuentran en las oficinas, escuelas y hogares. El término PC se deriva de que para el año de 1981, IBM, sacó a la venta su modelo "IBM PC", la cual se convirtió en un tipo de computadora ideal para uso "personal", de ahí que el término "PC" se estandarizó y los clones que sacaron posteriormente otras empresas fueron llamados "PC y compatibles", usando procesadores del mismo tipo que las IBM, pero a un costo menor y pudiendo ejecutar el mismo tipo de programas.

11 PARTES DE UNA COMPUTADORA

12 PARTES DEL HW DE UNA COMPUTADORA

13 Tarjeta Madre Placa base, placa madre, tarjeta madre o motherboard, es la tarjeta de circuitos impresos que sirve como medio de conexión entre: El microprocesador, circuitos electrónicos de soporte, ranuras para conectar la RAM del sistema, la ROM y ranuras de expansión (slots) que permiten la conexión de tarjetas adaptadoras adicionales.

14 Unidad Central de Proceso (CPU) Se llama CPU (siglas de Central Processing Unit) o Unidad Central de Proceso (UCP) a la unidad donde se ejecutan las instrucciones de los programas y se controla el funcionamiento de los distintos componentes del computador. Suele estar integrada en un solo chip denominado microprocesador.

15 UAL La Unidad Aritmético-Lógica (UAL) o ALU (Arithmetic and logical unit) Físicamente, es parte de la altamente integrada lógicaelectrónica del microprocesador principal de cualquier computadora. Hay diferentes tipos de UAL: especializadas en operaciones con números enteros, con números en coma flotante, etc. Hace algunos años, existía el denominado coprocesador matemático, una UAL especializada en cálculos con números reales que estaba en un microchip diferente al de la CPU. Esta unidad, de forma concreta se compone básicamente de: Circuito Operacional, Registros de Entradas, Registro Acumulador y un Registro de Estados, conjunto de registros que hacen posible la realización de cada una de las operaciones.

16 RAM RAM es el acrónimo inglés de Random Access Memory (memoria de acceso aleatorio). Se trata de una memoria de semiconductor en la que se puede tanto leer como escribir información. Es una memoria volátil, es decir, pierde su contenido al desconectar la energía eléctrica. Se utiliza normalmente como memoria temporal para almacenar resultados intermedios y datos similares no permanentes.

17 Memoria Caché Alta velocidad Puede residir en dos ubicaciones: Dentro de la CPU (Caché L1) Entre la CPU y la memoria RAM (Caché L2) Almacena datos e instrucciones que la computadora usa frecuentemente. La CPU recupera datos e instrucciones de la caché, con mayor rapidez que de la memoria RAM o de un dispositivo de almacenamiento secundario.

18 Memoria Caché

19 Unidad aritmético lógica (UAL) es la encargada de realizar las operaciones aritméticas y lógicas requeridas por el programa en ejecución. La memoria esta encargada de almacenar toda la información que el computador esta usando, es decir, la información que es accedida por la UCP y por los dispositivos. Existen diferentes tipos de memoria, entre las cuales se encuentran las siguientes: RAM (Random Access Memory): Memoria de escritura y lectura, es la memoria principal del computador. Solo se mantiene mientras el computador está encendido. ROM (Read Only Memory): Memoria de solo lectura, es permanente y no se afecta por el encendido o apagado del computador. Cache: Memoria de acceso muy rápido, usada como puente entre la UCP y la memoria RAM, para evitar las demoras en la consulta de la memoria RAM.

20 Unidades de Memoria el bit o dígito binario: un bit es la unidad de información más pequeña que el procesador manipula y físicamente se representa con un elemento como un pulso o un punto. Ocho bits constituyen un byte. - el byte o unidad de almacenamiento: cuenta con 8 bits. Equivale a un sólo carácter, como una letra o un número. - el kilobyte (kb): equivale a bytes y a menudo es la unidad en la que se registra el almacenamiento de archivos pequeños como documentos de texto o imágenes en baja resolución. - el megabyte (MB): equivale a más de un millón de bytes, y comúnmente archivos de tamaño considerable se almacenan en esta unidad. Por ejemplo, imágenes en alta resolución, archivos, carpetas, documentos y hasta programas. - el gigabyte (GB): equivale a mil millones de bytes. Es la unidad que más típicamente se maneja hoy en día, y los ordenadores más comunes proveen de un espacio de más de 100 GB para memoria. Los archivos de todo un ordenador de tamaño considerable se miden en GB. - el terabyte (TB): equivale a 1024 Gigabytes y es una medida que se utiliza para referir a ordenadores de alta complejidad.

21 ROM ROM es el acrónimo de Read- Only Memory (memoria de sólo lectura). Es una memoria de semiconductor no volatil, es decir, que conserva intacta la información almacenada, incluso en el caso de interrupción de corriente. La ROM suele almacenar la configuración del sistema o el programa de arranque del ordenador.

22 Slot Un slot (también llamado slot de expansión o ranura de expansión) es un puerto (puerto de expansión) que permite conectar a la tarjeta madre una tarjeta adaptadora adicional la cual suele realizar funciones de control de periféricos tales como monitores, impresoras, unidades de disco, etc.

23 Tarjeta de Sonido Es una tarjeta de expansión que permite la entrada y salida de audio bajo el control de un programa. Incorpora un chip de sonido que por lo general tiene el convertidor Digital-Análogo el cual cumple con la importante función de "traducir" formas de ondas grabadas o generadas digitalmente en una señal analógica y viceversa. Esta señal es enviada a un conector en donde se puede conectar cualquier otro dispositivo como un amplificador, un altavoz, etc.

24 Tarjeta de Video Es la encargada de transformar las señales eléctricas que llegan desde el microprocesador en información comprensible y representable por la pantalla. Normalmente lleva chips o incluso un procesador de apoyo para poder realizar operaciones gráficas con la máxima eficiencia posible, así como memoria para almacenar tanto la imagen como otros datos que se usan en esas operaciones.

25 Fuente de Poder Las fuentes de poder se encargan de entregar la energía necesaria a las distintas piezas del computador, mediante la transformación de los a 110/220Vac en líneas de voltaje de 3.3, 5 y 12 Vdc. Para elegir una fuente de poder hay que tomar en cuenta su potencia en Vatios.

26 Periféricos Un periférico es un dispositivo de soporte físico a una computadora, que le permite interactuar con el exterior por medio de la entrada, salida y el almacenamiento de datos así como la comunicación entre ordenadores. El término suele aplicarse a los dispositivos que no forman parte indispensable de una computadora (como lo son cpu y memoria) y que son, en cierta forma, opcionales. También se suele utilizar habitualmente para definir a los elementos que se conectan externamente a un puerto de la misma, aunque muchos de ellos se han vuelto tan indispensables para las computadoras personales de hoy en día que ya son integrados desde la fabricación en la tarjeta principal.

27 Periféricos de Entrada Teclado Mouse o ratón Escáner Lectores de códigos de barras Pantallas sensibles al tacto Lápiz óptico Joysticks Micrófono Cámara digital Lectores de bandas magnéticas

28 Teclado Un teclado de ordenador es un periférico utilizado para la introducción de órdenes y datos en un ordenador. Existen distintas disposiciones de teclado, para que se puedan utilizar en diversos lenguajes. El tipo estándar de teclado inglés se conoce como QWERTY. Denominación de los teclados de ordenador y máquinas de escribir que se utilizan habitualmente en los países occidentales, con alfabeto latino. Las siglas corresponden a las primeras letras del teclado, comenzando por la izquierda en la fila superior.

29 Mouse Es un periférico de uso manual, generalmente fabricado en plástico, utilizado como entrada o control de datos. Se utiliza con una de las dos manos del usuario y detectar su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie horizontal en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor.

30 Scanner Del idioma inglés (scanner) es un periférico que se utiliza para convertir, mediante el uso de la luz, imágenes impresas a formato digital. Hay varios tipos. De rodillo. Como el escáner de un fax Planos. Como el de las fotocopiadoras. De mano. Muy económicos, pero de muy baja calidad.

31 Lector de Barras Escáner que por medio de un láser lee un código de barras e ingresa el numero correspondiente a la computadora.. Tiene varios medios de conexión: USB, Puerto serie, wifi, bluetooth incluso directamente al puerto del teclado por medio de un adaptador.

32 Webcam Es una pequeña cámara digital la cual puede capturar imágenes y transmitirlas a través de Internet en directo, ya sea a una página web o a otro u otros computadores de forma privada.

33 Periféricos de Salida Monitor Impresora Plotter

34 Monitor Un monitor es el dispositivo periférico de salida más importante de un ordenador. Su función es la de representar la información con la que estamos trabajando (formato del programa, imágenes, texto, etc.) Tipos según colores: Monocromáticos Color Tipos según tecnología: Pantalla de tubo de rayos catódicos o CRT Pantalla de cristal líquido o LCD Monitor de matriz activa (Monitor TFT ) Monitor de matriz pasiva

35 Impresoras Una impresora es un periférico cuya función es transcribir un documento (imagen o texto) desde el ordenador a un medio físico, generalmente papel, mediante el uso de cinta, cartuchos de tinta o tecnología láser. Métodos de creación de imagen Toner Chorro de tinta (Ink Jet) Matriz de puntos (Dot-Matrix)

36 Efectúa impresiones gráficas con gran precisión y en grandes formatos. Se utiliza en diseño gráfico y arquitectura Plotter

37 Dispositivos de Almacenamiento Secundario Son dispositivos periféricos para el almacenamiento masivo de datos, con mayor capacidad que la memoria principal, pero más lenta que ésta. Discos flexibles Discos Duros Cintas magnéticas Discos Compactos (CD) DVD Pendrives

38 Discos flexibles Un disco flexible o disquete es un dispositivo de almacenamiento de datos formado por una pieza circular de material magnético, fina y flexible (de ahí su denominación) encerrada en una carcasa de plástico cuadrada o rectangular. Los disquetes se leen y se escriben mediante una unidad conocida como Floppy o FDD, del inglés Floppy Disk Drive.

39 Disco Duro En inglés hard disk, abreviado con frecuencia HD o HDD; es el dispositivo encargado de almacenar información de forma persistente en una computadora. Los discos duros generalmente utilizan un sistema de grabación magnética analógica. En este tipo de disco encontramos dentro de la carcasa una serie de platos metálicos apilados girando a gran velocidad. Sobre estos platos se sitúan los cabezales encargados de leer o escribir los impulsos magnéticos. 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.

40 Disco Compacto El disco compacto (conocido popularmente como CD, del inglés Compact Disc) es un soporte digital óptico utilizado para almacenar cualquier tipo de información (audio, video, documentos...). Desarrollado conjuntamente en 1980 por las empresas Sony y Philips. Tipos de disco compacto: De sólo lectura: CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory). Grabable: CD-R (Compact Disc - Recordable). Reescribible: CD-RW (Compact Disc - Re- Writable).

41 DVD El DVD ("Digital Versatile Disc" o "Disco Versátil Digital", aunque también se le puede denominar como "Digital Video Disc" o "Disco de Video Digital") es un formato multimedia de almacenamiento óptico que puede ser usado para guardar datos, incluyendo películas con alta calidad de vídeo y audio. Se asemeja a los CD en cuanto a sus dimensiones físicas (diámetro de 12 u 8 cm), pero están codificados en un formato distinto y a una densidad mucho mayor..

42 Los DVD se pueden clasificar: según su contenido: DVD-Video: Películas (vídeo y audio) DVD-Audio: Audio de alta definición DVD-Data: Datos cualesquiera según su capacidad de regrabado: DVD-ROM: Sólo lectura, manufacturado con prensa DVD-R: Grabable una sola vez DVD-RW: Regrabable DVD-RAM: Regrabable de acceso aleatorio. DVD+R: Grabable una sola vez DVD+RW: Regrabable DVD-R DL: Grabable una sola vez de doble capa DVD+R DL: Grabable una sola vez de doble capa DVD-RW DL: Regrabable de doble capa DVD+RW DL: Regrabable de doble capa

43 Tecnologías recientes Memoria Flash Memoria no volátil y re-escribible que funciona como una mezcla de RAM y disco duro. A causa de su alta velocidad, durabilidad y bajos requerimientos, son ideales para camaras digitales, telefonos celulares, impresoras, palmpcs, pagers, etc.

44 Memoria RAM Tecnologías de memoria RAM FPM DRAM (Fast page mode dynamic random access memory) 2% del mercado (28.5 MHz) EDO DRAM (Extended data-out dynamic random access memory) 3% del mercado (40 MHz) SDRAM (Synchronous dynamic random access memory) 86% del mercado en 2000, se estima el 50% en el 2003 (133 MHz) DDR SDRAM (Double-data-rate SDRAM) 41% del mercado en 2002, se estima 50% en el 2003 (166 MHz) RDRAM (Rambus dynamic random access memory) Nicho en mercado de usuarios de alto nivel (1066 MHz)

45 Cintas Magnéticas La cinta magnética es un tipo de medio o soporte de almacenamiento de información que se graba en pistas sobre una banda plástica con un material magnetizado, generalmente óxido de hierro o algún cromato. El tipo de información que se puede almacenar en las cintas magnéticas es variado, como vídeo, audio y datos. Hay diferentes tipos de cintas, tanto en sus medidas físicas, como en su constitución química, así como diferentes formatos de grabación, especializados en el tipo de información que se quiere grabar. Los dispositivos informáticos de almacenamiento masivo de datos de cinta magnética son utilizados principalmente para respaldo de archivos y para el proceso de información de tipo secuencial, como en la elaboración de nóminas de las grandes organizaciones públicas y privadas. Al almacén donde se guardan estos dispositivos se lo denomina cintoteca. Su uso también se ha extendido para el almacenamiento analógico de música (como el casete de audio) y para vídeo, como las cintas de VHS (véase cinta de video).