Hardware
- 1. HARDWARE. 1- Codificación de la información. Es el método que permite representar la información utilizando un conjunto de símbolos que se combinan siguiendo determinadas reglas. Existen códigos lingüísticos y códigos escritos, como los sistemas de numeración o el código Braille. 1.1- Codificación binaria. Los ordenadores la utilizan para representar la información digital. Está basada en el sistema de numeración binario que emplea los dígitos 0 y 1. 1.2- Sistemas de numeración. Es un conjunto de símbolos y reglas con los que representar datos numéricos. Hay varios tipos : ● Sistema de numeración decimal : Es el más utilizado, tiene 10 dígitos ( 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ) y su valor depende de su posición ( unidades,decenas,centenas..). El valor de cada dígito está asociado al de una potencia de base 10 y un exponente igual a la posición que ocupa el dígito, comenzando a numerar desde la posición 0. Si el número es decimal, el proceso es el mismo, teniendo en cuenta que algunos exponentes de las potencias serán negativos, concretamente el de los dígitos colocados a la derecha del separador decimal. ● Sistema de numeración binario : Este sistema utiliza tan solo dos dígitos que son 0 y 1. Su valor está asociado al de la potencia en base 2 coincidiendo con la cantidad de símbolos del sistema binario con un exponente igual a la posición que ocupa el dígito, comenzando a numerar por la posición 0. La numeración que se utiliza para distinguirlos es el sufijo 2. 1.3- Unidades de medida de la información. La unidad más pequeña de un ordenador corresponde a un dígito binario, es decir 0 y 1 a esto se le llama bit. El conjunto de 8 bits se llama byte.
- 2. 2. Arquitectura de ordenadores. Un ordenador es una máquina electrónica que recibe datos y los procesa para convertirlos en información. Se compone de dos partes: el hardware y el software. Hardware: conjunto de los componentes que conforman la parte material (física) de una computadora. Software: Conjunto de programas y rutinas que permiten a la computadora realizar determinadas tareas. 2.1. Componentes hardware de un ordenador.
- 3. ● Unidad central: es el conjunto de dispositivos que conforman el ordenador, como la placa base, el microprocesador, la memoria principal, el disco duro, los conectores y los puertos. ● Los periféricos: son los dispositivos que se conectan a la unidad central para desempeñar operaciones de entrada y salida de datos, almacenamiento o comunicación en red. La conexión puede ser a través de cables, o bien a través de Bluetooth o WI-FI. 2.2. Arquitectura de Von Neumann. La arquitectura Von Neumann, también conocida como modelo de Von Neumann o arquitectura Princeton, es una arquitectura de computadoras basada en la descrita en 1945 por el matemático y físico John Von Neumann y otros, en el primer borrador de un informe sobre el EDVAC La EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) por sus siglas en inglés, fue una de las primeras computadoras electrónicas. La arquitectura Von Neumann diferencia 5 partes de un ordenador: ● La unidad aritmética-lógica o ALU: encargada de ejecutar todas las operaciones matemáticas y de decisión lógica. ● La unidad de control: gestiona las señales, lee las instrucciones de la memoria y ejecuta las órdenes. ● La memoria principal: se trata de un espacio de almacenamiento de instrucciones y datos. ● El sistema de entrada/salida: permite obtener información de otros dispositivos externos y devolver los resultados obtenidos. ● Los buses: proporciona un medio de transporte. 3- Tipo de ordenadores. Los ordenadores se clasifican en función de su tamaño, utilidad y movilidad en las siguientes categorías: 3.1- Superordenadores, se caracterizan por tener capacidad de cálculo muy superiores a los ordenadores personales. Están diseñados para procesar cantidades enormes de información en poco tiempo y se dedican a progresos de campos como la investigación.
- 4. Uno de los más potentes del mundo es Mare Nostrum ( Barcelona ) 3.2- Ordenadores de sobremesa, son los equipos convencionales que están diseñados para utilizarse en una ubicación fija. El gran tamaño de su pantalla unido al uso del teclado y el ratón permite trabajar de una forma cómoda. Este tipo de ordenadores se utiliza en la mayoría de ámbitos como oficinas, etc 3.3- Ordenadores portátiles, son dispositivos que los usuarios pueden transportar con gran rapidez, sencillez y comodidad de un lugar a otro, debido a su bajo peso y a su tamaño. 3.4- Tableta, Es un dispositivo de bajo peso y pequeño tamaño que es fácil de transportar en cualquier cartera o bulto. Permite la navegación por Internet, reproducir diseños, enviar correos, acceder a diversas aplicaciones, tomas fotografías y permite una conexión wifi o de 3G. 4. Placa base, chipset y microprocesador. 4.1. La placa base. La placa base es el soporte donde se conectan todos los componentes que constituyen el ordenador. La placa base está formada por… ● Buses: Son los canales por los que circula toda la información del ordenador, por lo que están presentes tanto en la placa base como en todos los dispositivos conectados al ordenador. ● Circuítos integrados y el chipset:
- 5. - Circuito integrado:Es una pastilla pequeña de material semiconductor sobre la que se han dispuesto millones de circuitos electrónicos, generalmente, mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado de plástico o cerámica. - El chipset: Es un conjunto de circuitos integrados en la placa base que determinan el tipo de procesador que puede utilizar. ● El microprocesador: El microprocesador es un circuito integrado central y más complejo del ordenador. Se encarga de ejecutar el sistema operativo y las aplicaciones. La características de un procesador están en función de los siguientes parámetros: ★ Marca: Los principales fabricantes de microprocesadores son Intel y AMD. En el caso de la arquitectura de los móviles destacan la arquitectura x86 y la arquitectura ARM, presente en los microprocesadores fabricados por Apple, Samsung,... ★ Núcleos: Un procesador con varios núcleos puede ejecutar varias instrucciones de manera simultánea. ★ Velocidad: Los microprocesadores actuales actúan a gran velocidad. ★ Caché: Es una memoria de acceso rápido que integra el procesador para mejorar su rendimiento. ★ Bus de datos: Es la velocidad a la que circulan los datos por el bus. ★ Arquitectura: Se comercializan procesadores de 32 y 64 bits. 5- Memoria primaria.
- 6. Está formada por componentes capaces de almacenar datos. La memoria prima requiere energía constante para poder mantener la información almacenada. Tiene menor capacidad que los dispositivos de almacenamiento secundarios pero una velocidad superior. Se distinguen varios tipos : Memoria Ram - se utiliza como memoria de trabajo de computadoras para el sistema operativo, los programas y la mayor parte del software. En la RAM se cargan todas las instrucciones que ejecuta la unidad central de procesamiento (procesador) y otras unidades del computador. Se denominan «de acceso aleatorio» porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder (acceso secuencial) a la información de la manera más rápida posible. Memoria Caché- se encarga de acelerar las lecturas y escrituras que necesita el micro del sistema de memoria para conseguir así que todas tus aplicaciones funcionen más rápido. Es muy pequeña y está incluida en el interior del micro. Su función es sencilla, conseguir que los datos más usados estén lo más cerca del procesador para ser accedidos de la manera más rápida posible. Memoria Rom - es la memoria que se utiliza para almacenar los programas que ponen en marcha el ordenador y realizan los diagnósticos. La mayoría de los ordenadores tienen una cantidad pequeña de memoria ROM. También permite acceso aleatorio si queremos ser precisos, la memoria RAM debería llamarse de lectura y escritura, y la memoria ROM de sólo lectura.
- 7. 6- Puertas de comunicación y tarjetas de expansión Existen algunos dispositivos del ordenador, como por ejemplo el teclado y el ratón , que se conectan al ordenador a través de unos conectores específicos, situados en la parte superior trasera del ordenador. 6.1- Puertas de comunicación : Conjunto de conectores genéricos que pueden asumir diferentes dispositivos externos. Los proporciona la placa base. Puerto USB- Son puertos serie de gran velocidad. Su principal característica es la flexibilidad de conexión, ya que algunos dispositivos USB dispone de otras conexiones USB para nuevos periféricos. Otra ventaja de estos puertos es que los dispositivos pueden conectarse y desconectarse con el ordenador encendido. sin que ello dañe los circuitos del ordenador. Puerto eSATA- se utiliza para conectar los dispositivos de almacenamiento internos y externos principalmente la conexión de disco duros, discos multimedia y unidades ópticas ( DVD) HDMI- es una propiedad de interfaz de audio / vídeo para la transferencia de vídeo sin comprimir datos y comprimidos o sin comprimir audio digital de datos desde un
- 8. dispositivo fuente compatible con HDMI, como por ejemplo un controlador de pantalla , a un compatibles monitor de ordenador , proyector de vídeo , televisión digital o de audio digital dispositivo. HDMI es un sustituto digital de vídeo analógicas estándares. Puerto de Red- se emplean para conectar dispositivos en red. Normalmente se utilizan 2 tipos de redes de ordenadores : Las redes Ethernet y redes de fibra óptica. 6.2- Puertas en desuso. Con la evolución de la tecnología, estos puertos han sido desplazados por otros más eficientes. Algunos se siguen incluyendo para mantener la compatibilidad con periféricos antiguos. EJEMPLOS: Puertos serie, PS/2 y paralelo: transfieren la información de forma lenta, por lo que se utilizan con dispositivos de poca información ( el ratón, el teclado). Estos puertos fueron sustituidos por USB. Puertos VGA y DVI: conectan la salida de la tarjeta gráfica al monitor. Los estándares VGA son analógicos y se utilizan con dispositivos CRT mientras que el DVI es un interfaz de vídeo digital para pantallas planas. Están siendo sustituidos por el interfaz HDMI. Puerto de infrarrojos (IrDA): comunica dispositivos que están cercanos y visibles entre sí. Fue sustituido por tecnologías como WI-FI y Bluetooth.
- 9. Puerto IEEE 1394 ( conocido como FireWire por Apple Inc., y i.Link, por Sony): es un estándar de interfaz de conexión destinado a la entrada y salida de datos en serie a gran velocidad. Suele utilizarse para la interconexión de dispositivos digitales como cámaras de vídeo, etc. Fue reemplazado por HDMI. 6.3- Tarjetas de expansión: son dispositivos con diversos circuitos integrados y controladores que sirven para ampliar las capacidades de un ordenador. GPU: se encarga de procesar los gráficos y de enviar la señal de vídeo al monitor. Incluye su propio procesador, memoria, etc, y puede ser tan potente como un ordenador. - Para que los dispositivos conectados a una tarjeta puedan funcionar correctamente, han de realizarse 2 operaciones: 1- Conectar la tarjeta a un zócalo o ranura libre de la placa base, que ha de ser compatible con la tarjeta.
- 10. 2- Configurar la propia tarjeta, que consiste en proporcionar al sistema operativo el conjunto de instrucciones necesarias para controlarla. 7. Periféricos de entrada. Lo periféricos de entrada permiten introducir datos e instrucciones en el ordenador. ★ El teclado: Es el dispositivo que permite introducir datos en el ordenador haciendo uso de las teclas que contiene. ★ El ratón: Es un dispositivo apuntador que permite desplazar un puntero por la pantalla para facilitar el manejo del entorno gráfico. Al presionar sus botones es posible efectuar ciertas acciones.
- 11. ★ El escáner: Es un dispositivo óptico que explora un documento y lo digitaliza para introducirlo en el ordenador. Hay diferentes variantes del escáner: - Escáner de documentos. - Escáner 3D. - Escáner biométrico. - Lector de código de barras y códigos QR. ★ Otros dispositivos de entrada: - Tabletas digitalizadoras y lápices ópticos. - Lectores de tarjetas. - Cámaras digitales.
- 12. - Micrófono. 8- Periféricos de salida. Sirven para obtener información del ordenador una vez que los datos han sido procesados. Pueden estar conectados por cable o de forma inalámbrica utilizando tecnologías como Wifi, Bluetooth, infrarrojos o radiofrecuencia. El monitor permite visualizar los contenidos del ordenador, por lo que es imprescindible para manejar el sistema operativo, los programas y documentos. Utilizan la misma tecnología que las pantallas de los televisores. Algunas de sus características más importantes son: ● Tamaño: viene determinado por las pulgadas que mide la diagonal de la pantalla. El tamaño varía en función del tipo de ordenador. ● Tecnología: la imagen se compone de varios puntos denominados píxeles. Hay varias tecnologías en función de cómo se iluminan esos píxeles. Por ejemplo LED, OLED, plasma, etc. La evolución tecnológica incide en la calidad de la imagen con monitores cada vez más planos y de menor consumo. ● Resolución: Número de píxeles que se pueden ubicar en la horizontal y vertical de la pantalla. Cuanto mayor sea la resolución de un monitor mejor será la calidad de la imagen.
- 13. ● Calidad de imagen : Además de la resolución, también influye el contraste, brillo… ● Pantalla táctil : permite realizar con los dedos, las mismas funciones que el ratón y el teclado. ● 3D : Son capaces de dar volumen a las imágenes creando un efecto visual tridimensional. Requiere el uso de gafas polarizadas o lleva un filtro sobre la pantalla. ● Frecuencia : indica el número de veces que se refresca la pantalla cada segundo. Un valor bajo de frecuencia supondrá que la imagen vibre, provocando mayor cansancio visual. ● Conectores y accesorios : El monitor va conectado al ordenador mediante una conexión de video digital que puede ser HDMI, DVI, etc. Puede tener entradas adicionales para conectar altavoces,webcam,microfono... 9- Dispositivos de almacenamiento: se utilizan para guardar la información de forma permanente. La información se guarda en binario, que es el código que utiliza el ordenador. Dependiendo de la tecnología que utilicen para grabar la información, los dispositivos de almacenamiento se clasifican en magnéticos, ópticos, magnéticos-ópticos y memoria flash. 10- Dispositivos de comunicación. Los dispositivos de comunicación necesarios para interconectar los equipos varían en función de la red. Algunos de los más comunes son, las tarjetas de red, los módems, los routers… La conexión entre ellos se puede hacer de 2 formas : ● Cableada, empleada cableado par trenzado o fibra óptica. ● Inalámbrica, Wi-Fi, Bluetooth, infrarrojos, telefonía móvil.. 10.1- Tarjeta de red Es una clase de tarjeta destinada a ser introducida en la placa madre de una computadora o se conecta a uno de sus puertos para posibilitar que la máquina se sume a una red y pueda compartir sus recursos (como los documentos, la conexión a Internet o una impresora, por ejemplo). Cualquier tipo de tarjeta de red cumple con ocho funciones básicas que son las siguientes: ● Transmisión y recepción. ● Accede al conector.
- 14. ● Lleva a cabo la conversación de serial a paralelo. ● Realiza el procedimiento conocido como buffering. Un término este con el que se define a la tarea de almacenamiento de información que realiza dicha tarjeta de red para que luego aquellos datos se puedan transmitir y traspasar haciendo uso de los correspondientes cables o sistemas inalámbricos. ● Petición de escucha que se acomete con la red para, de esta manera, proceder luego a la mencionada transmisión de la información ● Codifica y decodifica las señales de los cables en otras que sean entendibles ● Agrupa todo el conjunto de datos almacenados de tal manera que, llegado el momento, se puedan transportar de una manera entendible y sencilla. ● Comunicación con la correspondiente memoria o disco duro del ordenador. 10.2- Concentrador y conmutador Son dispositivos que interconectan los cables de una red. Tienen 2 funciones : ● Concentrador o hub- A este dispositivo le llegan todos los cables de la red, uno por cada ordenador o dispositivo, actuando de puente. Cuando un ordenador envía información, el concentrador la reenvía a todos, para que el destinatario la tome y el resto la deseche. ● Conmutador o switch- Es capaz de identificar los equipos que tiene conectados, por lo que no necesita enviar información a todos ellos, sino solo al destinatario. Se evita sobrecargar la red y la colisión de datos.
- 15. 10.3- Punto de acceso. Además de ordenadores conectados por cables, se puedan conectar a la red otros dispositivos de forma inalámbrica. 10.4- Modem. Son dispositivos que nos permiten enviar o recibir información a través de una línea analogica o digital. ● Modem ADSL- es un dispositivo que permite conectar al mismo tiempo uno o varios equipos o incluso una o varias redes de área local. ● Cable módem-diseñado para modular la señal de datos sobre una infraestructura de conexión por cable. ● Modem USB- utiliza la banda ancha del móvil para tener internet en cualquier lugar y momento, siempre que se disponga de cobertura. ● Sat Módem para satélite- la conexión de internet se hace vía satélite. Puede ser unidireccional que solo puede recibir datos o bidireccional con capacidad para recibir y enviar. 10.5- Router Es un dispositivo que permite interconectar diferentes redes informáticas seleccionando la ruta de comunicación más adecuada para el envío de datos.
- 16. 10.6- Dispositivo PLC PLC ( Power Line Communication) utiliza la línea eléctrica convencional para la transformación de datos. Tienen una función similar a la de un modem, aunque utilizan la red eléctrica para la transmisión de datos. Su uso permite el acceso a Internet mediante banda ancha, la transmisión de video de alta definición y el uso de telefonía IP. 10.7- Cableado de red. El cable es una de las medidas de conexión utilizando en las redes para transmitir datos. ● Cableado coaxial- Está formado por un hilo conductor central, protegido de las corrientes eléctricas externas por una malla de cobre. Se suelen utilizar en antenas de televisión. ● Cableado de par trenzado- Está constituído por 4 pares de hilos. Cada par está entrelazado para disminuir la transferencia eléctrica y evitar que se acople la señal entre los pares. Hay varios tipos: UTP- Es un cable no apantallado. Es de bajo coste pero sensible a interferencias. Produce más errores que otros cables.
- 17. STP- Es una cable apantallado. Tiene una malla metálica alrededor del cable que lo protege de las interferencias. FTP- Es un cable apantallado con blindaje global que posee una pantalla conductora en forma trenzada. Mejora la protección frente a las interferencias con respeto a las anteriores. ● Cable de fibra óptica- es una fibra muy fina de material transparente , por la que se envía un haz de luz que representan los datos a transmitir. 11. Dispositivos con arquitectura de ordenador: ★ Sistemas de domótica. La domótica es el conjunto de sistemas que automatizan las instalaciones de una vivienda, aportando servicios de gestión energética, seguridad, bienestar y comunicación. ★ Navegadores GPS. El GPS es un sistema que permite determinar la posición de un objeto o de una persona, en cualquier lugar del planeta, con una precisión de pocos metros o, incluso centímetros.
- 18. ★ Reproductores multimedia. Un reproductor de multimedia es un dispositivo portátil capaz de reproducir fotos, música, radio, vídeo y documentos. ★ Relojes inteligentes. Un reloj inteligente es un reloj de pulsera que integra funciones similares a las de un teléfono inteligente o un ordenador portátil.
- 19. ★ Videoconsolas. Las videoconsolas son dispositivos interactivos que surgieron con un fin lúdico y se han convertido en centros multimedia de entretenimiento colectivo en el hogar. - PlayStation. - Xbox. - Wii.