Teoría N° 1 Descripción física y funcional de una PC Hardware

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1 Teoría N° 1 Descripción física y funcional de una PC Hardware
Computación (Lic. en Cs. Geológicas) 1

2 Definición Computadora
Una Computadora es una máquina digital y sincrónica, con cierta capacidad de cálculo numérico y lógico, controlada por un programa y con posibilidad de comunicación con el mundo exterior. es digital porque dentro de la computadora las señales eléctricas que se manejan y la información que se procesa se representa por medio de dos valores (0 y 1). es sincrónica, esto significa que todas las operaciones internas se realizan en instantes de tiempo predefinidos y coordinados con el reloj. Computación (Lic. en Cs. Geológicas) 2

3 Definición Computadora
Internamente posee una capacidad de cálculo numérico y lógico, en un subsistema denominado Unidad Aritmético-Lógica (UAL) ó en su acrónimo en idioma inglés ALU (Arithmetic & Logic Unit). Normalmente las operaciones que pueden realizarse en ella son muy simples (por ejemplo suma, disyunción, conjunción o comparación). controlada por programa es quizás el punto más importante que diferencia a una computadora de una calculadora. Internamente existen órdenes o instrucciones almacenadas, que la computadora podrá obtener, interpretar y ejecutar. está comunicada con el mundo exterior, la computadora podrá realizar operaciones de ingreso y/o egreso de valores desde y hacia el mundo real, utilizando dispositivos o periféricos. Se debe tener en cuenta que el mundo real es analógico y no digital. Computación (Lic. en Cs. Geológicas) 3

4 Componentes y funcionamiento básico de una Computadora
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5 Componentes y funcionamiento básico de una Computadora
En general, las computadoras realizan cuatro operaciones: recibir entradas: aceptan información desde el mundo exterior. procesar información: llevan a cabo operaciones aritméticas o lógicas con la información, y almacenar información : almacenan información en la memoria producir salidas: dan información al mundo exterior Recibir Entradas Procesar Información Almacenar Información Producir Salidas La computadora es una máquina que cambia información de una forma a otra: recibe información (entrada), la transforma y proporciona información (salida). Esta información puede presentarse de muchas formas, lo que convierte a la computadora en una máquina sumamente versátil, que es capaz desde liquidar impuestos hasta guiar el recorrido de una nave espacial. Computación (Lic. en Cs. Geológicas) 5

6 Hardware Hardware: es la parte física de la computadora que pueden ser percibidas con el sentido del tacto. Es el conjunto de elementos físicos utilizados para el procesamiento y la comunicación de datos. Comprende la totalidad de los dispositivos y elementos mecánicos, magnéticos, eléctricos y electrónicos de una instalación o red de procesamiento de datos. Software: es la parte lógica de la computadora. Es como un traductor que hace que nuestras órdenes se conviertan en realidad, manipulando el hardware. Una computadora, en general, consta de un procesador, memoria, periféricos de entrada y/o salida y las interconexiones entre estos componentes principales. Computación (Lic. en Cs. Geológicas) 6

7 El Procesador El procesador o unidad central de procesamiento (CPU o UCP), procesa información, llevando a cabo todos los cálculos aritméticos y tomando decisiones básicas en base a los valores de la información. Es el “cerebro” de la computadora. Una CPU es un conjunto complejo de circuitos electrónicos conocido como “microprocesador”. Las transformaciones son realizadas por la unidad central de procesamiento o procesador. Toda computadora tiene una CPU que interpreta y lleva a cabo las instrucciones de los programas, efectúa manipulaciones aritméticas y lógicas con los datos y se comunica con las demás partes del sistema de cómputo En una computadora de escritorio, la CPU y otros componentes electrónicos se ubican en una placa de circuitos denominada “placa madre” o “motherboard”. Computación (Lic. en Cs. Geológicas) 7

8 El Procesador , Los factores relevantes para el usuario son:
Compatibilidad: no todo el software es compatible con todas las CPU. Esto es, es posible que el software escrito para un procesador no funcione en otro. Por ejemplo, el software escrito para la familia de procesadores Motorola usados en las computadoras Macintosh, no puede ejecutarse en los procesadores Intel de la mayoría de las computadoras compatibles con IBM. Velocidad: la velocidad de una computadora está determinada en gran parte por la velocidad de su reloj interno, el dispositivo cronométrico que produce pulsos eléctricos para sincronizar las operaciones. Por lo general, las computadoras se describen en términos de su velocidad de reloj, medida en unidades hertz (un hertz representa un pulso por segundo). Existen variantes en cuanto al diseño de las CPU. La velocidad está determinada también por la arquitectura del procesador, esto es, el diseño que establece de qué manera están colocados en el chip los componentes individuales de la UCP. De hecho, la arquitectura de todo el sistema de cómputo es parte importante de la ecuación de velocidad. Como la velocidad es decisiva, se desarrollan constantemente técnicas para acelerar la capacidad de la computadora para manipular y mover bits. Una alternativa muy usada consiste en colocar más de un procesador en la computadora, por ejemplo para realizar determinadas operaciones como cálculos matemáticos o presentaciones gráficas. Por otro lado, la mayoría de las supercomputadoras tienen varios procesadores completos que pueden dividir los trabajos en porciones y trabajar con ellos en paralelo (procesamiento en paralelo). Generación: cada generación es más potente que la anterior, las CPU nuevas pueden ejecutar más instrucciones. Ejm: 486, 586, 686, … Computación (Lic. en Cs. Geológicas) 8

9 Memoria Memorias ROM RAM CACHÉ
Algunas características de la memoria son: su capacidad, su velocidad y su costo. Tres preguntas importantes sobre la memoria: ¿cuánta?, ¿cuán rápida?, ¿a qué costo? Existen otros medios donde almacenar información y que constituyen una forma de memoria externa. ROM Memorias RAM CACHÉ Computación (Lic. en Cs. Geológicas) 9

10 Memoria ROM La memoria denominada ROM (read-only memory: memoria sólo de lectura) es un medio de almacenamiento “no volátil” utilizado en computadoras y dispositivos electrónicos. La computadora puede leer información desde esta memoria, pero no puede escribir nueva información. Todas las computadoras cuentan con dispositivos del tipo ROM que contienen instrucciones de arranque y otra información crítica. La información en la ROM se graba permanentemente cuando nace la computadora, de modo que siempre está disponible cuando ésta opera. Los fabricantes de computadoras siempre acompañan el hardware del que nos proveen con ciertas rutinas de software básicas para comunicación con los dispositivos a bajo nivel. Computación (Lic. en Cs. Geológicas) 10

11 Memoria RAM La memoria que auxilia a la CPU en el procesamiento de los datos se conoce como memoria RAM (Random Access Memory = Memoria de Acceso Aleatorio). La memoria está formado por “cajitas” que pueden almacenar información y la identificamos con una etiqueta llamada DIRECCION. Cada dirección deberá ser única, a fin de que, cuando la CPU quiera trabajar con una cajita, lo haga con una a la vez. La RAM es el tipo más común de almacenamiento primario. Estas memorias contienen circuitos que sirven para almacenar temporalmente (volátil) instrucciones de programas y datos. Si se interrumpe la energía eléctrica, por cualquier razón, la computadora olvida inmediatamente todo lo que estaba recordando en la RAM Un chip de RAM está dividido en posiciones o celdas de igual tamaño, identificadas por una dirección única, de manera que el procesador puede distinguirlas y ordenar que se guarde o recupere información de ella. Si se interrumpe la energía eléctrica, por cualquier razón, la computadora olvida inmediatamente todo lo que estaba recordando en la RAM. Técnicamente, la RAM es una memoria volátil, ya que la información que contiene no se conserva de manera permanente. Computación (Lic. en Cs. Geológicas) 11

12 Memoria Caché El intercambio de datos entre la CPU y la memoria RAM es una de las tareas que se hacen con mayor frecuencia. Dado que la RAM es mucho más lenta que la CPU, se ha incorporado a la CPU y a la placa madre, un circuito de memoria Caché, la cuál es una memoria de alta velocidad. Esta es una de las características que mejora el desempeño del sistema en general. Computación (Lic. en Cs. Geológicas) 12

13 Periféricos Se denomina periférico a cualquier pieza de hardware conectada a la computadora para realizar una tarea específica. Se clasifican en: Periféricos de entrada Periféricos de Salida Periféricos de Entrada y salida (o mixtos) Mas allá de esta clasificación, los periféricos pueden agruparse según su ubicación respecto del gabinete . A los que se encuentran dentro del gabinete se los denominan internos, a los restantes externos. Computación (Lic. en Cs. Geológicas) 13

14 Periféricos de Entrada
Algunos de ellos son: Teclado: permite la entrada de datos cada vez que se presiona una tecla, Mouse: elemento esencial para trabajar con software con interfaz gráfica, Escáner: permite pasar datos (imágenes o texto) al lenguaje digital, Teclado Midi: similar a un órgano electrónico, los sonidos que emite se trasladan a la PC en forma de órdenes que puede interpretar. Lectora CD o DVD: permite el ingreso de datos que provienen de un CD o DVD, Joystick: utilizado fundamentalmente en los juegos, Digitalizadora de Video: permite conectar una videograbadora o señal de cable a la PC, Computación (Lic. en Cs. Geológicas) 14

15 Periféricos de Salida Algunos de ellos son:
Monitor: es el principal periférico de salida que va de la mano con la tarjeta de video (es la que permite aprovechar las cualidades del monitor), existen de distintas tecnologías (TRC, LCD, etc.) y tamaños (14”, 15”, 17”, 21”, etc). Las imágenes se forman sobre unos diminutos puntos (pixeles) Impresora: permite pasar a papel los trabajos procesados por la computadora Matriz de puntos: imprimen por impacto, son ruidosas, rápidas, con poca calidad del trabajo, Chorro de tinta: imprimen por la inyección de finos chorros de tinta, mayor velocidad de impresión (páginas por minuto), buena resolución. Láser: imprimen por fundido de un polvo negro (toner), tecnología y eficiencia superiores, Parlantes: permiten escuchar los sonidos que la tarjeta de sonido envía. Computación (Lic. en Cs. Geológicas) 15

16 Periféricos de Entrada y Salida
Algunos de ellos son: Disco Rígido: es el dispositivo primario que permite leer y grabar datos en forma permanente. Placa de Sonido: permite el ingreso y egreso de sonido a la PC. Disquetera: componente básico para leer y grabar datos en una PC. Módem: permite conectarse con otras PC a través de la línea telefónica. Grabadora de CD ó DVD: permite grabar datos en CD y DVD desde la PC, también es posible utilizarla como periférico de entrada. Computación (Lic. en Cs. Geológicas) 16

17 Periféricos de Entrada y Salida
Casco de Realidad Virtual: permite comandar juegos con el movimiento de la cabeza. Cuando se mueve la cabeza se traslada el movimiento a la PC (entrada), el juego las interpreta y devuelve el movimiento a las pantallas del casco (salida), Cámara digital: la entrada de datos se realiza cuando se conecta la cámara a la PC, para luego trasladar las fotos a la misma. Pendrive: Es un dispositivo pequeño, cómodo, resistente, tiene una gran capacidad de almacenamiento y muy sencillo de utilizar. Computación (Lic. en Cs. Geológicas) 17

18 Los Puertos Un puerto es un enchufe en la parte de atrás (o adelante) de una PC donde se conectan los periféricos externos como impresora, mouse, teclado, etc. Esto permite el flujo de información entre la PC y el dispositivo. Pueden ser: Puerto Paralelo: son rápidos ya que envían un conjunto de datos en forma simultánea. Actualmente son bidireccionales. Puerto Serial: los datos se envían en forma secuencial. Puerto USB ( Universal Serial Bus): son más modernos y son capaces de conectar múltiples dispositivos a un mismo puerto. Son muchos más veloces que los otros puertos y permiten conectar y desconectar los disp. Con la PC encendida. Otros: VGA, HDMI, S-Video, Computación (Lic. en Cs. Geológicas) 18

19 Unidad de medida de almacenamiento Equivalente a
Byte (B) 8 bits Kilobyte (KB) 1024 Bytes (= 210) bytes Megabyte (MB) 1024 Kilobytes (= 220 bytes) ( bytes) Gigabyte (GB) 1024 Megabytes (= 230 bytes) ( bytes) Terabyte (TB) 1024 Gigabytes (= 240 bytes) ( bytes) Petabyte (PB) 1024 Terabytes (= 250 bytes) ( bytes) Exabyte (EB) 1024 Petaytes (= 260 bytes) ( bytes) Zettabyte (ZB) 1024 Exabytes (= 270 bytes) ( bytes) Yottabyte (YB) 1024 Zettabytes (= 280 bytes) ( bytes) Computación (Lic. en Cs. Geológicas) 19