Tema 2. Hardware

Hardware y Software

Se denomina Hardware al conjunto de dispositivos físicos que integran el ordenador; unidad central de proceso, monitor, teclado.....

Se denomina Software al conjunto de instrucciones de dirigen los distintos componentes del ordenador.

Arquitectura de un ordenador

Podríamos decir que el Hardware de un ordenador está constituido, básicamente, por la Unidad Central de Proceso (CPU), que se encarga de procesar los datos; la memoria, que almacena la información y los periféricos de entrada/salida, que permite el intercambio de datos o información con el exterior. Todos los dispositivos deben de estar interconectados para que la información fluya de unos a otros según sea necesario; esa es la misión de los buses.

Esta la denominada placa base o placa madre, que actúa como una plataforma. A ella se conectan, a través de ranuras de expansión (SLOTS), todos los demás componentes. En estas se introducen otras placas menores denominadas tarjetas de expansión.

Un bus es la red de canales que permiten el intercambio de datos entre todos los dispositivos conectados al ordenador dependiendo del tipo de buses se habla de distintas arquitecturas de ordenadores: Bus de 8 bis, ISA, MCA, EISA, VL-Bus; PCI y AGP

Chips. El microprocesador

Los Chips son los componentes más frecuentes en un ordenador entre la gran variedad de chips existentes en un ordenador se encuentra el microprocesador; este es el encargado de realizar todas las operaciones de procesamiento de datos y controlar el funcionado de todos los dispositivos. La información debe de estar disponible en un lugar de que la CPU pueda tomarla rápidamente; esta es la misión de la memoria RAM.

Una CPU se compone de la unidad de control y la unidad aritmético lógica

Reloj

Es uno de los componentes más importante del ordenador, ya que la velocidad de trabajo de PC está estrechamente relacionada con él.

La memoria RAM su misión consiste en tener preparada las instrucciones y los datos para que la CPU pueda procesarlos. Además, esta memoria está encargada de almacenar temporalmente el resultado de las operaciones realizadas por la CPU.

Distribución de la memoria

La memoria RAM se puede dividir dependiendo del bloque de celda que abarque, así se habla de memoria convencional, memoria alta y memoria superior. Otros tipos de memorias son la memoria expandida que era utilizada por algunas aplicaciones concretas y la memoria extendida que es la más requerida por los programas comerciales. 

Memoria Rom-bios

Este tipo de memoria, denominada ROM, es sólo de lectura, es decir, no se puede escribir en ella. Bios es imprescindible para la puesta en funcionamiento del ordenador, ya que contiene instrucciones para realizar el chequeo inicial del ordenador.

Puertos de comunicación

Todos los periféricos exteriores al ordenador se conectan a través de unos conectores especiales, denominados puertos de comunicaciones. Estos están situados en una tarjeta de expansión o controladora.

Para que la CPU pueda controlar un periférico cualquiera necesita las instrucciones que el fabricante proporciona al comprar este dispositivo. Este Software se denomina controlador o Driver.

Existen tres tipos de puertos comunes a todos los ordenadores: Los puertos series transfiere la información de forma lenta. Se utilizan para conectar el ratón u otros dispositivos que no necesiten transferir mucha información a la vez.

Los puertos paralelos permiten transferir una mayor cantidad de información al mismo tiempo. Se suelen utilizar para conectar las impresoras.

Los puertos USB, son puertos serie de mayor velocidad a los que se pueden conectar hasta 127 periféricos en cadena.

Dispositivos de entrada

Los dispositivos o periféricos de entrada permiten introducir información al ordenador desde el exterior, los más representativos son ratón: está constituido por una carcasa de plástico, con 2 ó 3 botones situados en su parte superior y una bola situada en su parte inferior. Cuando el ratón está funcionando aparece en la pantalla un indicador denominado puntero del ratón.

Teclado: Es el dispositivo más utilizado par introducir información al ordenador. De los distintos tipos de teclados existente, el más habitual es el denominado teclado expandido, además cada vez se utilizan más los teclados ergonómicos y los teclados inalámbricos

Otros periféricos de entrada

- Lectores de códigos de barra: Es un dispositivo capaz de leer interpretar dicha secuencia de barra, permitiendo al ordenador identificar el producto y obtener datos acerca de él.

- Escáner: permite introducir información desde documentos impresos e inclusos carácter, aunque para esto último deben disponer del sistema o CR

- Joystick: su misión es introducir al ordenador los movimientos provocados sobre su palanca, y algunas ordenes mediante la pulsación de un botón.

- Tabletas digitalizadoras: Estos tableros permite realizar dibujos y gráficos con gran precisión.

- Lectores de banda magnética: Son dispositivos capaces de leer la información gravada en dicha banda, la cual tiene la ventaja de ser muy difícil de alterar.

- Pantallas táctiles: Con solo situar un dedo en su superficie, permite elegir una opción, ejecutar una orden u obtener información. 

- Micrófono: También puede ser utilizado como dispositivo de entrada.

Dispositivos de salida

Los dispositivos de salida permiten obtener el resultado de muchas maneras. Estos son.

Monitor: permite visualizar el resultado de la información procesada; pero además, el ordenador lo utiliza para mostrar al usuario los mensajes y opciones que le permitirán mostrar una decisión determinada. En su interior hay un tubo llamado tubo de rayos catódicos. Un tipo especial de monitores es el de los ordenadores portátiles, que utilizan una pantalla de cristal liquido. Otro tipo de monitores que están adquiriendo mucho auge son las pantallas planas.

Impresoras: Permite obtener la información impresa en distintos soportes físicos. Para que la CPU conozca las características de la impresora conectada al ordenador y pueda controlarlas, necesita un software especial denominado controlador de impresora. Se pueden clasificar en:

- Impresora láser: utiliza una tecnología similar a las fotocopiadoras.

- Impresoras térmicas: basa su funcionamiento en el teñido de papel mediante un proceso térmico.

- Impresoras matriciales: tiene un cabezal con agujas que, al chocar contra una cinta impregnada de tinta, escriben puntos sobre el papel.

- Impresora de margarita: utiliza una tecnología análoga a la de una máquina de escribir.

- Impresora de chorro de tinta: están constituidas por un cabezal, con un número muy alto de inyectores (agujeros) más finos que un pelo.

Otros dispositivos de salida

Plotter: se utiliza en las aplicaciones de diseño asistido por un ordenador, CAD, permite imprimir planos, dibujos técnicos... La ventaja frente a una impresora es que puede utilizar papel de grandes dimensiones y tiene una mayor calidad de dibujo.

Microfilm, COM ( Computer Output in Microfilm): se utiliza para almacenar información. Para poder leer esta información de una ficha se necesita un lector de microfichas.

Dispositivos de entrada/ salida

Permiten tanto la introducción de datos al ordenador como la salida de esta. El más representativo es el módem. Estos son dispositivos que se utilizan para enviar o recibir información a través de una línea telefónica. Se pueden clasificar en módems internos, cuando se conectan directamente en una ranura de expansión de la placa madre del ordenador, y módems externos cuando se conectan a través de un puerto serie. En la actualidad se ha expandido el uso de módem fax, que sirve para utilizar el ordenador para enviar y recibir faxes.

Sistemas de almacenamiento

Dependiendo de la tecnología que utilicen para grabar la información, los dispositivos se clasifican en magnéticos, ópticos y magneticos-ópticos. Estos pueden ser:

Discos flexibles: se trata de un dispositivo de almacenamiento magnético constituido por una lámina de un material susceptible de ser polarizado por un campo magnético esta se llama floppy disk. Los más frecuentes son los denominados discos de tres ½ que se comercializan en dos formatos dependiendo de su capacidad de almacenamiento: DD y HD. Para que un ordenador pueda grabar o leer información de un disquete, debe disponer de la correspondiente unidad de disco o disquetera.

Discos ZIP: estos son discos flexibles con gran capacidad de almacenamiento. Su tecnología es análoga a la de los disquetes clásicos.

Discos duros: suelen estar dentro del ordenador. Entre ellos está situadas las cabezas de lectura – escritura, de manera que puedan leer y escribir en las dos caras de cada disco. Dependiendo de la tecnología utilizada, los discos duros de clasifican en:

- IDE/AT-BUS: Se podían conectar como máximo dos discos con capacidad inferior a 512 MB

- Enhancedyde: permite conectar hasta 4 discos con capacidades de varios GB

- SCSY: podrían conectarse hasta un total de 7

- Cintas magnéticas: son capaces de almacenar gran cantidad de información en cartuchos similares a un casete musical se utilizan para realizar copias de seguridad (BACKUP)

- CD-ROM: es análogo a un disco compacto musical, utiliza tecnología óptica (LASER). Es necesario que el ordenador disponga de una unidad de disco especial, denominada lector de CD-ROM

- Disco WORM: la información sólo podrá leerse y nunca podrá ser modificada. A los discos utilizados se los denomina WORM,

- Disco mgnetos-opticos: estos discos utilizan una tecnología mixta: magnética y óptica. Permiten almacenar una gran cantidad de información mediante la técnica óptica; pero además los datos pueden ser modificados y borrados gracias a la tecnología magnética

- DVD: estos son físicamente, análogos a los CD-ROM, pero su capacidad es muchísimo mayor. Aunque la tecnología utilizada en estos discos es análoga a los CD-ROM su láser es distinto.

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