Propósitos y unidades de competencia

Transcripción

1 Propósitos y unidades de competencia Al terminar de leer este capítulo deberá tener un conocimiento general acerca de los componentes físicos y lógicos de la computadora y la relación entre ellos. Aprenderá lo que son los programas y para qué sirven. Conocerá un tipo especial de software o programas que no aportan ningún beneficio a los usuarios de computadoras, sino problemas y contratiempos en el uso diario, llamados virus informáticos. Sabrá qué son los virus y cómo atacan a las computadoras, y podrá protegerse de ellos. Reconoce a las computadoras como un sistema informático, e identifica sus componentes. Conoce el funcionamiento básico de las computadoras, desde la introducción de datos, hasta la obtención de resultados. Aplica los procedimientos correspondientes para garantizar la seguridad de la información.

2 52 2. Estructura física y estructura lógica de la computadora 2.1 Sistema informático Un sistema informático o de cómputo tiene diversos componentes, pero básicamente se pueden dividir éstos en tres grandes grupos: 1. La parte humana, que son las personas que hacen los programas, quienes los usan y las que reparan y configuran las computadoras y redes. 2. La parte tangible o física denominada, equipos o hardware, que incluye los componentes internos de la computadora (tarjeta principal, fuente de poder, conexiones, tablillas de memoria, microprocesador, etcétera), y los equipos periféricos o externos. 3. La parte lógica, programas o software, que incluye los diferentes programas necesarios para la configuración de los dispositivos, la operación de la computadora y las aplicaciones específicas. Las primeras microcomputadoras estaban compuestas de tres elementos básicos: Unidad Central de Procesamiento (Central Processing Unit, CPU), teclado y monitor (Figura 2.1). Algunos elementos externos considerados antiguamente como equipos periféricos: ratón (mouse), impresora, micrófono y bocinas, se incluyen hoy como elementos inherentes al sistema de cómputo. Figura 2.1 Sistema de cómputo básico con gabinete (CPU), teclado y monitor. Las computadoras actuales han cambiado; ahora lo más común es tener una computadora con un monitor plano (que incluso puede hacer las veces de gabinete), gabinete con una o dos unidades (CD-ROM y DVD), bocinas, micrófono, impresora, un módem con acceso a Internet, o una conexión a una red casera o empresarial.

3 2.2 Equipos (hardware) Equipos (hardware) Figura 2.2 Una computadora completa, con monitor plano, y gabinete tipo torre. Observe que cuenta con los dispositivos periféricos más necesarios. De acuerdo con los conceptos modernos de computación del Dr. John von Neumann ( ), científico estadounidense originario de Hungría, y sus ideas sobre almacenamiento de programas en la memoria de la computadora, entrada de datos, procesamiento de los datos y salida de información, los procesos de cómputo se desarrollan como se muestra en el siguiente esquema (Figura 2.3). Figura 2.3 Diagrama de los procesos básicos de un sistema informático o de cómputo: los datos se introducen mediante las unidades de entrada, se procesan, y se obtienen los resultados en las unidades de salida.

4 54 2. Estructura física y estructura lógica de la computadora Unidades de entrada y salida Los dispositivos físicos mediante los cuales se introducen los datos a la unidad central de proceso y se obtiene la salida de la información se denominan unidades de entrada/salida (Imput/Output devices, I/O). Mientras se procesan los datos es necesario protegerlos; para ello se utilizan las unidades de memoria principal y de memoria masiva o almacenamiento. La clave para obtener buenos resultados es introducir los datos apropiados. Si se meten a la computadora datos erróneos, seguramente se obtendrá información que no servirá de mucho. Unidades de entrada Las unidades de entrada transforman los datos introducidos en códigos binarios que pueden ser entendidos y procesados por la computadora. Los dispositivos más utilizados en la actualidad para la entrada de datos son el teclado y el ratón, aunque hay muchos otros medios para introducir los datos a la computadora, como la palanca de juegos electrónicos (joystick), el escáner y la tableta digitalizadora. Algunos dispositivos funcionan como elementos de entrada y salida, como el módem, las unidades USB, Los discos duros fijos o extraíbles, las unidades de disquetes, los discos compactos, los DVD s, y en general, todas las unidades de almacenamiento de datos. Figura 2.4 Los teclados ergonómicos han sido diseñados después de laboriosos estudios de las mejores posiciones de las manos al escribir, para evitar dolores musculares y afectaciones como el síndrome del túnel carpiano. Teclado Es el dispositivo más utilizado para comunicarse con la computadora. Los teclados pueden variar mucho, dependiendo del fabricante y del idioma; sin embargo, la mayoría de ellos incluyen por lo menos 102 teclas, excepto los de las portátiles (Laptops o Notebooks), que suelen tener aproximadamente 89. Los más modernos incluyen botones o teclas para las funciones especiales de Windows, para navegar en Internet o para el control de los dispositivos multimedios como el disco compacto (CD- ROM) o los DVD s. También los hay de formas raras, que se adaptan a la posición natural de las manos al escribir, denominados ergonómicos (Figura 2.4). La parte principal de los teclados es la sección alfanumérica que recuerda a una máquina de escribir, pues incluye el alfabeto y los números en una configuración conocida como QWERTY, por la disposición de las letras de la segunda línea superior izquierda.

5 2.2 Equipos (hardware) 55 Las otras secciones de teclas son: teclas de función; teclas especiales como,,, o ; teclas de dirección; teclas de control de pantalla, y el teclado numérico que contiene los signos +,, /, * y una tecla que dice (Figura 2.5). Esta última tiene la función de apagar o encender el teclado numérico. Si se le enciende o habilita y se oprimen esas teclas aparecen números en el monitor. Si se le apaga o inhabilita, algunas de las teclas del teclado numérico, aquellas que tienen los números y también flechas en las cuatro direcciones, tienen la función de desplazar al cursor en el monitor. Figura 2.5 Los teclados modernos incluyen, además, secciones especiales de teclas que permiten controlar funciones de multimedios y navegar en Internet. Teclas especiales Ubicada a la derecha de la sección alfabética, se encuentra una de las más importantes teclas:, que normalmente tiene dibujada una flecha doblada. En algunos países también la titulan como Return o Intro. Es importante, porque permite indicar el final de la introducción de datos, para que la computadora ejecute la orden o comando especificado. También en la sección numérica hay una tecla de introducción de datos llamada Intro, que realiza la misma función que. Para cancelar una operación que se está realizando se pulsa la tecla ; permite desplazar el cursor de derecha a izquierda, borrando los

6 56 2. Estructura física y estructura lógica de la computadora Nota: La acción de pulsar un botón del ratón sobre un icono o ventana en la pantalla se denomina vulgarmente como hacer clic. En este libro se usará la nomenclatura pulsar el botón izquierdo (o derecho) sobre, pulsar sobre o pulsar en. Algunas veces se debe hacer una doble pulsación sobre un elemento en la pantalla para realizar la función predefinida para él; en este caso se dirá pulse dos veces sobre caracteres que encuentra; selecciona elementos en los cuadros de diálogo, o inserta tabuladores en documentos de texto; activa la función de escribir sólo en letras mayúsculas y por último, y, junto con otras teclas, activan funciones especiales. Ratón El ratón (Mouse) (Figura 2.6) es un dispositivo que permite señalar en la pantalla las opciones que ofrecen diversos programas de interfaz gráfica, para realizar una operación específica. Generalmente tienen dos botones, aunque los hay con más. El botón izquierdo, llamado también principal, permite simular que se oprime la tecla. Si la computadora pregunta si desea realizar una acción, basta presionar el botón principal del ratón. Rueda de desplazamiento Botón secundario Botón principal Conector USB Figura 2.6 Al mover el ratón, en la pantalla se mueve el apuntador o puntero. La mayoría de los programas o sistemas operativos gráficos han asignado las principales funciones al botón izquierdo (Figura 2.7). En Windows se utiliza el botón derecho para desplegar pequeños menús contextuales, que ofrecen funciones adicionales de configuración o comandos específicos para la tarea que se realiza en ese momento. En el Panel de control, hay programas que permiten configurar el uso de los botones para zurdos, invirtiendo sus funciones. Figura 2.7 Las principales funciones de los botones del ratón: a) Pulsar el botón izquierdo o principal. b) Pulsar el botón derecho o secundario. c) Pulsar dos veces el botón izquierdo. La instalación de un ratón es muy sencilla. Existen ratones de varios tipos: de bus, que requiere de una tarjeta que se coloca en una de las ranuras de expansión (slots) de la computadora; de puerto serial, que se conecta a uno de esos puertos; ópticos que se conectan al puerto USB e inalámbricos. Para que la computadora los reconozca como un dispositivo propio, se debe instalar el programa de control, aunque en la actualidad, los sistemas operativos incluyen una función denominada Plug and Play, que identifica automáticamente a estos dispositivos, e instala sin problemas sus controladores.

7 2.2 Equipos (hardware) 57 Arrastrar y soltar (Figura 2.8) es otra importante función del ratón. Ubique el apuntador (que casi siempre se representa con una flecha en la pantalla) sobre el objeto que desea mover y pulse el botón izquierdo; sin soltar el botón, arrastre el objeto hasta donde desee, y al final, suéltelo. El ratón debe deslizarse sobre una superficie lisa, preferentemente sobre una almohadilla creada específicamente para esa función. Figura 2.8 El ratón (Mouse) es un dispositivo indicador que permite controlar la posición de un cursor especial denominado apuntador o puntero en la pantalla. Unidades de salida Las unidades de salida posibilitan la obtención de los resultados de los cálculos o procesamiento, de diversas maneras: impresa, visual (Figura 2.9), auditiva o audiovisual. Los principales aditamentos de salida de información son el monitor y la impresora, aunque también existen muchas otras como las bocinas, la impresora de planos o trazador gráfico (plotter), el proyector, la unidad USB, etcétera. Figura 2.9 Monitor SVGA (Super Video Graphics Array) de color, de tubo de rayos catódicos (Cathode Ray Tube o CRT).

8 58 2. Estructura física y estructura lógica de la computadora Monitor Es el principal dispositivo de salida visual de los datos procesados. El monitor requiere de un adaptador, que consiste normalmente en una tarjeta gráfica instalada dentro del gabinete, en la tarjeta principal, o en una ranura de expansión. Dependiendo del tipo de adaptador o tarjeta, varía la resolución que podrá tener el monitor, aunado a sus propias características. Los primeros monitores que se utilizaron en las computadoras (llamados MDA por Monochrome Display Adapter) eran de un solo color y utilizaban la misma tecnología que los osciloscopios y los televisores de blanco y negro; el tubo de rayos catódicos. Algunos de los primeros monitores de un solo color fueron los TTL (Transistor Transistor Logic), los cuales proyectaban los comandos de los sistemas operativos en modo texto, en colores verde o ámbar. Los de video compuesto, se conectaban a la televisión con un conector RCA normal. Figura 2.10 Las primeras microcomputadoras se conectaban al aparato de televisión y tenían la misma resolución que el aparato. Los primeros monitores integrados a los sistemas de cómputo fueron CRT, que funcionan mediante un cañón que disparaba electrones contra la pantalla cubierta de fósforo. Poco a poco, con la invención de la televisión en color, surgieron los monitores en color (CGA por Color Graphics Adapter), hasta llegar a las tecnologías actuales de plasma y de cristal líquido (Figura 2.11), que consumen menos cantidad de energía. Estos monitores alcanzan mayores resoluciones, que se amplían gracias a las poderosas tarjetas gráficas que se han desarrollado, para soportar los modernos juegos electrónicos. Figura 2.11 Monitor SVGA de color, de cristal líquido. Entre los monitores con mejor resolución se encuentran los denominados de página completa, los cuales por su alta definición se emplean principalmente en artes gráficas y para diseño, con programas tales como CAD (Computed Assisted Design). Dentro del ámbito más comercial, están los monitores tipo VGA (Video Graphics Array), Súper VGA y Ultra VGA, algunos de ellos de cristal líquido, y muy delgados y planos.

9 2.2 Equipos (hardware) 59 Impresora Las impresoras (Figura 2.12) son uno de los dispositivos más útiles de las microcomputadoras; tanto, que se consideran ya como la unidad de salida por excelencia, y no como periférico o agregado. Permiten obtener en papel, el resultado de los cálculos y procesos de computación, como agendas de sus amigos, listas de calificaciones, nóminas, textos, cuadros estadísticos, mapas, gráficos, fotografías digitales, o cualquier otro tipo de información que se desee imprimir. Las primeras microcomputadoras (todavía no las PC con tecnología de IBM), utilizaban las impresoras térmicas (Figura 2.13) que producían imágenes sobre papel térmico, aplicando calor. La impresión se realiza rápidamente y sin producir ruido. Aún se utilizan, sobre todo para imprimir etiquetas y códigos de barras, o como impresoras portátiles, para llevar junto con las modernas Notebooks. Las impresoras más utilizadas en los primeros tiempos de la computación, fueron las de matriz de puntos (Figura 2.14). Éstas tienen una cabeza de impresión que se mueve de uno a otro lado de la hoja en forma horizontal. La cabeza de impresión tiene 9 o 24 agujas, y con ellas ejerce presión sobre una cinta entintada que se desplaza por encima de la hoja de papel, con lo que se obtienen puntos impresos. Al imprimir un conjunto de puntos en una disposición específica es posible generar letras, números, símbolos o gráficos. Figura 2.12 Impresora comercial de inyección de tinta. Figura 2.13 El papel impreso con el sistema térmico tiende a borrarse con el tiempo y la exposición a luz. Figura 2.14 Impresora de matriz de puntos de 24 agujas. El tipo de impresora que ha tenido más aceptación en la actualidad, es el de inyección de tinta. Estas impresoras disparan pequeñísimas gotitas de tinta sobre el papel para formar las letras y las gráficas. Su calidad es muy buena, pero requieren un papel que no sea demasiado poroso, de lo contrario la tinta se corre y desvirtúa el contorno de los caracteres impresos. Aunque los precios de estas impresoras son bastante accesibles, el costo de los cartuchos de tinta suele ser alto.

10 60 2. Estructura física y estructura lógica de la computadora Las impresoras de mejor calidad son las de láser, que emplean una tecnología que recuerda a las fotocopiadoras. La diferencia es que en lugar de reproducir un documento, reciben las señales de impresión directamente de la computadora. Su calidad es excelente, pues alcanzan una definición desde 300 hasta 1200 puntos por pulgada o dpi, por sus siglas del inglés: dots per inch. En las empresas, en las escuelas y en el hogar, se está generalizando el uso de impresoras que pueden realizar diversas funciones como: imprimir; copiar; escanear y enviar y recibir fax, llamadas multifuncionales (Figura 2.15). Figura 2.15 Impresora multifuncional, permite sacar copias, escanear e imprimir. Algunas también actúan como fax. Dispositivos periféricos Los dispositivos periféricos son elementos adicionales que permiten potenciar en gran manera la ya de por sí enorme cantidad de poder de las computadoras modernas. Algunos de ellos se han vuelto indispensables para el uso cotidiano, como las bocinas, las impresoras, los módems, las cámaras Web y los micrófonos. Casi todas las computadoras actuales tienen integrado un pequeño micrófono al frente del monitor y una tarjeta de Fax/Módem. Es difícil imaginar a una computadora que no cuente con una unidad lectora de discos compactos (CD-ROM) o DVD s, con un par de bocinas o altoparlantes a los lados y una tarjeta de conexión a una red o a Internet, ya sea por cable o de manera inalámbrica. Periféricos de entrada Son los aparatos o dispositivos que permiten introducir datos a la computadora, para que éstos sean procesados (Figura 2.16). Es posible jugar con la computadora, una vez que se introducen los datos necesarios mediante

11 2.2 Equipos (hardware) 61 una palanca de juegos (joystick), por ejemplo. Los periféricos de entrada más conocidos son el escáner, el módem, los lectores de códigos de barras, el micrófono, las palancas de juegos, el lápiz óptico, las unidades USB, los lectores de CD-ROM y DVDs, las tablillas digitalizadoras y las pantallas sensibles al tacto. Nota: En informática, erróneamente se ha considerado al término información como sinónimo de datos (data), por lo que es común utilizar frases como procesamiento de información, aunque en realidad, con lo que se trabaja es con los datos, los cuales, después de ser procesados y ordenados mediante una computadora, adquieren un valor agregado, que los convierte en información. El módem y la unidad USB, son unidades de entrada y de salida. Figura 2.16 Cada día aparecen nuevos dispositivos periféricos para las computadoras, desde lectores ópticos de códigos de barras, hasta unidades de almacenamiento USB. Periféricos de salida Son aquéllos dispositivos que proporcionan resultados (información) de los procesos que se llevan a cabo en la computadora (Figura 2.17). Los más importantes son: las impresoras de todos tipos, los monitores, los plóteres (plotters), los altavoces o bocinas, los módems, las unidades de discos, los CD-ROM y DVDs, las unidades USB, los proyectores, etcétera. La importancia de estos dispositivos radica en la utilidad que representa para cada tipo de usuario. Un arquitecto apreciará más un plotter que un par de bocinas, porque con él obtiene impresiones de los planos que genera con la computadora y un programa como AutoCAD. Un músico aprovecha más las bocinas porque ahí recibe el producto de su trabajo electrónico, no necesita imprimirlo; un estudiante, tal vez requiera más de una impresora para imprimir sus tareas y trabajos escolares. Figura 2.17 Los periféricos de salida proporcionan los resultados de los procesos a los usuarios, de manera visual, impresa o auditiva.

12 62 2. Estructura física y estructura lógica de la computadora Unidades de almacenamiento masivo Estas unidades (Figura 2.18) se han hecho indispensables en la computación, porque al trabajar con archivos de texto, con gráficos, o con archivos de multimedios, hay que guardarlos para protegerlos. En éstas se pueden realizar respaldos o copias de seguridad de toda la información. Las más populares son las unidades de discos flexibles, los discos duros internos, las unidades de disco externas, los lectores de discos compactos, las unidades de cinta, los quemadores de discos compactos y DVD s, las unidades USB, etcétera. Figura 2.18 Las unidades de almacenamiento masivo permiten guardar archivos y crear copias de seguridad o respaldo. Figura 2.19 Es una buena costumbre proteger la computadora con un regulador de corriente ininterrumpible, conocido como UPS o No-break, ya que permitirá apagar correctamente la computadora, cuando hay un corte de energía. Nota: Para proteger la información, es muy recomendable el uso de reguladores de voltaje con batería incluida, conocidos como UPS o No-Break (Figura 2.19). Estas unidades tienen la característica de regular el nivel del voltaje del fluido eléctrico, por lo que protegen al equipo contra descargas, con una importante característica adicional, que consiste en que en el momento de falla de la energía eléctrica, emplean su batería para evitar que se apague la computadora, y permiten guardar la información y apagar correctamente el sistema, mientras regresa la corriente eléctrica.