Guía No. 1 Hardware

Componentes de un sistema de Cómputo

DEFINICIÓN

Un computador es un dispositivo de electrónica capaz de leer, procesar y almacenar información para resolver o actualizar problemas siguiendo una secuencia de instrucciones predeterminadas llamadas programas.

Los componentes de un computador se clasifican en dos: Hardware y Software.

El hardware son todos los componentes físicos que forman parte o interactúan con la computadora. Existen diversas formas de categorizar el hardware de una computadora.

El Software es el soporte lógico e intangible que permite que la computadora pueda desempeñar tareas inteligentes, dirigiendo a los componentes físicos o hardware con instrucciones y datos a través de diferentes tipos de programas.

CLASIFICACION DE LOS COMPUTADORES.

Los computadores se pueden clasificar bajo tres (3) puntos de vista:

DE ACUERDO A SU APLICACIÓN:

COMPUTADOR DE PROPOSITO ESPECIFICO: Es el que se construye para ejecutar un trabajo específico, la secuencia de instrucciones que debe ejecutar no es posible alterarla. Estas computadoras son utilizados para realizar trabajos de control, ejemplo: tejedora, torno, control numérico.

COMPUTADOR DE PROPOSITO GENERAL: Es aquel que tiene disponibilidad de almacenar diferentes programas para conseguir determinado objetivo. Sirve para diversas tareas.

DE ACUERDO A SU ESTRUCTURA:

COMPUTADORES DIGITALES: Opera con información numérica (dígitos) y los resultados son exactos.

COMPUTADORES ANÁLOGOS: Este tipo de computador no trabaja directamente con números, sino con magnitudes físicas (presión, voltaje, corriente, etc.)

Ejemplo: el velocímetro de los automóviles convierte la rotación en una medida de velocidad.

DE ACUERDO A SU TAMAÑO:

SUPER COMPUTADORES

·         Superan los cien mil millones de operaciones por segundo.

·         Un problema que toma 8 horas en ser resuelto en un PC del hogar, se podría resolver en 0,002 seg. en una supercomputadora.

·         Utilizan toda su potencia para ejecutar un programa en la menor cantidad de tiempo posible.

·         La capacidad de cálculo de supercomputadores de la serie Cray  T3E oscila entre los 54 gigaflops y los 3 teraflops.

·         GigaFlops (GIGA FLoating point OPerations per Second): Mil millones de operaciones de coma flotante por segundo. Un Teraflop, un billón.

·         •De uso científico principalmente: simulaciones, estudios de ingeniería, cálculos complejos o tareas que requieren de sofisticados algoritmos.

COMPUTADORES GRANDES (MAINFRAME).

·         Tienen grandes dimensiones físicas, gran rapidez y alto costo.

·         Grandes velocidades de trabajo y gran capacidad de memoria y almacenamiento.

·         El número de programas que puede soportar simultáneamente es más grande que un supercomputador, pero los supercomputadores pueden ejecutar un solo programa más rápido

·         Poseen varios procesadores que ejecutan varias tareas a la vez.

·         Atienden simultáneamente muchos usuarios (cientos o miles), así como cientos de dispositivos de entrada y salida.

·         Por lo general cuentan con varias unidades de disco para procesar y almacenar grandes cantidades de información.

MINICOMPUTADODRES.

·         Tienen dimensiones y capacidades más reducidas que las computadoras grandes.

·         Requieren una estructura y ambientación reducida.

·         Pueden atender varios usuarios (10 a 200) simultáneamente.

·         La infraestructura necesaria es menos compleja que en los computadoras grandes.

·         Pueden manejar docenas o inclusive cientos de terminales (servidor).

·         Usos principales: almacenar grandes bases de datos, automatización industrial

MICROCOMPUTADORES.

·         Son de dimensiones reducidas.

·         Tienen limitaciones de velocidad, capacidad de memoria, capacidad de almacenamiento y número de usuarios.

·         Son aplicables a todo tipo de necesidades

·         Bajo costo múltiples aplicaciones

·         Ambientes mono y multiusuario e incluso como servidores de red.

PARTES DE UN COMPUTADOR (HARDWARE):

Algunos de los componentes que se encuentran dentro de la carcasa o torre de la computadora son:

Placa Madre: Toda computadora cuenta con una placa madre, encargada de intercomunicar todas las demás placas, periféricos y otros componentes entre sí.

Es el elemento principal del ordenador y el que determina su arquitectura interna.

Físicamente, se trata de una tarjeta de material sintético, es decir, una superficie rígida y plana sobre la que está grabado un circuito electrónico (sistema de buses), que conecta diversos elementos que se encuentran anclados sobre ella; los principales son:

·         microprocesador

·         memoria, generalmente en forma de módulos

·         Zócalos o slots de expansión que permiten insertar las tarjetas de ampliación.

·         Chips de control: controlador de teclado, reloj, BIOS, etc.

·         buses y puertos de conexión con los principales periféricos

·         Conectores eléctricos para la fuente de alimentación

Una placa base debe ser compatible con cualquier tipo de procesador y arquitectura (tipos de conexiones), así como soportar tecnología Plug & Play, que permite la autoconfiguración de los diferentes dispositivos que se instalen.

PUERTOS

Puertos USB: Los computadores, traen un puerto llamado USB (Universal Serial Bus) que facilita la conexión de periféricos. Un periférico es cualquier dispositivo externo que conecte al computador, como el monitor, el teclado, el ratón, una impresora, escáner, etc. Los puertos USB, han paulatinamente desplazarán a los puertos serial y paralelo y tienen dos ventajas: velocidad y facilidad de uso (todos estos son puertos externos; están en la parte trasera del PC)

En teoría, un puerto USB permiten transferir datos a 12 megabits por segundo (Mbps) o sea diez veces más rápido que un puerto serial. Esa velocidad no es imprescindible para un dispositivo como el ratón (aunque hay ratones USB) pero si es una opción para conectar aparatos como una unidad ZIP o una cámara de vídeo para Internet.

Adicionalmente, los periféricos para puertos USB son reconocidos automáticamente por el computador (y se configuran casi automáticamente) lo cual evita dolores de cabeza al instalar un nuevo dispositivo en el PC.

En la actualidad a los puestos USB  permiten conectar al computador la gran mayoría de los periféricos (mouse, teclado, impresora, cámaras, etc.)

Puerto Serial: Éste es el antecesor del USB. Es muy lento y se pueden conectar dispositivos no muy recientes que cuenten con salida de tipo serial. Incluso, hay algunos equipos recientes como PDAs que siguen utilizando este puerto. Está ubicado en la parte posterior de la computadora y el tiempo de transmisión de datos es secuencial de bit por bit, lo que significa que transmite un bit y hasta que lo reciba la computadora transmite el siguiente.

Puerto Paralelo: Todavía disponible en muchas de las PCs, este puerto se ocupa para conectar una impresora o escáner únicamente. Algunas impresoras y escáneres todavía funcionan por puerto paralelo, pero ya son las menos. Incluso, en muchas computadoras puedes identificarlo porque tiene un logotipo en forma de impresora. Este puerto está ubicado también en la parte de atrás y transmite datos en forma secuencial de 2 bits, el doble de rápido que el puerto serial.

Puerto PS2: Aunque el puerto USB es el más popular para conectar cualquier tipo de periférico o dispositivo adicional a la PC, la mayoría de las computadoras todavía incluyen dos puertos tipo PS2 donde básicamente se conectan el ratón (mouse) y el teclado. Ello es con el fin de liberar los USB y que el usuario pueda aprovecharlos en los demás periféricos. En casi todas las PCs del mercado se indica con un dibujo en cuál puerto PS2 deben conectarse.

RANURAS DE EXPANSIÓN

Están ubicadas en la tarjeta madre y permiten conectar tarjetas de expansión que dotan al PC de ciertas capacidades. En esa ranuras se inserta, por ejemplo, la tarjeta de sonido (que permite al PC reproducir sonido) el módem interno (que hace posible navegar por Internet) la tarjeta de vídeo (que permite mostrar imágenes en la pantalla). Una tarjeta madre moderna deberá incluir tres tipos de ranuras de expansión: ISA, PCI y AGP.

Ranuras ISA: Son bastante antiguas y cada vez se utilizan menos debido a que los dispositivos conectados en ella se comunican por un bus muy lento (un bus es una avenida por la cual viajan los datos en el computador; un PC tiene varios buses). Las ranuras ISA se emplean para dispositivos que no requieren una gran capacidad de transferencia de datos, como el módem interno.

Ranuras PCI: Estas aparecieron en los PC a comienzos de los 90 y se espera que reemplacen por completo a las ISA, la mayoría de las tarjetas de expansión se fabrican para ranuras PCI, gracias a que éstas usan un bus local (llamado PCI) con una buena capacidad de transferencia de datos: 133 megabytes por segundo (MPPS) Otra ventaja es que el bus local ofrece una vía de comunicación más directa con el procesador. En las ranuras PCI se conectan dispositivos como la tarjeta de video y la tarjeta de sonido.

Ranura AGP: es una sola y están incluida en las tarjetas madres última tecnología; se creó para mejorar el desempeño gráfico. A pesar de que el bus PCI es suficiente para la mayoría de los dispositivos, aplicaciones muy exigentes como las gráficas en 3D, requiere una avenida más ancha y con un límite de velocidad mayor para transportar los datos. Eso es lo que ofrece AGP, un bus AGP puede transferir datos a 266 Mbps (el doble de PCI) o a 533 MBps (en el modo 2X) y hay otras ventajas: AGP usa un bus independiente (el bus PCI lo comparten varias tarjetas) y AGP enlaza la tarjeta gráfica directamente con la memoria RAM. La ranura AGP es ideal para conectar una tarjeta aceleradora de gráficos en 3D.

Tarjeta de sonido: Es la que permite al computador manejar sonido (también se conoce como tarjeta de audio). Esta tarjeta hace posible reproducir sonido por medio de los parlantes o grabar sonidos provenientes del exterior mediante el micrófono (es una tarjeta interna, pero tiene puertos externos en los que se conectan los parlantes y el micrófono). En los PC de bajo costo, a veces la tarjeta de sonido es reemplazada por un chip de sonido integrado en la tarjeta madre; eso reduce el precio del computador, pero la calidad es aceptable.

Tarjeta gráfica o de video: Es una tarjeta que le permite al PC mostrar imágenes en el monitor; se la conoce con muchos nombres, como tarjeta gráfica, tarjeta de video, adaptador de video y controlador de video. Esta tarjeta convierte los datos con los que trabaja el computador en las señales que forman las imágenes en el monitor. En los PC económicos, es común que la tarjeta de video sea reemplazada por un chip de video integrado en la tarjeta madre, ese esquema reduce el precio del PC y la calidad es aceptable.

Módem: Permite a los PC intercambiar datos por las líneas telefónicas. Es el dispositivo que se usa para navegar por Internet. También sirve para enviar y recibir faxes desde el PC (por ello algunos lo llaman fax-módem). La forma corriente de conectarse con Internet es a través del teléfono, por lo tanto se necesitará de uno. Hay módem de todas las formas y tamaños. Algunos son una cajita separada y se conocen como módems externos, con cables que se conectan al computador y a la línea telefónica. Algunos otros se encuentran dentro del computador con un sólo cable para el teléfono; los más nuevos son pequeños objetos del tamaño de una tarjeta de crédito que se insertan en la tarjeta madre.

Tarjeta de Red: es una placa de circuito impreso que proporciona las capacidades de comunicación de red hacia y desde un computador personal. También se denomina adaptador LAN; se enchufa en la motherboard y proporciona un puerto de conexión a la red

Microprocesador: ubicado en el corazón de la placa madre, es el "cerebro" de la computadora. Lógicamente es llamado CPU

La CPU (Central Processing Unit o Unidad Central de Procesamiento) puede estar compuesta por uno o varios microprocesadores de circuitos integrados que se encargan de interpretar y ejecutar instrucciones, y de administrar, coordinar y procesar datos, es en definitiva el cerebro del sistema de la computadora. Además, la velocidad de la computadora depende de la velocidad de la CPU o microprocesador que se mide en MHz (unidad de medida de la velocidad de procesamiento

Unidades de Enfriamiento (Microprocesador):Los microprocesadores almacenan grande cantidades de calor, debido a los procesos y gran trabajo que este realiza, es por eso que necesitan un sistema de enfriamiento o refrigeración que permita mantener un nivel de calor óptimo para evitar así que se queme y este trabaje adecuadamente sin que se recaliente.

Memoria RAM: (Random Acces Memory o Memoria de solo escritura): La memoria RAM, guarda la información que está siendo usada en el momento.

Es la memoria principal y son unos chips en los que el procesador almacena de forma temporal los datos y los programas con los que trabaja.

La cantidad de memoria RAM influye bastante en la velocidad de un PC, entre más memoria RAM tenga, más rápido trabaja los programas y más programas puede tener abiertos al mismo tiempo

A veces se confunde erróneamente el disco duro con la memoria RAM, aunque si nos atenemos a la definición precisa de la RAM (un espacio de trabajo cuyo contenido se pierde una vez se apaga el PC, por lo tanto volátil), comprenderemos que no debe existir tal confusión

 La memoria RAM se puede aumentar, siempre que lo permita el tipo de procesador, cambiando los módulos o tarjetas que se insertan en los bancos de memoria de la placa base.

Las tarjetas de memoria pueden ser de diferentes tipos, según los tipos de conectores que lleven los módulos

SIMMs (Single in line memory module): tienen 72 contactos y funcionan a 32 bits

DIMMs (Doublé in line memory module): tienen 168 contactos y funcionan a 64 bits

DDR (Doublé Data Rate): 184 contactos, permite la transferencia de datos por dos canales distintos simultáneamente en un mismo ciclo de reloj

La Memoria ROM: (Read Only Memory o Memoria de sólo lectura): La memoria ROM es donde se almacena la BIOS y la configuración más básica de la computadora. Viene grabada en chips con una serie de programas por el fabricante de hardware y es sólo de lectura, por lo que no puede ser modificada - al menos no muy rápida o fácilmente - y tampoco se altera por cortes de corriente. En esta memoria se almacenan los valores correspondientes a las rutinas de arranque o inicio del sistema y a su configuración.

Cables de comunicación: normalmente llamados bus, comunican diferentes componentes entre sí.

Dispositivos de enfriamiento: los más comunes son los coolers (ventiladores) y los disipadores de calor.

Fuente eléctrica: Provee energía a la computadora.. Sirve para recibir la corriente eléctrica alterna y convertirla en corriente directa de dos voltajes que requieren los circuitos de la pc. Además, la fuente tiene un abanico que no solo sirve para enfriar la fuente de poder sino todo el espacio interior de la computadora. La fuente de poder recibe corriente eléctrica y la procesa y entrega mediante tres tipos de conectores:

·         conectores a la tarjeta madre

·         conectores para la alimentación de unidades de diskette

·         conectores para alimentación de unidades de disco duro y unidades láser.

DISPOSITIVOS DE ENTRADA / SALIDA (PERIFERICOS)

Son las unidades encargadas de suministrar al computador, desde el exterior, los datos a procesar; así como de sacar al exterior los resultados obtenidos en el procesamiento. También son llamados PERIFÉRICOS.

PERIFÉRICOS
ENTRADA	ALMACENAMIENTO	SALIDA	COMUNICACIÓN
·         Teclado ·         Pantalla (cajero Automático) ·         Cd(disco compacto) ·         Micrófono ·         Cámara de video ·         Cámara Fotografía (Digital) ·         Scanner ·         Mouse ·         Lápiz óptico ·         Tabla digitalizadora ·         Lector de código de barras ·         Joystick	·         PANTALLA ·         DISQUET ·         CD WRITER ·         D.V.D ·         DVD. WRITER ·         UNIDADES ZIP ·         Tape Backup ·         CD-ROM ·         Disco Duro	·         Pantalla ·         Impresora ·         Parlantes	·         Modem ·         Tarjeta de red

PERIFERICOS DE ALMACENAMIENTO: Se encargan de guardar o salvar los datos de los que hace uso la CPU para que esta pueda hacer uso de ellos una vez que han sido eliminados de la memoria principal, ya que esta se borra cada vez que se apaga la computadora.  Pueden ser internos, como un disco duro, o extraíbles, como un CD

Las tecnologías más importantes para las unidades de almacenamiento son:

Tecnología óptica: Un haz láser va leyendo o escribiendo microscópicos agujeros en la superficie de un disco de material plástico. (CD ROM, DVD)

Tecnología Magnética: Consiste en la aplicación de campos magnéticos a ciertos materiales cuyas partículas reaccionan a esa influencia (Diskettes y Discos duros)

Memorias USB: Dispositivo de almacenamiento que utiliza la memoria flash para guardar la información.

Los componentes típicos empleados para el almacenamiento de información en una computadora son:

Discos duros: son los dispositivos de almacenamiento masivos más comunes en las computadoras. Almacenan el sistema operativo y los archivos del usuario.

Es el dispositivo de almacenamiento permanente interno en el que se guardan los programas y todos los archivos que usted crea con esos programas cuando trabaja en el computador. Entre más capacidad tenga un disco dura, más información y programas puede almacenar en el PC. La capacidad del disco duro se mide en gigabytes (GB). Un GB equivale a 1.024 MB aproximadamente

                                                                                           

Discos ópticos: las unidades para la lectura de CDs, DVDs, Blu-Rays y HD-DVDs..

Unidad de CD - DVD: Es un periférico opcional que permite leer y grabar disco DVD ROM, además de CD ROM, CD de música y otros formados de CD. El DVD es un nuevo tipo de disco compacto que ofrece una capacidad de almacenamiento de datos muy superior a la de un CD ROM; mientras que un CD ROM o cualquier otro tipo de CD convencional puede guardar 650 MB de datos, a un DVD le cabe entre 4,7 y 17 GB o sea, entre 7 y 265 veces más.

Disquetes: las unidades para lectura de disquetes, casi sin uso en la actualidad.           

Otros dispositivos de almacenamiento: ZIP, memorias flash, Memorias USB,  etc.     

PERIFERICOS DE SALIDA: Son componentes que se conectan a diferentes puertos de la computadora, pero que permanecen externos a ella. Son de "salida" porque el flujo principal de datos va desde la computadora hacia el periférico.

Monitor: se conecta a la placa de video (muchas veces incorporada a la placa madre) y se encarga de mostrar las tareas que se llevan a cabo en la computadora. Actualmente vienen en CRT o LCD. (Ver cómo limpiar un monitor LCD y cómo limpiar un monitor CRT).

                                                                                           

Impresora: imprime documentos informáticos en papel u otros medios. Traslada el texto o la imagen generada por computadora a papel u otro medio, como transparencias o diversos tipos de fibras

Altavoces: forma parte del sistema de sonido de la computadora. Se conecta a la salida de la placa de sonido (muchas veces incorporada a la placa madre).                

PERIFERICOS DE ENTRADA: Son componentes que se conectan a diferentes puertos de la computadora, pero que permanecen externos a ella. Son de "entrada" porque el flujo principal de datos va desde el periférico hacia la computadora.

Mouse o ratón: Es un dispositivo empleado para señalar en la pantalla objetos u opciones a elegir ( mover un cursor); desplazándose sobre una superficie según el movimiento de la mano del usuario.

Teclado: componentes fundamental para la entrada de datos en una computadora. Hay básicamente dos tipos de teclados: corrientes y ergonómicos. Los primeros son los más usados y los que vienen con los equipos de marca son de buena calidad. Para los clones se consigue genéricos a precios reducidos.

                                                                                           

Webcam: entrada de video, especial para videoconferencias.     

Escáner: permiten digitalizar documentos u objetos.Son unidades que permiten copiar documentos y archivarlos digitalmente, son una especie de fotocopiadora pero en vez de imprimir se almacena en un archivo.

                                                                                           

Joystick, volante, gamepad: permiten controlar los juegos de computadora. (Ver los mejores videojuegos de la historia).                                                                        

TALLER # 1: COMPONENTES DE UN COMPUTADOR

Copia y responde las siguientes preguntas en tu cuaderno:

1. ¿Cuáles son las cuatro categorías de ordenadores?
2. ¿Cuál es el nombre del dispositivo que permite el ingreso de datos a un computador?
3. ¿Cómo se llama la placa a la que están conectados todos los componentes del computador?
4. ¿Qué es Software?
5. ¿Qué es Hardware?
6. ¿Qué es el Procesador?
7. ¿Qué es la memoria RAM?
8. ¿Qué es la tarjeta madre?
9. ¿Qué es el disco Duro?
10. Nombra 5 dispositivos para el almacenamiento de información
11. Nombra 2 periféricos de comunicación
12. ¿Nombra 5 periféricos s de Entrada
13. Nombra 5 periféricos de Salida
14. ¿Qué es un puerto?
15. ¿Cuál es la diferencia entre la memoria RAM y el Disco Duro?
16. Menciona 5 tipo de conectores o puertos del computador
17. ¿Cuál es el nombre del dispositivo que permite guardar información nueva y/o obtener información previamente almacenada?
18. Mencione los elementos fundamentales por los que está formado el dispositivo de cómputo
19. ¿Cuál es el nombre del dispositivo que permite mostrar la información procesada por el computador?
20. ¿Cuál es el nombre del dispositivo que permiten a un computador comunicarse con otros?
21. ¿En qué elemento se insertan los componentes primordiales del computador?
22. ¿Cuál es la diferencia entre un CD y un DVD?
23. Menciona las partes principales de un computador
24. ¿Cuál es la memoria que es de solo lectura?
25. ¿Qué nombre se le da al componente electrónico que es el cerebro del ordenador?
26. ¿Cuál es el componente donde se inserta el procesador en la tarjeta madre?
27. ¿Cuál es el componente en donde el computador guarda los datos y carga los programas que está utilizando en el momento presente, almacenamiento temporal?
28. ¿Qué otros nombres recibe el procesador?
29. ¿Qué tipos de memoria ROM encontramos?
30. ¿En que memoria se almacena datos e instrucciones que la computadora usa frecuentemente?
31. Menciona los tipos de módulos de memoria