ELEMENTOS DE UN ORDENADOR

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1 ELEMENTOS DE UN ORDENADOR Contenidos Periféricos Periféricos externos Teclado Ratón Joystick WebCam Escáner Pantalla Impresoras La caja Fuente de alimentación Periféricos internos: Discos, CD-ROM, DVD La placa madre La placa madre Memoria principal Procesador Lenguajes de programación Arquitectura von Neumann. Fases en la ejecución de una instrucción Jerarquía del sistema de memoria Principio de localidad de referencias a memoria Configuración de un PC. Ejemplos Otras asignaturas relacionadas Enlaces interesantes 2 1

2 Periféricos Todos los dispositivos que se conectan al ordenador Pueden almacenar información o comunicar el computador con el mundo exterior 3 Periféricos Dispositivos de salida Dispositivos de entrada 4 2

3 Periféricos externos - Teclado Está formado por una matriz de contactos Cuando se detecta una tecla pulsada, se realiza la conversión de su posición en la matriz a un código alfanumérico y se envía al ordenador Se teclea a una velocidad máxima de cars./s., velocidad de conexión con el ordenador no tiene porqué ser muy elevada 5 Periféricos externos Ratón Invención 1967 Macintosh 1973 Comercialización 1980 Desplazamiento x, y 6 3

4 Periféricos externos Joystick Barra con una rótula en un extremo, que permite rotaciones en dos ejes La posición de la palanca se detecta por dos sensores de ángulo, que convierten movimientos en posiciones y velocidades 7 Periféricos externos WebCam Procesan la imagen de vídeo a formato digital 8 4

5 Periféricos externos Escáner Dispositivo que permite pasar la información que contiene un documento en papel a una computadora Si el documento que se desea escanear es un texto, se utilizan programas de reconocimiento de caracteres, OCR 9 Periféricos externos Escáner Funcionamiento: Barrido del documento por una fuente luminosa Las zonas claras reflejan más luz que las partes oscuras. La luz reflejada se envía por un juego de espejos y a través de un objetivo hasta un sensor CCD el cual la convierte en señal eléctrica En color, el mismo procedimiento es repetido tres veces, se analizan los tres haces luminosos separados previamente por un prisma y filtros rojos, verdes y azules. Los elementos CCD están colocados en una sola fila de forma que a cada elemento le corresponde un pixel de cada una de las filas de puntos que forman la imagen 10 5

6 Periféricos externos Pantalla Monitor CRT Barrido de imágenes línea a línea veces/segundo Cañón de electrones Bobina de flexión Pantalla recubierta de fósforo 11 Periféricos externos - Pantalla Pantalla cristal líquido (LCD) Objetivo: Conseguir una pantalla delgada y de bajo consumo LCD son moléculas en forma de barra suspendidas en líquido Se orientan cuando se aplica una corriente y desvían la luz que entra detrás de la pantalla Cada pixel tiene un interruptor para controlar la corriente y formar imágenes nítidas 12 6

7 Periféricos externos - Impresoras Matriz de puntos Económica, usa una "cinta" de bajo costo y dura unas 500 copias Costo un 20% inferior a de inyección de tinta Baja calidad 13 Periféricos externos - Impresoras Inyección de tinta Generan un fino chorro de tinta pulverizada Imágenes fotográficas, color 14 7

8 La caja Fuente de alimentación/ventilador Discos Duro, disquete, CD-ROM/DVD, grabadora Placa madre 15 La caja Fuente de alimentación Discos Placa madre 16 8

9 La caja Fuente de alimentación Obtiene la energía desde la toma eléctrica y la distribuye al equipo para que éste funcione 17 La caja Periféricos internos Discos Discos flexibles o disquetes Son soportes de plástico mylar cubierto de un material magnetizable (p. ej. óxido de hierro) Discos duros Varios discos con varios cabezales Soportes rígidos Medio de almacenamiento masivo de información 18 9

10 La caja Periféricos internos CD-ROM, DVD Son dispositivos que emplean un láser para leer información, y en algunos casos, escribirla CD-ROM: solamente puede leer. Son unidades de unos 700 Mb de capacidad de almacenamiento CD-RW: pueden leerse y escribirse varias veces DVD: solamente pueden ser leídos. La capacidad de almacenamiento puede alcanzar los 18 Gb 19 La caja Periféricos internos CD-ROM, DVD Lectura en un CD Lectura / grabación en un magnético-óptico 20 10

11 Componentes de un ordenador La caja La placa madre Conexiones de la placa madre: Procesador Memoria Tarjetas para conectar periféricos de E/S: Ethernet, MODEM, sonido, pantalla CRT, puertos USB, etc. (Buses) 21 Componentes de un ordenador La caja La placa madre Microprocesador Memoria Tarjetas E/S 22 11

12 Componentes de un ordenador La caja La placa madre 23 Componentes de un ordenador La caja La placa madre. Memoria La memoria Memoria principal (en la placa) Memoria caché (integrada en el procesador) 24 12

13 Componentes de un ordenador La caja Placa madre. Procesador Componentes principales: Camino de datos datapath Realiza operaciones aritméticas Control Dependiendo de la instrucción, indica al camino de datos, memoria y dispositivos de E/S lo que se debe hacer 25 Componentes de un ordenador La caja Placa madre. Procesador Caché de datos Control Caché de instrucciones Caché de nivel 2 Bus Camino de datos enteros Camino de datos coma flotante 26 13

14 Lenguajes de programación Orden Instrucción Add A, B 27 Lenguajes de programación Lenguaje ensamblador/lenguaje máquina Lenguajes de alto nivel La traducción al lenguaje máquina la lleva a cabo el compilador o el intérprete El compilador genera un programa escrito en lenguaje máquina a partir del programa escrito en un lenguaje de alto nivel El intérprete traduce línea a línea cada una de las sentencias de un programa escrito en un lenguaje de alto nivel Ventaja: Proporciona independencia de la máquina Inconveniente: es más lenta 28 14

15 Lenguajes de programación Lenguaje de alto nivel A + B Lenguaje ensamblador Add A, B Compilador Ensamblador Lenguaje máquina Lenguajes de programación Ventajas de los lenguajes de alto nivel Cercano al lenguaje natural Diseño dependiente de su uso Mejora de la productividad del programador Menos líneas para expresar una idea Independientes del hardware Reutilización Bibliotecas 30 15

16 Arquitectura de von Neumann + Lenguaje ensamblador A= 3000 B= 5000 Total= A+B Move A, 3000 Move B, 5000 Add Total,A,B Lenguaje de alto nivel Lenguaje máquina 31 Arquitectura de von Neumann UCP Camino de datos Memoria principal Move A, 3000 Move B, 5000 Add Total,A,B Dispositivo de entrada Control 32 16

17 Arquitectura de von Neumann UCP Camino de datos Memoria principal Move A, 3000 Move B, 5000 Add Total,A,B Dispositivo de entrada Control Dispositivo de salida 33 Arquitectura de von Neumann Fases en la ejecución de una instrucción Búsqueda de la instrucción en la memoria principal Decodificación de la instrucción por el control Ejecución / Operación de la instrucción 34 17

18 Arquitectura de von Neumann Camino de datos Memoria principal Move A, 3000 Move B, 5000 Add Total,A,B Move A, A 0 B 0 Total Control Búsqueda y decodificación de la instrucción 35 Arquitectura de von Neumann Camino de datos Memoria principal Move A, 3000 Move B, 5000 Add Total,A,B A 0 B 0 Total Control Búsqueda y decodificación de la instrucción Ejecución de la instrucción 36 18

19 Arquitectura de von Neumann Camino de datos Memoria principal Move A, 3000 Move B, 5000 Add Total,A,B Control Move B, A 0 B 0 Total Búsqueda y decodificación de la instrucción 37 Arquitectura de von Neumann Camino de datos Memoria principal Move A, 3000 Move B, 5000 Add Total,A,B 3000 A B 0 Total Control Ejecución de la instrucción 38 19

20 Arquitectura de von Neumann Camino de datos Memoria principal Move A, 3000 Move B, 5000 Add Total,A,B 3000 A 5000 B 0 Total Control Búsqueda y decodificación de la instrucción 39 Arquitectura de von Neumann Camino de datos Memoria principal Move A, 3000 Move B, 5000 Add Total,A,B A 3000 A 5000 B 0 Total Control Ejecución de la instrucción 40 20

21 Arquitectura de von Neumann Camino de datos Memoria principal Move A, 3000 Move B, 5000 Add Total,A,B B 3000 A 5000 B 0 Total Control Ejecución de la instrucción 41 Arquitectura de von Neumann Camino de datos Memoria principal Move A, 3000 Move B, 5000 Add Total,A,B A 5000 B Total Control Ejecución de la instrucción 42 21

22 Jerarquía del sistema de memoria El sistema de memoria: lugar donde residen datos y programas Capacidad de almacenamiento Velocidad Coste Organización jerárquica del sistema de memoria Objetivo: Tener un sistema de alta capacidad, velocidad próxima a la de los dispositivos más rápidos y un coste cercano al de los dispositivos más lentos y baratos 43 Jerarquía del sistema de memoria REGISTROS MEMORIA CACHE Velocidad de acceso Coste por bit MEMORIA PRINCIPAL DISCO DURO Capacidad DISCOS ÓPTICOS (CDROM, DVD, etc.) 44 22

23 Jerarquía del sistema de memoria Principio de localidad de referencias a memoria: Localidad temporal Bucles En periodos cortos de tiempo, el procesador referencia a un conjunto instrucciones que se ejecutan en instantes de tiempo muy cercanos Localidad espacial Tablas y matrices En periodos cortos de tiempo, el procesador referencia a un conjunto de datos agrupados en posiciones contiguas de memoria principal 45 Configuración de un PC Ejemplos ACTUALIDAD EL MICROPROCESADOR Intel Itanium Arquitectura de 64 bits transistores 2 Ghz LA MEMORIA PRINCIPAL 512 Mb. S.O. Windows XP 64 Mb. EL DISCO DURO EL 1 ER PC Intel 8088 Arquitectura de 8 bits transistores 4,77 Mhz 64 Kb. S.O. PC-DOS 16 Kb 1Mb = pts 50 Gb No. Disquetera 20 Mb 5 ¼ 46 23

24 Configuración de un PC Ejemplos ACTUALIDAD Pantalla gráfica 2048 x 1536 ptos colores 17 GRÁFICOS SONIDO Tarjeta Dolby digital surround, salida para altavoces de 6 canales COMUNICACIONES EL 1 ER PC Monitor modo texto monocromo 11,5 Altavoz del PC 1 puerto paralelo, serie, 1 unidad USB, de FW cinta Tarjetas magnética de red, MODEM, etc. 1 puerto paralelo, serie, USB, FW 1 Tarjetas unidad de red, cinta MODEM, magnética etc. 47 Enlaces interesantes Conozca su hardware Recomendaciones y consejos para todo aquel que quiera comprarse un ordenador PC consultas Foro de discusión sobre temas de informática 48 24