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Arquitectura de computadores Un ordenador consiste en Hardware, Software y Firmware. Hardware Lo constituye la parte física del ordenador, la caja, los componentes internos, teclado, ratón, impresora, etc. Software Lo constituyen los programas, las instrucciones, las aplicaciones informáticas y el sistema operativo. Firmware Es el software específico con el que está configurado el hardware, como la memoria ROM de la Bios, un ruter, una impresora, un pendrive, etc. La arquitectura es la forma de seleccionar e interconectar los componentes de un ordenador para que un programa ejecute la funcionalidad deseada. La arquitectura de Von Neuman es la vigente hoy en día. Se compone de CPU, Memoria principal u Unidad de entrada/salida.

Módulos o bloques El ordenador consta de módulos: CPU o unidad central de proceso. Se encarga de la transferencia y procesamiento de la información. Un programa es un conjunto de instrucciones que la CPU procesa. Tiene varios componentes: Registro de datos: Memoria del microprocesador donde se guardan los datos e instrucciones de programas con los que se opera. Registro de direcciones: Donde se guardan las direcciones de memoria. Registro de estado: Indica el estado del microprocesador tras la realización de las últimas operaciones. Se utiliza como control de errores. Unidad de memoria. Unidad de entrada-salida.

Placa base La placa base es un circuito impreso en el que se conectan los demás componentes.

Microprocesador Microprocesador: Es el cerebro del ordenador. Se encarga de realizar todas las operaciones de calculo y de controlar lo que pasa en el ordenador recibiendo información y dando órdenes para que los demás componentes trabajen. Es un chip que contiene más de 400 millones de transistores (Dual Core) o más de 800 millones (Quad Core). La velocidad interna es el número de instrucciones que es capaz de procesar por segundo. Se mide en hercios (Hz). Los Dual Core trabajan a más de 3 GHz. La velocidad externa es aquella con la que se comunica con la placa base, que suele ser bastante más pequeña. Memoria caché: Suele estar actualmente integrada en el microprocesador. Es muy pequeña, contienen los datos e instrucciones más importantes o repetitivos, es volátil, pero muy rápida. Es una memoria intermedia entre el microprocesador y la memoria principal (RAM). Coprocesador: Está especializado en realizar cálculos matemáticos complejos (operaciones logarítmicas, trigonométricas). Ayuda al microprocesador a realizar todas estas operaciones. Actualmente en desuso.

Bios: Basic Input / Output System Bios: Basic Input / Output System. Es una memoria especial que tiene toda la información necesaria para hacer funcionar el ordenador correctamente y gestionar las operaciones de entrada y salida. Se activa al encenderse el ordenador. Placas de expansión: son tarjetas (circuitos impresos) donde se conectan y controlan los periféricos. FRECUENCIA DE RELOJ: Indica la velocidad a la que un ordenador realiza sus operaciones más básicas, como sumar dos números o transferir el valor de un registro a otro. Se mide en ciclos por segundo (hercios). Los diferentes circuitos integrados de un ordenador pueden funcionar a diferentes frecuencias de reloj. Sus pulsaciones determinan la velocidad máxima de la información procesada en el ordenador. Microprocesador Intel 286 e Intel Core 2 Quad

Buses El Bus: El bus de la placa base es la circuiteria por donde circulan los datos que van y vienen del microprocesador. Por cada pista o cable se transmite un bit. El ancho del bus es el número de líneas o bit que puede transmitirse, actualmente 32 o 64 bits. La frecuencia del bus es la velocidad de transmisión. Actualmente hay buses desde 56 Mhz a 1333 Mhz. Bus de trasmisión de datos: líneas físicas por donde circulan los datos que se han leído o que se van a escribir (entrada/salida). Es bidireccional, pues los datos entran en la CPU y salen de ella. Bus de trasmisión de direcciones: líneas físicas por donde circulan las direcciones desde donde se va a leer (entrada) o donde se va a escribir (salida). Es unidireccional Bus de control: líneas físicas por donde circulan las ordenes de control, como el reloj, el reset, saber si una indicación es de lectura o escritura, etc

Memoria Componente del hardware en el que se almacena la información procesada por el ordenador. La memoria puede estar constituida físicamente por: Memoria interna, memoria caché y memoria externa. Memoria interna La información que se procesa en el ordenador debe permanecer en alguna parte para poder hacer uso de ella en cualquier momento. La memoria interna del ordenador se clasifica en: RAM: Random Access Memory (memoria de acceso aleatorio). Es volátil. Permite leer y escribir y se pierde al apagar el ordenador. Físicamente aparece como un conector DIMM o SIMM de 30 contactos. Tipos: DRAM y SRAM, la primera de las cuales necesita que tras un tiempo se refresque la carga, tiene más capacidad, es más barata, pero más lenta. ROM: Read Only Memory (memoria sólo de lectura). Es permanente, no puede ser alterada y se utiliza para guardar algunos programas fundamentales para el ordenador. Está protegida por la PILA. En los modernos PC hay dos, una de ellas modificable y la otra de reserva. Está asociada a la BIOS. Tipos: EPROM, que puede ser borrada; y Flash, muy utilizada en móviles, cámaras, teléfonos, etc.

Memoria caché Es una memoria especial de acceso muy rápido. Su función es la de almacenar los datos y el código utilizados en las últimas operaciones del procesador, para su repetición. Se compone de diferentes chips. Memoria o almacenamiento externo También denominado almacenamiento masivo o memoria masa. Son discos magnéticos u ópticos que pueden ser flexibles o rígidos. Los discos flexibles o floppys son discos extraíbles y de poca capacidad. Los discos rígidos son más rápidos, seguros y de mayor capacidad. Los floppy, HD y cintas, se basan en las propiedades magnéticas de los materiales ferromagnéticos (cintas música o vídeo). Los CD Rom y WORM se basan en las alteración de una superficie con láser. Los Blue Ray o formato de disco óptico, pueden almacenar hasta 50 GB. Próximamente serán de 400 GB. Han desplazado a los HD-DVD. La memoria USB o pendrive ha desplazado a los CD y DVD. Su memoria es de tipo EEPROM.

Conectores internos Controladoras Controlan el flujo de datos entre el sistema y un componente de hardware. CONECTORES INTERNOS Son todas aquellas ranuras de expansión, o slots, que se conectan a la placa base. Los IDE o ATA controlan los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como discos duros, CD-Rom, DVD. Los PCI tienen una velocidad de hasta 8 GB/s. Los AGP tienen como objetivo los gráficos. Los SATA, actualmente SATA III, sustituirán al resto de las interfaces por su velocidad de transmisión de datos.

Puertos PUERTOS: Sirven para conectar los periféricos de entrada/salida a la placa base. PARALELOS Transmiten los datos en paralelo. Sirven para impresoras y escáner. Están siendo desplazados por los USB. USB (universal serial bus) Permiten la interconexión de cualquier periférico, sin necesidad de reiniciar el dispositivo. Actualmente alcanzan velocidades de 60 MB/s. IEEE 1394, o FIREWIRE Permiten la interconexión de Cámaras, videos, teléfonos, discos duros externos, scáners. Actualmente alcanzan velocidades de 100 MB/s, soportando dispositivos plug and play. Infrarrojos InDA La transmisión de datos se realizas sin soporte físico, por rayos infrarrojos. Se utiliza en teléfonos móviles, portátiles, PDA, etc. Actualmente alcanzan velocidades de 4 MB/s.