Hardware y Arquitectura de Computadores.

Presentación del tema: "Hardware y Arquitectura de Computadores."— Transcripción de la presentación:

1 Hardware y Arquitectura de Computadores.
Arquitectura: estructura, organización, e interconexión de las diversas partes de un computador.

2 Trabajo de Investigación grupal…con nota.
HW, estado del arte.

3 Recordando conceptos…

4 ¿Informática?

5 ¿Qué es un Computador? Máquina capaz de efectuar una secuencia de operaciones mediante un programa. Realiza un procesamiento sobre un conjunto de datos de entrada, obteniéndose otro conjunto de datos de salida, cumpliendo con un esquema básico:

6 Sistema Conjunto de partes o elementos organizados y relacionados que interactúan entre sí para lograr un objetivo. Una panadería. Al hablar de sistema, no necesariamente se habla de un sistema informático.

7 Sistema Informático En este caso específico este fin u objetivo es almacenar datos, procesarlos y ponerlos a disposición de quien se considere oportuno. Un computador, incluso el más sencillo es un ejemplo de este sistema. Partes interrelacionadas: HW SW Recurso Humano (humanware).

8 Hardware (HW) Todos los materiales físicos que componen el sistema computacional, computadores, cables, dispositivos externos. HARD en inglés.

9 Software (SW) Parte lógica que dota al equipo físico de capacidad de realizar cualquier tipo de trabajo. SOFT en inglés.

10 Un computador no sirve de nada si no se tienen estos dos elementos:
Hardware sin Software no es más que un montón de fierros. Sin hardware no tenemos donde instalar el software. Se deben complementar.

11 Recurso Humano Todas aquellas personas que interactúan con el sistema como usuarios en algún nivel.

12 Principales Componentes HW
¿Cuáles son? ¿Qué sabemos de ellos?

13 Unidad Central de Proceso
CPU, Central Process Unit. Realiza todas las operaciones dentro del computador. (CEREBRO)

14 Memoria Principal Almacena programas y datos para realizar el trabajo.
Para que un programa funcione debe estar cargado en memoria principal al igual que los datos que use.

15 Elementos de Entrada Llamados también periféricos de entrada.
Permiten introducir los datos y programas a la memoria central. Ej teclado.

16 Memoria Auxiliar Memoria Secundaria.
Memoria de uso masivo para almacenaje. Permite guardar información por largo tiempo. Es más lenta. Ej: Discos, CDs, DVDs, Cintas, etc.

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18 Elementos de Salida También llamados periféricos de salida.
Contempla cualquier dispositivo que permita entregar resultados del proceso realizado. Ej: monitor.

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20 Esquema General del Hardware
Procesador. Controla la operación del computador y lleva a cabo funciones de procesamiento, CPU. Memoria Principal. Almacena datos y programas, volátil, se le conoce también como memoria real. Módulo de E/S. Transporta datos desde y hacia el exterior, está formado por dispositivos. Interconexión del Sistema. Estructuras y mecanismos que intercomunican los anteriores; proporcionan un medio de transporte de los datos entre las partes.

21 1. Procesador Interpreta y lleva a cabo las instrucciones de los programas, efectúa manipulaciones aritméticas y lógicas con los datos, se comunica con las demás partes del sistema y a menudo controla su operación. Debido a su papel central se le conoce como Unidad Central de Procesamiento, o CPU Es el chip más importante de cualquier computador. Sin él el computador no podría funcionar.

22 Circuito integrado. Microchips o chips, son circuitos electrónicos complejos y están formados por componentes microscópicos formados en una única pieza plana de un material conocido como semiconductor. Incorporan millones de transistores, además de otros componentes como resistencias, diodos, condensadores, etc. Todo ello a un tamaño aproximado de 4 x 4 centímetros, cuentan con muchos pines conectores y generalmente la placa es de color gris.

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24 Algunos componentes: Unidad de control. Gobierna el resto del procesador, además de interpretar y ejecutar instrucciones. Es una de las partes más importantes del procesador. Regula el proceso entero de cada operación que realiza. Tiene un registro apuntador, denominado Contador de Programa, que en cada instante contiene la dirección de la próxima instrucción a ejecutar. Se basa en las instrucciones de la unidad de decodificación, crea señales que controlan a la ALU y los Registros. Dice qué hacer con los datos y en qué lugar guardarlos. Una vez que finaliza, se prepara para recibir nuevas instrucciones.

25 Unidad aritmética/lógica (ALU).
Proporciona la capacidad de cálculo (suma, resta, multiplicación o división ) y toma de decisiones lógicas (AND, OR, NOT). Es la parte inteligente del chip. Los mensajes de la unidad de control le dicen a la ALU qué debe hacer. Los datos con los que opera se leen de la MP, y pueden almacenarse temporalmente en los registros que contiene la ALU. Registros. Áreas de almacenamiento temporal, pequeñas memorias que almacenan resultados de operaciones realizadas por la ALU por un corto período.

26 Bus interno. Red de líneas de comunicación que conecta los elementos internos del procesador y envía también información a los conectores externos que enlazan al procesador con los demás elementos del sistema informático. Memoria caché (L1). Memoria ultrarrápida que almacena datos que posiblemente serán utilizados de nuevo sin tener que acudir a la memoria, aumentando así la velocidad.

27 Encapsulado. Es lo que rodea a la oblea de silicio, para darle consistencia, impedir su deterioro por ejemplo por oxidación con el aire y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplarán a su zócalo o a la placa base directamente.

28 Algunos Registros... Contador de Programa (PC). Contiene la direccion de la instrucción a ser leida. Al iniciar un programa toma la dirección de la primera instrucción del programa… Registros de Instruccion (IR). Contiene la última instrucción leída. Registro de Dirección de Memoria (MAR). Contiene la dirección de memoria de la palabra que se va a escribir o leer. Acumulador (AC). Almacena temporalmente los operandos y los resultados de las operaciones de la ALU.

29 Electrónica Digital Básica
La CPU está constituida por circuitos de naturaleza electrónica. Los componentes electrónicos que conforman la CPU son resistencias, condensadores, diodos y transistores, la mayoría miniaturizados e introducidos en pequeñas cápsulas de silicio configurando circuitos lógicos.

30 Tensión Eléctrica Estos componentes permiten establecer relaciones entre tensión de corriente que combinadas producen estructuras lógicas elementales. Las señales eléctricas utilizan distintas tensiones eléctricas que se asocian a los distintos valores del sistema binario: 0 lógico a tensiones entre 0 y 0,2 voltios 1 lógico a tensiones entre 0,8 y 4,5 voltios La zona entre ambos se le llama zona prohibida (entre 0,3 v y 0,7 v ): valor lógico indeterminado.

31 Velocidad del Reloj. En la CPU, todas las partes internas trabajan sincronizadas, gracias a un reloj interno (señal de sincronización). Con cada ciclo de reloj, el procesador ejecuta generalmente parte de una instrucción, por lo que a veces es necesario utilizar varios ciclos de reloj para la ejecución de solo una instrucción. La velocidad (o frecuencia, cuánto se hace en un determinado tiempo) de los procesadores se mide en Hertz. Si aplicamos la fórmula 1/frecuencia obtenemos el tiempo entre ciclos de reloj (cuánto dura cada pulso).

32 Un procesador de 1 Megahertz realizará 1 millón de ciclos por segundo (esa será su velocidad o frecuencia) y uno de 1 Gigahertz realizará mil millones de ciclos por segundo. No implica que en un segundo se realicen la misma cantidad de instrucciones.

33 Funcionamiento CPU Cuando se ejecuta un programa, un registro de la CPU llamado contador de programa, lleva la cuenta de la siguiente instrucción. La unidad de control de la CPU coordina y temporiza las funciones de la CPU, tras lo cual recupera la siguiente instrucción desde la memoria. En una secuencia típica, la CPU localiza la instrucción en el dispositivo de almacenamiento correspondiente. La instrucción viaja por el bus desde la memoria hasta la CPU, donde se almacena en el registro de instrucción.

34 Entretanto, el contador de programa se incrementa en uno para prepararse para la siguiente instrucción. A continuación, la instrucción actual es analizada por un decodificador, que determina lo que hará la instrucción. Cualquier dato requerido por la instrucción es recuperado desde el dispositivo de almacenamiento correspondiente y se almacena en el registro de datos de la CPU. A continuación, la CPU ejecuta la instrucción, y los resultados se almacenan en otro registro o se copian en una dirección de memoria determinada.

35 Formalmente… Obtiene la siguiente instrucción desde la memoria en la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en el registro de instrucción. Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar a la siguiente. Decodifica la instrucción mediante la unidad de control. Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes del ordenador para realizar una función determinada. Se ejecuta la instrucción. Ésta puede cambiar el valor del contador del programa, permitiendo así operaciones repetitivas. El contador puede cambiar también cuando se cumpla una cierta condición aritmética, haciendo que el computador pueda 'tomar decisiones', que pueden alcanzar cualquier grado de complejidad, mediante la aritmética y lógica anteriores. Vuelve al paso 1.

36 Ciclo básico de instrucción
Proceso para ejecutar una instrucción. Se compone de dos fases, denominadas ciclo de búsqueda y ciclo de ejecución. Empieza con la búsqueda (lectura) de la instrucción de la memoria y termina con la ejecución de la misma. La ejecución de un programa consiste en la repetición del proceso anterior, es decir de múltiples ciclos de instrucción.

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38 Enfriamiento. Los procesadores almacenan grandes cantidades de calor, debido a los procesos y gran trabajo que realizan. Necesitan un sistema de enfriamiento o refrigeración que permita mantener un nivel de calor óptimo evitando que se queme y trabaje adecuadamente sin que se recaliente. Comúnmente estos componentes se colocan encima del chip. Compuesto de aluminio que es un material fácil de enfriarse debido a su composición. Se aseguran mediante un gancho metálico. Se acompaña de un extractor o disipador de calor para enfriar el aluminio y mantener la temperatura.

39 2. Memoria Un computador necesita de memoria (o almacenamiento) para poder funcionar. Existen 2 tipos de memoria: Memoria Principal. Es un área de almacenamiento temporal que sirve como lugar y paso obligatorio para acceder al procesador. Posee una menor capacidad de almacenamiento que la memoria secundaria, pero una velocidad superior (y un mayor precio). Puede ser vista como un arreglo unidimensional finito en la que cada localidad es identificada por un valor asociado a su posición: dirección.

40 RAM: Random Access Memory (Memoria de Acceso Aleatorio)
Es Volátil o temporal (pierde su contenido cuando el computador es apagado o reinicializado). Es de rápido acceso. Destinada al almacenamiento de datos y programas (incluyendo al sistema operativo). Se compone de un conjunto de celdas del mismo tamaño. Cada celda está identificada por un número binario único, denominado dirección. Se pueden hacer dos operaciones: Lectura. Permite conocer el valor almacenado anteriormente. Escritura. Almacena un nuevo valor.

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42 ROM: Read Only Memory (Memoria de Sólo Lectura)
Memoria de sólo lectura o ROM, contiene instrucciones o datos que se pueden leer pero no borrar o modificar. Es de más lento Acceso que la RAM. Es de tipo permanente; aún cuando el computador sea desenergizado mantendrá su contenido. Es usada principalmente para el almacenamiento de pequeños programas destinados a la administración básica de recursos, especialmente de entrada y salida.

43 3. Dispositivos de Entrada
Son todos aquellos elementos que permiten la interacción del usuario con la unidad de procesamiento central y la memoria.

44 El Teclado. Es un dispositivo periférico de entrada, que convierte la acción mecánica de pulsar una serie de pulsos eléctricos codificados que permiten identificarla. Las teclas que lo constituyen sirven para entrar caracteres alfanuméricos y comandos a una computadora. Es similar al de las máquinas de escribir. Mouse y Joysticks. Son dispositivos que convierten el movimiento físico en señales eléctricas binarias que permitan reconstruir su trayectoria con el fin de que la misma sea repetida en el monitor.

45 Escáner o digitalizador de imágenes.
Son periféricos diseñados para registrar caracteres escritos, o gráficos en forma de fotografías o dibujos, impresos en una hoja de papel facilitando su introducción la computadora convirtiéndolos en información binaria comprensible para ésta. Micrófonos. Módulos de reconocimiento de voz que convierten la palabra hablada en señales digitales comprensibles para el computador.

46 3. Dispositivos de Salida
Permiten al usuario ver los resultados de los cálculos o de las manipulaciones de datos del computador. El dispositivo de salida más común e importante es el monitor. Pantalla en la que se ve la información suministrada por el computador. En el caso más habitual se trata de un aparato basado en un tubo de rayos catódicos (CRT) como el de los televisores. En los portátiles es una pantalla plana de cristal líquido (LCD).

47 CRT. El CRT (Cathode Ray Tube – Tubo de Rayos Catódicos) es el tubo de imagen usado para crear imágenes en la mayoría de los monitores de sobremesa.

48 LCD. Liquid Crystal Display – Pantalla Cristal Líquido, es una pantalla de alta tecnología. La tela de cristal liquido permite mayor calidad de imagen y un área visible mas amplia. Son rápidos, presentan alto contraste y área visible mayor que un monitor CRT convencional. Consumen menos energía. No emiten en absoluto radiaciones electromagnéticas dañinas, por lo que la fatiga visual y los posibles problemas oculares se reducen.

49 Resolución. La resolución se define como el número de puntos que puede representar el monitor por pantalla, en horizontal x vertical. Un monitor cuya resolución máxima sea de 1024x768 puntos puede representar hasta 1024 columnas de puntos cada una, probablemente además de otras resoluciones inferiores, como 640x480 u 800x600. Cuan mayor sea la resolución de un monitor, mejor será la calidad de la imagen en pantalla, y mayor será la calidad (y por consiguiente el precio) del monitor.

50 Otro de los dispositivos de salida comunes es la impresora.
Permite obtener en un soporte de papel una copia visualizable, perdurable y transportable de la información procesada por un computador. Dentro de los tipos de Impresoras encontramos: Impacto por matriz de punto. Las de inyección de tinta. Las láser.

51 Impresora de matriz de puntos.
Utiliza una cabeza de impresión que se desplaza de izquierda a derecha sobre la página. Imprime por impacto, oprimiendo una cinta de tinta contra el papel, de forma similar al funcionamiento de una máquina de escribir. Al contrario que las máquinas de escribir, las letras son obtenidas por selección de puntos de una matriz. Es posible producir distintos tipos de letra, y gráficos en general. Puesto que la impresión requiere presión mecánica, estas impresoras pueden crear copias carbón.

52 Impresora de inyección de tinta.
Funciona expulsando gotas de tinta de diferentes tamaños sobre el papel. Son las más populares hoy en día para el público por su capacidad de impresión de calidad a bajo costo. Su baja velocidad de impresión o el alto coste del mantenimiento por desgaste son factores poco importantes, ya que el número de copias realizadas en estos entornos es bajo.

53 Impresora láser. Consta de un cilindro sensible a la luz, el cual captura partículas de tóner y las transfiere al papel. Una vez en el papel un láser descarga las partículas que no van a ser impresas, entonces todas las cargas se depositan en el papel. Posteriormente, mediante un proceso de grabado, las partículas de tóner cargadas quedan permanentemente en esta.

54 4. Red de Comunicaciones Red constituida por buses de datos, dispositivos internos de los computadores que interconectan o enlazan sus distintos elementos. Un bus es un conjunto cableado que sirve para que los dispositivos HW puedan comunicarse entre sí. Son rutas compartidas por todos los dispositivos y les permiten transmitir información de unos a otros. En definitiva, las autopistas de la información interna, las que permiten las transferencias de toda la información manejada por el sistema.

55 La función de un bus de datos es mover los datos entre los dispositivos hardware: de entrada (teclado, escáner, mouse, etc.); de salida (impresora, monitor); y de almacenamiento (disco duro, diskette u otros).

56 Se distinguen tres tipos de buses:
Bus de direcciones. Transmite la dirección de memoria de la que se quiere leer o en la que se quiere escribir. Bus de datos. Transmite el contenido desde o hacia una celda de memoria seleccionada en el bus de direcciones según la operación seleccionada en el bus de control sea lectura o escritura. Bus de control. Selecciona la operación a realizar en una celda de memoria (lectura o escritura).

57 ¿Recuerdan el hito relacionado?
Los elementos revisados –procesador, memoria, módulos de entrada/salida y comunicaciones- conforman los elementos básicos de la estructura de computadores Von Neumann, que es la base de todos los computadores conocidos. ¿Recuerdan el hito relacionado?

58 Las computadoras digitales actuales se ajustan al modelo propuesto por el matemático John Von Neumann. Una característica importante y básica de este modelo es que tanto los datos como los programas se almacenan en la memoria antes de ser utilizados. La Arquitectura de computador de Von Neumann llegó a ser estandar universal.

59 Máquina de von Neumann Antes de von Neumann…
Los primeros computadores se programaban en realidad recableándolos. Esto prácticamente equivalía a reconstruir todo el computador cuando se requería realizar una nueva función sobre un conjunto de datos...

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61 Con el tiempo esta tarea se simplificó gracias a un panel de contactos similar al de los primeros conmutadores telefónicos (atendidos por operadoras) Era posible enlazar circuitos para crear secciones dedicadas a una actividad específica. Programación -> reconstrucción! La labor de programación requería del propio creador del computador o a un verdadero experto y conocedor de electrónica, principios de lógica digital y del problema mismo.

62 El matemático de origen húngaro, John Von Neumann, trabajaba en 1947 en el laboratorio atómico de Los Alamos cuando se encontró con uno de los constructores de la ENIAC. Von Neumann se interesó por el problema de la necesidad de recablear la máquina... En 1949 había encontrado y desarrollado la solución a este problema, consistente en poner la información y las operaciones a realizar en la misma memoria utilizada para los datos.

63 Concepto central: programa almacenado
Concepto central: programa almacenado. Instrucciones y datos se almacenan juntos en un medio común y uniforme, en vez de separados. Simplificó la labor de programación, libera y generaliza el diseño del HW para hacerlo independiente de cualquier problema y enfocado al control y ejecución del programa. EDVAC, primer modelo de computadores de este tipo construidas a continuación. Este concepto fue tan importante y decisivo que dió lugar al concepto de la arquitectura de von Neumann, aún presente en nuestros días.

64 Resulta evidente que esta breve descripción puede aplicarse a casi todos los computadores que desde 1946 se han construido, por lo que el aporte de Von Neumann a las Ciencias de la Computación es más que notable.

65 Habiendo visto los elementos básicos de un computador, veremos otros componentes no menos importantes:

66 Memoria Secundaria Es aquella que se utiliza para guardar en forma permanente los datos que están en memoria Principal. Tiene mayor capacidad que la memoria principal, pero es más lenta que ésta. No es volátil y es más económica.

67 Entre los dispositivos de almacenamiento secundario más conocidos se encuentran:
Disco Duro (interno y externo) Disquetes 3 ½ Disco Compacto (CD) Disco de Video Digital (DVD) Pendrive Cintas Magnéticas …

68 Disco Duro. Dispositivo de almacenamiento secundario que el computador utiliza para almacenar información de manera física.

69 Dentro de un disco duro hay varios platos (entre 2 y 4), que son discos (de aluminio o cristal) concéntricos y que giran todos a la vez. El cabezal (dispositivo de lectura y escritura) es un conjunto de brazos alineados verticalmente que se mueven hacia dentro o fuera según convenga, todos a la vez. En la punta de dichos brazos están las cabezas de lectura/escritura, que gracias al movimiento del cabezal pueden leer tanto zonas interiores como exteriores del disco. Un motor o bobina para el desplazamiento de las cabezas hacia fuera y hacia dentro de cada uno de los platos.

70 Cada plato tiene dos caras, y es necesaria una cabeza de lectura/escritura para cada cara.
Las cabezas de lectura/escritura nunca tocan el disco, sino que pasan muy cerca. Si alguna llega a tocarlo, causaría muchos daños en el disco, debido a lo rápido que giran los platos (uno de revoluciones por minuto se mueve a 120 km/h en el borde). Una caja hermética para protección de los platos y las cabezas contra polvo y otras impurezas peligrosas para la información.

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72 Se dividen en círculos concéntricos cilíndricos, que empiezan en la parte exterior del disco (primer cilindro) y terminan en la parte interior (ultimo). Asimismo, estos cilindros se dividen en sectores, como se aprecia en la imagen.

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74 Disquetes 3 ½. Son discos de almacenamiento de alta densidad de 1,44 MB. Presentan dos agujeros en la parte inferior del mismo, uno para proteger al disco contra escritura y el otro sólo para indicar que es de doble densidad. Disco Compacto (CD). Sus ventajas: Gran fiabilidad y durabilidad de los datos a la vez que una velocidad razonablemente elevada. Su capacidad de almacenamiento es de 650 MB en datos y más de una hora de audio.

75 Disco de Video Digital. DVD, dispositivo de almacenamiento masivo de datos cuyo aspecto es idéntico al de un disco compacto, aunque contiene hasta 15 veces más información y puede transmitirla a la computadora unas 20 veces más rápido que un CD-ROM. El DVD tiene una capacidad de 4.7 GB de datos o 2 horas de vídeo en una sola cara. Si es de doble capa su capacidad es de 8.5 GB y 4 horas de video.

76 Cintas Magnéticas. Puede almacenar enormes cantidades de información en un espacio pequeño y a un costo relativamente bajo. La preferida es la DAT (digital audio tape, cinta de audio digital). Su desventaja es que se trata de un medio de acceso secuencial; por ello el uso principal es para el respaldo de datos y algunas otras operaciones en las cuales el tiempo no es un factor decisivo.

77 Tarjeta de Memoria. Los principales usos de este tipo de memorias son pequeños dispositivos basados en el uso de baterías. Por ejemplo teléfonos móviles, PDA, pequeños electrodomésticos, cámaras de fotos digitales, reproductores portátiles de audio, etc. Las capacidades de almacenamiento de estas tarjetas que integran memorias flash comenzaron en 512 MB pero actualmente se pueden encontrar en el mercado tarjetas de hasta 16 GB por parte de la empresa A- DATA. Ofrecen, características como gran resistencia a los golpes y es muy silencioso. Las aplicaciones más habituales son:

78 El llavero USB que, además del almacenamiento suelen incluir otros servicios como radio FM, grabación de voz y, sobre todo como reproductores portátiles de MP3 y otros formatos de audio. Las PC Card. Las tarjetas de memoria flash que son el sustituto del “rollo de fotos” en la fotografía digital, ya que en las mismas se almacenan las fotos.

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80 Pendrive. Dispositivo de última generación con alta capacidad de almacenamiento y reducido tamaño. Podemos encontrarlos desde los 128 MB, que pueden almacenar datos, reproducir música, grabar voces e incluso permiten escuchar radio. Los precios varían de acuerdo a la marca, capacidad y funciones.

81 Tarjeta Madre Tarjeta Principal, Mainboard o Motherboard.
Tarjeta interna, principal y esencial componente de un computador: aloja y conecta los componentes (procesador, memoria RAM, caché secundaria, circuitería, conectores de bus y BIOS). En esa tarjeta también están integrados los controladores que manejan dispositivos como el disco duro, el teclado y el mouse. Se alojan los conectores de tarjetas de expansión que pueden ser de diversos tipos, como ISA, PCI y AGP, entre otros.

82 También se alojan en ella componentes adicionales:
Chips y conectores para entrada y salida de vídeo y sonido Conectores USB Puertos COM, LPT Conectores PS/2 para mouse y teclado, entre otros Físicamente, se trata de una placa de material sintético, sobre la cual existe un circuito electrónico que conecta diversos componentes que se encuentran insertados o montados sobre la misma.

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85 Estos componentes son:
El lugar donde se encuentra el microprocesador o procesador, llamado zócalo o slot. La memoria principal, generalmente en forma de módulos de memoria. Los slots o ranuras de expansión donde se conectan las distintas tarjetas que utilizará el computador (de video, sonido, modem, red, etc.) Diversos chips de control, entre ellos la BIOS y demás elementos integrados.

86 Slot (CPU). La CPU se inserta en la placa base en un zócalo especial. En ocasiones, no existe zócalo en absoluto, sino que el chip está soldado a la placa, en cuyo caso a veces resulta hasta difícil de reconocer. Ranuras de Memoria. Son los conectores donde se inserta la memoria principal, llamada RAM. Estos conectores han ido variando en tamaño, capacidad y forma de conectarse.

87 Ranuras de expansión. Ranuras (de plástico con conectores eléctricos-slots) donde se insertan las tarjetas de dispositivos como por ejemplo tarjetas de vídeo, sonido, módem, etc. Dependiendo la tecnología en que se basen presentan un aspecto externo diferente, con diferente tamaño e incluso en distinto color.

88 Chip BIOS / CMOS. La BIOS (Basic Input Output System) es un conjunto de rutinas y procedimientos elementales que coordinan y manejan los elementos de HW básico. Cuando el computador arranca, la BIOS contiene un miniprograma que chequea el HW, lo inicializa y muestra por pantalla sus características más importantes. Luego activa un disco para que se inicie el sistema operativo contenido en él; pero si ese disco no está (o falla) se activa otro disco. Conserva ciertos parámetros como el tipo de algunos discos duros, la fecha y hora del sistema, etc. los cuales guarda en una memoria del tipo CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), chip de memoria ROM, de muy bajo consumo.

89 Para que esa información se mantenga, es preciso que la CMOS siempre tenga corriente eléctrica.
Cuando el computador está apagado (y/o desenchufado) esa energía se obtiene de una pequeña pila o batería ubicada en la placa base. Suelen usar pilas de botón, no recargables, de larga duración (3 ó 4 años). Si se apaga el computador y además la pila carece de energía, la CMOS se queda vacía. Al volver a encender el computador, es posible que la BIOS pueda detectar automáticamente los elementos de hardware, y pueda configurar (por defecto) los otros parámetros: la BIOS nos informará que hubo un problema con la CMOS y nos permitirá continuar pulsando una tecla.

90 Otros componentes…Conectores Externos.
Son conectores para dispositivos periféricos externos como el teclado, mouse, impresora, módem externo, cámaras web, cámaras digitales, scanner, entre otras.

91 Puertos serie (COM o RS232)
Teclado Din ancha, mini-Din (ATX) Puerto paralelo (LPT1) Puertos serie (COM o RS232) 9 pines y 25 pines Puerto para ratón PS/2 mini-Din (ATX) Puerto de juegos 15 pines Puerto VGA SVGA, 15 pines USB

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93 Pila del Computador. La pila permite suministrar la energía necesaria al Chip CMOS para que la BIOS se mantenga actualizada con los datos configurados. Puede durar entre 2 a 5 años y tiene voltaje de 3.5 V y es muy similar a las del reloj solo que un poco más grande. La forma de conectarse es muy fácil, ya que las mayorías de las tarjetas madre incorporan un pequeño conector para ella en donde ajusta a presión.

94 Memoria Cache. Memoria muy rápida que se utiliza de puente entre el microprocesador y la RAM, de tal forma que los datos más utilizados puedan encontrarse antes, acelerando el rendimiento del computador. Su tamaño ha sido siempre relativamente reducido (como máximo 1 MB), tanto por cuestiones de diseño como por su alto precio, consecuencia directa de su gran velocidad. Se la conoce como caché externa, secundaria o de segundo nivel (L2, level 2), para diferenciarla de la caché interna o de primer nivel que llevan todos los microprocesadores desde el 486.

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96 Fuente de Alimentación
Encargada de suministrar energía eléctrica al equipo. Convierte la electricidad que llega a nuestros hogares, corriente alterna, en una corriente adecuada para alimentar equipos electrónicos, la corriente continua. “Reduce" el voltaje (mediante un transformador), convierte la corriente alterna en continua (con un puente de diodos) para finalmente filtrarla (mediante condensadores electrolíticos).

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98 Tarjeta de video Tarjeta de expansión. Tarjeta gráfica, tarjeta aceleradora de gráficos o adaptador de pantalla. Encargada de procesar los datos provenientes de la CPU y transformarlos en información comprensible y representable en un dispositivo de salida (monitor). Es común que la tarjeta de video sea reemplazada por un chip de video integrado en la tarjeta madre. Una tarjeta gráfica integrada en la placa madre o no, utilizará memoria RAM del computador o dispondrá de una propia. Las tarjetas gráficas modernas, (generalmente PCI, las más recientes en la ranura AGP) traen su propia memoria (memoria de video) y un chip para manejo de gráficos.

99 Tarjeta de sonido Tarjeta de expansión que permite la entrada y salida de audio bajo el control de un programa. Algunos equipos tienen la tarjeta ya integrada, mientras que otros requieren tarjetas de expansión. Una tarjeta de sonido incorpora un chip de sonido que por lo general contiene el Conversor digital-analógico, el cual cumple con la importante función de "traducir" formas de ondas grabadas o generadas digitalmente en una señal analógica y viceversa. Esta señal es enviada a un conector en donde se puede conectar cualquier otro dispositivo como un amplificador, parlantes, etc.

100 DAC (Conversor Digital-Analógico / Analógico-Digital)
DAC (Conversor Digital-Analógico / Analógico-Digital). Transforma los datos digitales emitidos en datos analógicos para que los parlantes los “interprete”. y el ADC se encarga de hacer exactamente lo mismo que el DAC, pero al revés, como por ejemplo, cuando se graba desde una fuente externa (Ej.: Teclado MIDI), se debe transformar esos datos analógicos que llegan por el cable, en datos digitales que se puedan almacenar.

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102 Módem Abreviatura de Modulador / Demodulador, equipo, externo o interno utilizado para la comunicación de computadoras a través de líneas analógicas (línea telefónica) de transmisión de voz y/o datos. Convierte las señales digitales del emisor en otras analógicas, a ser enviadas por la línea de teléfono a la que deben estar conectados el emisor y el receptor. Cuando la señal llega a su destino, otro módem se encarga de reconstruir la señal digital primitiva, de cuyo proceso se encarga la computadora receptora.

103 Tarjeta de red Llamada también NIC (Network Interface Controller, Controlador de Interfaz de Red en español), tarjeta de expansión que permite a un computador acceder a una red y compartir recursos entre dos o más equipos. También son NIC las tarjetas inalámbricas o wireless, las cuales vienen en diferentes variedades dependiendo de la norma a la cual se ajusten, usualmente son a, b y g. Las más populares son la b que transmite a 11 Mbps con una distancia teórica de 100 metros y la g que transmite a 54 Mbps.

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105 Gabinete Tiene incorporado la mayoría de los componentes necesarios para el funcionamiento del equipo. Es “la carrocería” del computador. En él se sujetan placas, discos duros, lectores, disqueteras y otros dispositivos. Existen en diversos tamaños.