TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE

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1 TEMA 1

2 TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE 1. QUÉ ES LA INFORMÁTICA? EL LENGUAJE DE LOS ORDENADORES 2 3. ARQUITECTURA DEL ORDENADOR MICROPROCESADOR (CPU) MEMORIA RAM MEMORIA CACHÉ MEMORIA ROM UNIDADES DE ALMACENAMIENTO PLACA BASE Y CONEXIÓN DE DISPOSITIVOS BUSES FUENTE DE ALIMENTACIÓN SOFTWARE TIPOS DE SOFTWARE SISTEMA OPERATIVO PRINCIPALES FUNCIONES DEL SISTEMA OPERATIVO SISTEMAS OPERATIVOS PARA PC.. 17

3 1. QUÉ ES LA INFORMÁTICA? La palabra informática proviene de otras dos: información y automática. La informática se podría definir como el conjunto de técnicas y conocimientos necesarios para el tratamiento automático de la información mediante ordenadores. Sistema informático es el sistema encargado de recoger datos, procesarlos y transmitir la información una vez procesada. La máquina que realiza todo esto se llama ordenador. Los componentes que constituyen un ordenador pueden ser: El hardware: parte física del ordenador : cables, impresora, procesador (lo que se puede tocar). El software: son los programas, es decir las instrucciones para comunicarse con el ordenador y hacer posible su uso. TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 1

4 2. EL LENGUAJE DE LOS ORDENADORES En un sistema informático se introducen datos, para que éste pueda entender los datos, deben ser traducidos al lenguaje eléctrico que es el que el ordenador conoce (se trata de una máquina eléctrica). Los ordenadores representan toda la información combinando dos dígitos : el 0 y el 1,cada uno de estos dígitos se denomina bit. (El cerebro del ordenador, el microprocesador, está formado por millones de interruptores diminutos que se activan y desactivan automáticamente. Cuando un interruptor está abierto, el microprocesador lo interpreta como un 0, y cuando está cerrado, como un 1). Un bit es la unidad más pequeña de representación de la información en un ordenador y se corresponde con un dígito binario: 0 o 1. Sistema binario: sistema de numeración utilizado por los ordenadores, que solo usa dos dígitos: 0 y 1. Un Byte es el conjunto de 8 bits que es lo que ocupa un número o un carácter (letra o símbolo), en el sistema de codificación utilizado en informática. Código ASCII: código empleado en informática que asigna a cada número, símbolo o letra, un número en binario de 8 bits. Paso de decimal a binario Recuerda: Sistema decimal: emplea 10 dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 2

5 Sistema binario: emplea 2 dígitos: 0, 1. Para transformar un número decimal (por ejemplo 150) en binario, se divide sucesivamente entre dos y se ordenan los restos de los cocientes tal y como se indica: Paso de binario a decimal Para convertir un número binario (por ejemplo: ) en decimal, se multiplica cada dígito por la potencia en base 2 correspondiente a su posición. 3. ARQUITECTURA DEL ORDENADOR El funcionamiento de un ordenador puede dividirse en cuatro etapas: entrada de datos, almacenamiento, procesamiento y salida. En cada una de ellas intervienen diversos elementos (que forman parte del hardware): La entrada y salida de datos se realiza mediante los periféricos: dispositivos conectados a la unidad central que permiten introducir datos (periféricos de entrada) y mostrar la información ya procesada (periféricos de salida). El almacenamiento de la información tiene lugar en los dispositivos de almacenamiento. TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 3

6 El procesamiento se realiza en la unidad central, compuesta por el microprocesador y la memoria. 4. MICROPROCESADOR (CPU: UNIDAD CENTRAL DE PROCESO) Es el cerebro del ordenador ya que se encarga de realizar todas las operaciones de cálculo, y de controlar todo lo que sucede en el ordenador, recibiendo información y enviando órdenes, para que los otros componentes trabajen. Es un circuito integrado, colocado directamente en la placa base bajo un ventilador. TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 4

7 Algunos de los datos que determinan el rendimiento de un microprocesador son: La frecuencia de reloj (velocidad de proceso), que marca el ritmo de trabajo. El reloj es un dispositivo que genera impulsos eléctricos de modo continuo. Cada vez que el microprocesador recibe un impulso, realiza una operación: lee un dato de la memoria, procesa datos ya leídos o almacena un dato. Se mide en Ghz (1,2 Ghz 6 Ghz). Bits de proceso, indica el número de bits que puede utilizar en sus operaciones (32 o 64 bits). Memoria caché. Los microprocesadores integran una memoria de rápido acceso llamada caché. El rendimiento del microprocesador será mayor si tiene más memoria. (256Kb, 512Kb, 1Gb, 2Gb). Núcleos. Los modernos microprocesadores llevan varios núcleos de proceso o también llamados Core, esto hace que se puedan ejecutar varias instrucciones de manera simultánea por lo que tendrá más rendimiento cuantos más núcleos tenga. 5. MEMORIA RAM La memoria RAM o memoria principal es la memoria donde el ordenador guarda los datos que está utilizando (ejecutando en ese momento). El almacenamiento es temporal, ya que los datos permanecen en ella mientras el ordenador está encendido. Al apagarse los datos que están en ella se pierden. El rendimiento del ordenador depende directamente de la cantidad de memoria RAM que tenga disponible, ya que el microprocesador trabaja con los datos de esta memoria (256 Mb 4Gb ). La memoria RAM de un ordenador se puede ampliar. 6. MEMORIA CACHÉ La memoria Caché es una clase de memoria especial de alta velocidad. El microprocesador puede obtener los datos e instrucciones almacenados en la memoria Caché mucho más rápidamente que los almacenados en la memoria RAM. El microprocesador busca primero en la memoria Caché y si no tiene los datos los TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 5

8 busca en la RAM. La memoria RAM no puede trabajar a la velocidad del microprocesador, la Caché sí. (Existen dos tipos de memoria caché: internas y externas. La memoria caché interna está incorporada en el microprocesador, la externa ya en desuso, sobre la placa base). 7. MEMORIA ROM Es una memoria de sólo lectura ya que la información que tiene puede ser leída pero no modificada. En ella se encuentra toda la información que el sistema necesita para funcionar correctamente, ya que almacena las instrucciones de arranque y funcionamiento coordinado del ordenador. Al encender el ordenador automáticamente empieza a funcionar la memoria ROM. Esta memoria no se borra al apagar el ordenador gracias a un acumulador (pila del ordenador). Ahora en vez de tener memoria ROM, los ordenadores tienen lo que se llama la BIOS del sistema que ha sustituido a la antigua memoria ROM, en este caso algunos datos se pueden modificar. TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 6

9 8. UNIDADES DE ALMACENAMIENTO Como hemos visto, la memoria RAM almacena datos temporalmente: al apagar el ordenador, desaparecen. Para guardarlos de forma permanente, se emplean unidades de almacenamiento, que pueden ser magnéticas, ópticas o memoria flash. Unidades magnéticas: disco duro y los disquetes. (Están formados por láminas recubiertas de material magnético. Los bits se almacenan orientando millones de pequeños imanes en dos posiciones que representan el 0 y el 1 de la información digital.) Disquete Disco Duro El disco duro es un dispositivo de almacenamiento permanente (su contenido no se borra al apagar el ordenador). Está colocado dentro de la Unidad Central. Los Fabricantes suelen incluir una pequeña lamparita tipo LED colocada en la carcasa que se enciende cuando está funcionando. Un ordenador puede tener más de un disco duro interno, también le podemos colocar discos duros externos a través de puertos USB TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 7

10 o SATA. Tiene dos cables, uno de suministro eléctrico para sus motores y circuitos, y otro de datos por el que 'viaja' la información desde el disco a la placa base y por ella a la CPU, la memoria y otras partes del ordenador. Su característica más importante es la capacidad de almacenamiento que se mide en GigaBytes. Unidades ópticas: CD-ROM, DVD y Blu-ray (Almacenan la información mediante muescas perforadas sobre una superficie reflectante. Un rayo láser recorre su superficie y se refleja en las zonas planas. La señal luminosa llega a un receptor óptico que la convierte en una señal digital, el uno; las muescas, sin embargo se interpretan como ceros. La tecnología Blu-ray hace uso de un rayo láser azul, que permite almacenar mucha más información que un DVD.) Memoria flash: Lápiz de memoria, tarjetas de memoria (Almacenan la información mediante transistores que funcionan como interruptores.) 9. PLACA BASE Y CONEXIÓN DE DISPOSITIVOS La placa base o placa madre, es una placa electrónica sobre la que están colocados directamente, o conectados de alguna forma, todos los componentes del ordenador. TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 8

11 Además del microprocesador y la memoria, en la placa base podemos encontrar los siguientes elementos: Ranuras de expansión (slots), permiten añadir nuevos componentes al ordenador: módem, tarjeta de sonido, tarjeta de red TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 9

12 Las tarjetas de Expansión son pequeños circuitos impresos que proporcionan conectores extra al PC. Cuando necesitamos ampliar un ordenador para proporcionarle algún nuevo conector que no se encuentra en la placa base se recurre a las tarjetas de expansión. Se conectan a la placa base en las diferentes ranuras de expansión que posee PCI, AGP, PCI Express, etc. La tarjeta de vídeo es imprescindible para poder conectar un monitor a la Unidad Central. Otras tarjetas son opcionales; la tarjeta de red o de sonido sólo son necesarias si la placa base no integra estas funciones o si se desea conectar una nueva con rendimiento mejorado. Tarjeta de Red RJ45 Tarjeta gráfica o tarjeta de vídeo. Es imprescindible para poder conectar el monitor a la Unidad Central, le proporciona conectores VGA, DVI, HDMI o S-Vídeo según el modelo de la tarjeta. Determina la calidad de las imágenes que vemos por la pantalla. Tiene su propio procesador y memoria. TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 10

13 Puertos de la Tarjeta de vídeo Los conectores IDE (o ATA) y SATA unen el disco duro, la unidad de CD y la de DVD a la placa base. Puertos IDE Puertos SATA El chipset es un conjunto de circuitos integrados que se encargan de controlar el flujo de bits en la placa base. TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 11

14 Puertos de entrada/salida para conectar los periféricos. También se llaman Puertos de comunicación, son conectores situados en la placa base o en las tarjetas de expansión, suelen estar colocados en la parte posterior del ordenador y en los portátiles alrededor de la carcasa. Estos pequeños 'enchufes' nos permiten conectar todo tipo de dispositivos a la unidad central: el monitor, el teclado, el ratón, la impresora, la red, el escáner, el pendrive, la cámara de fotos, el móvil y un largo etcétera de periféricos nuevos que cada día se incorporan al mundo de la informática. Conectores PS/2 para ratón y teclado. Suelen venir identificados con símbolos y colores diferentes. Puerto serie. Puede tener un conector macho con 9 o 25 pines. Es un puerto de comunicación lento ya que los datos los transmite de uno en uno. Hace unos años se usaba para conectar el ratón y módem externos. Puerto Paralelo. Tiene un conector hembra de 25 orificios. Admite el envío de más de un dato al mismo tiempo. Se puede usar para conexión de impresoras y otros periféricos. Puertos USB (universal serial bus). Estos puertos han desplazado a los puertos serie y paralelo, debido a su mayor velocidad de transmisión de datos. Actualmente, la mayoría de los dispositivos externos vienen con conexión USB. Puerto firewire. es un conector para entrada/salida de datos en serie a gran velocidad. Suele utilizarse para la conexión de dispositivos como cámaras digitales y videocámaras al ordenador. Puerto para LAN. Es un puerto para conectar el ordenador en red con otros ordenadores y formar una red de área local (LAN). En este caso esta integrado en los conectores que salen de la placa base. Conectores de audio. Tiene una salida de altavoces, una entrada de micrófono y una entrada de audio externo. En este caso están integrados en la placa base. Conector de video. Es el mismo tipo de conector que tiene la tarjeta gráfica. En TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 12

15 este caso viene integrada en la placa base. Aquí es donde se conecta el monitor. o El puerto HDMI (High Definition Multimedia Interface). Es un puerto digital de alta velocidad que incorporan la mayoría de los ordenadores actuales; portátiles y de sobremesa. Es el sustituto del Euroconector y se emplea para conectar equipos multimedia de alta definición, televisores HDTV, monitores HD, proyectores, etc. La velocidad de transmisión de datos puede llegar hasta 10.2 Gbit/s e integra sonido y vídeo en el mismo cable. 10. BUSES Son los encargados de transmitir la información entre los diferentes dispositivos del ordenador. TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 13

16 11. FUENTE DE ALIMENTACIÓN Para que todo el conjunto de elementos pueda funcionar, se necesita energía. Como los componentes del ordenador funcionan con pequeñas tensiones continuas (de entre 1,5 voltios y 12 V), es preciso utilizar la fuente de alimentación que transforma los 230 V de tensión alterna de la red en tensión continua de bajo voltaje. 12. SOFTWARE La palabra software proviene del inglés, cuyo significado literal es partes blandas, en contraposición con hardware que son las partes duras. También podríamos decir que el software de un ordenador es la parte que no podemos tocar. Puedes tocar Microsoft, Windows o el Word?. Pues NO, solo puedes ver lo que hace el ordenador gracias a las instrucciones que tienen esos programas, pero no podrás tocarlos. Software: Es el conjunto de programas y aplicaciones instalados en el ordenador. Estos programas controlan el ordenador indicándole en todo momento las operaciones que tiene que realizar. TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 14

17 13. TIPOS DE SOFTWARE Software de aplicación. Es aquel que permite al usuario llevar a cabo una o varias tareas específicas. Ejemplos: aplicaciones ofimáticas (Word, Excel, Power Point ), videojuegos, programas de diseño asistido (Cad), antivirus, navegadores Software de programación. Es el conjunto de herramientas que permiten crear los otros programas. Ejemplos: LOGO, Pascal, Basic. Sistema operativo. Es un programa que se inicia al encender el ordenador, se encarga de gestionar los recursos del sistema (tanto de hardware como de software) y permite la comunicación del usuario con el ordenador. 14. SISTEMA OPERATIVO Los sistemas operativos no sólo se gestionan en los ordenadores, sino que se encuentran en todos los dispositivos que utilicen microprocesadores para funcionar: teléfonos, PDAs y MP3 por ejemplo deben disponer de un sistema operativo que permita al usuario navegar por los menús y ejecutar las aplicaciones instaladas. TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 15

18 Grafica del uso de sistemas operativos para móvil en Europa. 15. PRINCIPALES FUNCIONES DEL SISTEMA OPERATIVO Sin un sistema operativo, el ordenador no podría funcionar, ya que éste no tendría acceso a los periféricos, el microprocesador no tendría instrucciones de funcionamiento, no se podrían cargar programas, etcétera. Podemos resumir las funciones del sistema operativo en cuatro. Gestiona los recursos. Dirige el funcionamiento de todos los recursos de nuestro ordenador: controla el funcionamiento de los discos duros y unidades de CD-ROM, administra la cantidad de memoria que asigna a cada trabajo, envía órdenes de funcionamiento a los periféricos, etcétera. Presenta la interfaz de usuario. Nos proporciona una herramienta de comunicación entre el usuario y la máquina. La interfaz o entorno de trabajo puede ser de tres tipos: TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 16

19 1. Tipo gráfico, en la que se nos presentan iconos que al ser accionados realizan una determinada tarea. 2. Tipo menú, en la que se despliega un listado de opciones para elegir. 3. Tipo comandos, en la que debemos escribir en un lenguaje comprensible por el sistema la orden que debe ejecutarse. TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 17

20 Administra los archivos. El sistema operativo se encarga de almacenar los datos de la memoria en unidades de almacenamiento y además, contiene un registro para conocer dónde se encuentra ubicado cada archivo. Las tareas realizadas con los archivos (copiarlos, trasladarlos o cambiarlos el nombre) también son realizadas por el sistema operativo. Administrar las tareas. Actualmente, los sistemas operativos son multitarea, es decir, que pueden realizar simultáneamente distintos trabajos (por ejemplo, navegar por Internet, editar texto o copiar un CD). El sistema operativo se encarga de regular el orden de ejecución de las instrucciones en el microprocesador, para que todos estos programas puedan funcionar de forma aparentemente simultánea. 16. SISTEMAS OPERATIVOS PARA PC Los sistemas operativos más utilizados en equipos de escritorio (PC y portátiles) en el mundo son: Los sistemas operativos usados en la actualidad son: Sistemas propietarios. Fundamentalmente de la compañía Microsoft, destacan el Windows XP, Vista y Windows 7. Requieren su instalación previa en el disco duro. La compañía Apple tiene el sistema Mac Os, este sistema operativo está diseñado exclusivamente para sus ordenadores Macintosh. Sistemas libres. Son sistemas operativos basados en GNU/Linux y sus múltiples distribuciones. Se distribuyen de forma gratuita a través de internet u otros medios y pueden usarse libremente. Muchas distribuciones de Linux incorporan TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 18

21 una versión -live- esto permite que puedan usarse desde un dispositivo extraíble (CD, DVD o pendrive) sin instalar en el disco duro y sin modificarlo. Algunas de las distribuciones más empleadas son Debian, Fedora, Ubuntu, Red Hat, Suse, Gentoo, Mandriva, Knoppix, Un software es libre cuando garantiza las siguientes libertades: ( Código fuente de un software, es un conjunto de líneas de texto que son las instrucciones que debe seguir el ordenador para ejecutar dicho programa. Por tanto, en el código fuente de un programa está escrito por completo su funcionamiento). (El software libre suele estar disponible gratuitamente, o al precio de costo de la distribución a través de otros medios; sin embargo no es obligatorio que sea así, por lo tanto no hay que asociar «software libre» a «software gratuito»). (Tampoco debe confundirse software libre con «software de dominio público». Éste último es aquel software que no requiere de licencia. Cualquiera puede hacer uso de él, consignando su autoría original). ( Software propietario es el software que no es libre) TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 19

22 Características de los Características de los Sistemas Operativos Sistemas Operativos Móviles TEMA 1: HARDWARE Y SOFTWARE Página 20