antecedentes históricos de la computadora
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Antecedentes históricos de la computadora
La primera máquina de calcular mecánica, un precursor del ordenador digital, fue inventada en 1642 por el matemático francés Blaise Pascal. Aquel dispositivo utilizaba una serie de ruedas de diez dientes en las que cada uno de los dientes representaba un dígito del 0 al 9. Las ruedas estaban conectadas de tal manera que podían sumarse números haciéndolas avanzar el número de dientes correcto. En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz perfeccionó esta máquina e inventó una que también podía multiplicar.
El inventor francés Joseph Marie Jacquard, al diseñar un telar automático, utilizó delgadas placas de madera perforadas para controlar el tejido utilizado en los diseños complejos. Durante la década de 1880 el estadístico estadounidense Herman Hollerith concibió la idea de utilizar tarjetas perforadas, similares a las placas de Jacquard, para procesar datos. Hollerith consiguió compilar la información estadística destinada al censo de población de 1890 de Estados Unidos mediante la utilización de un sistema que hacía pasar tarjetas perforadas sobre contactos eléctricos.
El mundo de la alta tecnología nunca hubiera existido de no ser por el desarrollo del ordenador o computadora. Toda la sociedad utiliza estas máquinas, en distintos tipos y tamaños, para el almacenamiento y manipulación de datos. Los equipos informáticos han abierto una nueva era en la fabricación gracias a las técnicas de automatización, y han permitido mejorar los sistemas modernos de comunicación. Son herramientas esenciales prácticamente en todos los campos de investigación y en tecnología aplicada.
PRIMERA GENERACIÓN (1951 a 1958)
Las computadoras de la primera Generación emplearon bulbos para procesar información. Los operadores ingresaban los datos y programas en código especial por medio de tarjetas perforadas. El almacenamiento interno se lograba con un tambor que giraba rápidamente, sobre el cual un dispositivo de lectura/escritura colocaba marcas magnéticas. Esas computadoras de bulbos eran mucho más grandes y generaban más calor que los modelos contemporáneos.
Eckert y Mauchly contribuyeron al desarrollo de computadoras de la 1era Generación formando una compañía privada y construyendo UNIVAC I, que el Comité del censo utilizó para evaluar el censo de 1950. La IBM tenía el monopolio de los equipos de procesamiento de datos a base de tarjetas perforadas y estaba teniendo un gran auge en productos como rebanadores de carne, básculas para comestibles, relojes y otros artículos; sin embargo no había logrado el contrato para el Censo de 1950.
Comenzó entonces a construir computadoras electrónicas y su primera entrada fue con la IBM 701 en 1953. Después de un lento pero excitante comienzo la IBM 701 se convirtió en un producto comercialmente viable. Sin embargo en 1954 fue introducido el modelo IBM 650, el cual es la razón por la que IBM disfruta hoy de una gran parte del mercado de las computadoras. La administración de la IBM asumió un gran riesgo y estimó una venta de 50 computadoras. Este número era mayor que la cantidad de computadoras instaladas en esa época en E.U. De hecho la IBM instaló 1000 computadoras. El resto es historia. Aunque caras y de uso limitado las computadoras fueron aceptadas rápidamente por las Compañías privadas y de Gobierno. A la mitad de los años 50 IBM y Remington Rand se consolidaban como líderes en la fabricación de computadoras.
SEGUNDA GENERACIÓN (1959-1964)
Transistor Compatibilidad Limitada
El invento del transistor hizo posible una nueva Generación de computadoras, más rápidas, más pequeñas y con menores necesidades de ventilación. Sin embargo el costo seguía siendo una porción significativa del presupuesto de una Compañía. Las computadoras de la segunda generación también utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de tambores giratorios para el almacenamiento primario. Estos núcleos contenían pequeños anillos de material magnético, enlazados entre sí, en los cuales podían almacenarse datos e instrucciones.
Los programas de computadoras también mejoraron. El COBOL (COmmon Busines Oriented Lenguaje) desarrollado durante la 1era generación estaba ya disponible comercialmente, este representa uno de os más grandes avances en cuanto a portabilidad de programas entre diferentes computadoras; es decir, es uno de los primeros programas que se pueden ejecutar en diversos equipos de cómputo después de un sencillo procesamiento de compilación. Los programas escritos para una computadora podían transferirse a otra con un mínimo esfuerzo. Grace Murria Hooper (1906-1992), quien en 1952 había inventado el primer compilador fue una de las principales figuras de CODASYL (Comité on Data SYstems Languages), que se encago de desarrollar el proyecto COBOL El escribir un programa ya no requería entender plenamente el hardware de la computación. Las computadoras de la 2da Generación eran sustancialmente más pequeñas y rápidas que las de bulbos, y se usaban para nuevas aplicaciones, como en los sistemas para reservación en líneas aéreas, control de tráfico aéreo y simulaciones para uso general. Las empresas comenzaron a aplicar las computadoras a tareas de almacenamiento de registros, como manejo de inventarios, nómina y contabilidad.
La marina de E.U. utilizó las computadoras de la Segunda Generación para crear el primer simulador de vuelo. (Whirlwind I). HoneyWell se colocó como el primer competidor durante la segunda generación de computadoras. Burroughs, Univac, NCR, CDC, HoneyWell, los más grandes competidores de IBM durante los 60s se conocieron como el grupo BUNCH.
Algunas de las computadoras que se construyeron ya con transistores fueron la IBM 1401, las Honeywell 800 y su serie 5000, UNIVAC M460, las IBM 7090 y 7094, NCR 315, las RCA 501 y 601, Control Data Corporation con su conocido modelo CDC16O4, y muchas otras, que constituían un mercado de gran competencia, en rápido crecimiento. En esta generación se construyen las supercomputadoras Remington Rand UNIVAC LARC, e IBM Stretch (1961).
TERCERA GENERACIÓN (1964-1971)
Circuitos Integrados, Compatibilidad con Equipo Mayor, Multiprogramación, Minicomputadora.
Las computadoras de la tercera generación emergieron con el desarrollo de los circuitos integrados (pastillas de silicio) en las cuales se colocan miles de componentes electrónicos, en una integración en miniatura. Las computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes.
El descubrimiento en 1958 del primer Circuito Integrado (Chip) por el ingeniero Jack S. Kilby (nacido en 1928) de Texas Instruments, así como los trabajos que realizaba, por su parte, el Dr. Robert Noyce de Fairchild Semicon ductors, acerca de los circuitos integrados, dieron origen a la tercera generación de computadoras.
Antes del advenimiento de los circuitos integrados, las computadoras estaban diseñadas para aplicaciones matemáticas o de negocios, pero no para las dos cosas. Los circuitos integrados permitieron a los fabricantes de computadoras incrementar la flexibilidad de los programas, y estandarizar sus modelos.
La IBM 360 una de las primeras computadoras comerciales que usó circuitos integrados, podía realizar tanto análisis numéricos como administración ó procesamiento de archivos.
IBM marca el inicio de esta generación, cuando el 7 de abril de 1964 presenta la impresionante IBM 360, con su tecnología SLT (Solid Logic Technology). Esta máquina causó tal impacto en el mundo de la computación que se fabricaron más de
30000, al grado que IBM llegó a conocerse como sinónimo de computación.
También en ese año, Control Data Corporation presenta la supercomputadora CDC 6600, que se consideró como la más poderosa de las computadoras de la época, ya que tenía la capacidad de ejecutar unos 3 000 000 de instrucciones por segundo (mips).
Se empiezan a utilizar los medios magnéticos de almacenamiento, como cintas magnéticas de 9 canales, enormes discos rígidos, etc. Algunos sistemas todavía usan las tarjetas perforadas para la entrada de datos, pero las lectoras de tarjetas ya alcanzan velocidades respetables.
Los clientes podían escalar sus sistemas 360 a modelos IBM de mayor tamaño y podían todavía correr sus programas actuales. Las computadoras trabajaban a tal velocidad que proporcionaban la capacidad de correr más de un programa de manera simultánea (multiprogramación).
Por ejemplo la computadora podía estar calculando la nomina y aceptando pedidos al mismo tiempo. Minicomputadoras, Con la introducción del modelo 360 IBM acaparó el 70% del mercado, para evitar competir directamente con IBM la empresa Digital Equipment Corporation DEC redirigió sus esfuerzos hacia computadoras pequeñas. Mucho menos costosas de comprar y de operar que las computadoras grandes, las minicomputadoras se desarrollaron durante la segunda generación pero alcanzaron sumador auge entre 1960 y 70.
CUARTA GENERACIÓN (1971 a 1981)
Microprocesador, Chips de memoria, Micro miniaturización
Dos mejoras en la tecnología de las computadoras marcan el inicio de la cuarta generación: el reemplazo de las memorias con núcleos magnéticos, por las de chips de silicio y la colocación de Muchos más componentes en un Chip: producto de la micro miniaturización de los circuitos electrónicos. El tamaño reducido del microprocesador y de chips hizo posible la creación de las computadoras personales (PC)
En 1971, Intel Corporation, que era una pequeña compañía fabricante de semiconductores ubicada en Silicón Valley, presenta el primer microprocesador o Chip de 4 bits, que en un espacio de aproximadamente 4 x 5 mm contenía 2 250 transistores. Este primer microprocesador que se muestra en la figura 1.14, fue bautizado como el 4004.
Silicón Valley (Valle del Silicio) era una región agrícola al sur de la bahía de San Francisco, que por su gran producción de silicio, a partir de 1960 se convierte en una zona totalmente industrializada donde se asienta una gran cantidad de empresas fabricantes de semiconductores y microprocesadores. Actualmente es conocida en todo el mundo como la región más importante para las industrias relativas a la computación: creación de programas y fabricación de componentes.
Actualmente ha surgido una enorme cantidad de fabricantes de microcomputadoras o computadoras personales, que utilizando diferentes estructuras o arquitecturas se pelean literalmente por el mercado de la computación, el cual ha llegado a crecer tanto que es uno de los más grandes a nivel mundial; sobre todo, a partir de 1990, cuando se logran sorprendentes avances en Internet.
Esta generación de computadoras se caracterizó por grandes avances tecnológicos realizados en un tiempo muy corto. En 1977 aparecen las primeras microcomputadoras, entre las cuales, las más famosas fueron las fabricadas por Apple Computer, Radio Shack y Commodore Busíness Machines. IBM se integra al mercado de las microcomputadoras con su Personal Computer (figura 1.15), de donde les ha quedado como sinónimo el nombre de PC, y lo más importante;
se incluye un sistema operativo estandarizado, el MS- DOS (Microsoft Disk Operating SYstems).
Las principales tecnologías que dominan este mercado son:
IBM y sus compatibles llamadas clones, fabricadas por infinidad de compañías con base en los procesadores 8088, 8086, 80286, 80386, 80486, 80586 o Pentium, Pentium II, Pentium III y Celeron de Intel y en segundo término Apple Computer, con sus Macintosh y las Power Macintosh, que tienen gran capacidad de generación de gráficos y sonidos gracias a sus poderosos procesadores Motorola serie 68000 y PowerPC, respectivamente. Este último microprocesador ha sido fabricado utilizando la tecnología RISC (Reduced Instruction Set Computing), por Apple Computer Inc., Motorola Inc. e IBM Corporation, conjuntamente.
Los sistemas operativos han alcanzado un notable desarrollo, sobre todo por la posibilidad de generar gráficos a gran des velocidades, lo cual permite utilizar las interfaces gráficas de usuario (Graphic User Interface, GUI), que son pantallas con ventanas, iconos (figuras) y menús desplegables que facilitan las tareas de comunicación entre el usuario y la computadora, tales como la selección de comandos del sistema operativo para realizar operaciones de copiado o formato con una simple pulsación de cualquier botón del ratón (mouse) sobre uno de los iconos o menús.
QUINTA GENERACIÓN Y LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL (1982-1989)
Cada vez se hace más difícil la identificación de las generaciones de computadoras, porque los grandes avances y nuevos descubrimientos ya no nos sorprenden como sucedió a mediados del siglo XX. Hay quienes consideran que la cuarta y quinta generación han terminado, y las ubican entre los años 1971-1984 la cuarta, y entre 1984-1990 la quinta. Ellos consideran que la sexta generación está en desarrollo desde 1990 hasta la fecha.
Siguiendo la pista a los acontecimientos tecnológicos en materia de computación e informática, podemos puntualizar algunas fechas y características de lo que podría ser la quinta generación de computadoras.
Con base en los grandes acontecimientos tecnológicos en materia de microelectrónica y computación (software) como CADI CAM, CAE, CASE, inteligencia artificial, sistemas expertos, redes neuronales, teoría del caos, algoritmos genéticos, fibras ópticas, telecomunicaciones, etc., a de la década de los años ochenta se establecieron las bases de lo que se puede conocer como quinta generación de computadoras.
Hay que mencionar dos grandes avances tecnológicos, que sirvan como parámetro para el inicio de dicha generación: la creación en 1982 de la primera supercomputadora con capacidad de proceso paralelo, diseñada por Seymouy Cray, quien ya experimentaba desde 1968 con supercomputadoras, y que funda en 1976 la Cray Research Inc.; y el anuncio por parte del gobierno japonés del proyecto "quinta generación", que según se estableció en el acuerdo con seis de las más grandes empresas japonesas de computación, debería terminar en 1992.
El proceso paralelo es aquél que se lleva a cabo en computadoras que tienen la capacidad de trabajar simultáneamente con varios microprocesadores. Aunque en teoría el trabajo con varios microprocesadores debería ser mucho más rápido, es necesario llevar a cabo una programación especial que permita asignar diferentes tareas de un mismo proceso a los diversos microprocesadores que intervienen.
También se debe adecuar la memoria para que pueda atender los requerimientos de los procesadores al mismo tiempo. Para solucionar este problema se tuvieron que diseñar módulos de memoria compartida capaces de asignar áreas de caché para cada procesador.
Según este proyecto, al que se sumaron los países tecnológicamente más avanzados para no quedar atrás de Japón, la característica principal sería la aplicación de la inteligencia artificial (Al, Artificial Intelligence). Las computadoras de esta generación contienen una gran cantidad de microprocesadores trabajando en paralelo y pueden reconocer voz e imágenes. También tienen la capacidad de comunicarse con un lenguaje natural e irán adquiriendo la habilidad para tomar decisiones con base en procesos de aprendizaje fundamentados en sistemas expertos e inteligencia artificial.
El almacenamiento de información se realiza en dispositivos magneto ópticos con capacidades de decenas de Gigabytes; se establece el DVD (Digital Video Disk o Digital Versatile Disk) como estándar para el almacenamiento de video y sonido; la capacidad de almacenamiento de datos crece de manera exponencial posibilitando guardar más información en una de estas unidades, que toda la que había en la Biblioteca de Alejandría. Los componentes de los microprocesadores actuales utilizan tecnologías de alta y ultra integración, denominadas VLSI (Very Large Sca/e Integration) y ULSI (Ultra Lar- ge Scale Integration).
Sin embargo, independientemente de estos "milagros" de la tecnología moderna, no se distingue la brecha donde finaliza la quinta y comienza la sexta generación. Personalmente, no hemos visto la realización cabal de lo expuesto en el proyecto japonés debido al fracaso, quizás momentáneo, de la inteligencia artificial.
El único pronóstico que se ha venido realizando sin interrupciones en el transcurso de esta generación, es la conectividad entre computadoras, que a partir de 1994, con el advenimiento de la red Internet y del World Wide Web, ha adquirido una importancia vital en las grandes, medianas y pequeñas empresas y, entre los usuarios particulares de computadoras.
El propósito de la Inteligencia Artificial es equipar a las Computadoras con "Inteligencia Humana" y con la capacidad de razonar para encontrar soluciones. Otro factor fundamental del diseño, la capacidad de la Computadora para reconocer patrones y secuencias de procesamiento que haya encontrado previamente, (programación Heurística) que permita a la Computadora recordar resultados previos e incluirlos en el procesamiento, en esencia, la Computadora aprenderá a partir de sus propias experiencias usará sus Datos originales para obtener la respuesta por medio del razonamiento y conservará esos resultados para posteriores tareas de procesamiento y toma de decisiones.
SEXTA GENERACIÓN 1990 HASTA LA FECHA
Como supuestamente la sexta generación de computadoras está en marcha desde principios de los años noventa, debemos por lo menos, esbozar las características que deben tener las computadoras de esta generación. También se mencionan algunos de los avances tecnológicos de la última década del siglo XX y lo que se espera lograr en el siglo XXI. Las computadoras de esta generación cuentan con arquitecturas combinadas Paralelo / Vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales trabajando al mismo tiempo; se han creado computadoras capaces de realizar más de un millón de millones de operaciones aritméticas de punto flotante por segundo (teraflops); las redes de área mundial (Wide Area Network, WAN) seguirán creciendo desorbitadamente utilizando medios de comunicación a través de fibras ópticas y satélites, con anchos de banda impresionantes. Las tecnologías de esta generación ya han sido desarrolla das o están en ese proceso. Algunas de ellas son: inteligencia / artificial distribuida; teoría del caos, sistemas difusos, holografía, transistores ópticos, etcétera.
La Clasificación de las Computadoras
Las computadoras se clasifican según su velocidad de procesamiento de datos, la cantidad de datos que puede almacenar y el precio.
Debido a la rápida mejora de la tecnología, es difícil diferenciar en que categoría se encuentra una computadora.
Dependiendo de su velocidad y tamaño de la memoria, estos son los cuatro grupos principales de la Clasificación de las Computadoras.
1. Supercomputadora2. Macrocomputadoras3. Mini computadora4. Micro Computadora o PC
1 La Supercomputadora
es el más poderoso y más rápido, claro que también mucho más caro. Fue desarrollado en 1980. Se utiliza para procesar gran cantidad de datos y para resolver problemas científicos complejos. Es capaz de realizar más de un trillon de cálculos por segundo.
En un solo supercomputador miles de usuarios pueden estar conectados al mismo tiempo y la supercomputadora maneja el trabajo de cada usuario por separado.
La Supercomputadora se utilizan principalmente para:
Pronóstico del tiempo. Investigación sobre la energía nuclear. Diseño de Aviones. Diseño de Automoviles. La banca en línea. Para controlar las unidades industriales.
las supercomputadoras se utilizan en las grandes organizaciones, laboratorios de investigación, centros aeroespaciales, las grandes industrias, etc Científicos nucleares utilizan supercomputadoras para crear y analizar los modelos de la fisión y fusión, predicciendo las acciones y reacciones de millones de átomos a medida que interactúan.
Algunos ejemplos de supercomputadoras son: Cray-1, Cray-2, Control Data Cyber 205 y 10-A ETA.
2 Macrocomputadoras
Las Macrocomputadoras son muy grandes, a menudo ocupan todo un cuarto entero (pero las supercomputadoras son más grandes). Pueden almacenar enormes cantidades de información, puede realizar muchas tareas al mismo tiempo, se puede comunicar con muchos usuarios al mismo tiempo, y son muy caros.
El precio de una macrocomputadora con frecuencia se encuentra en los millones de dólares. Las Macrocomputadoras suelen tener muchos terminales conectados a ellos. Estas terminales parecen pequeños computadoras pero sólo son dispositivos utilizados para enviar y recibir información del equipo real utilizando cables.
Por ejemplo, la Macrocomputadoras IBM S/390 puede soportar a 50.000 usuarios simultáneamente. Los usuarios accesan por medio de terminales o computadoras personales. Hay básicamente dos tipos de
terminales que se utilizan con los sistemas de Macrocomputadoras. Estos son:
1. terminal tonta. Estas terminales no tienen procesador propio ni tampoco disposito de almacenamiento de información.
2. terminal inteligente. Estas terminales si cuentan con su propio procesador y cuentan con dispositivos de almacenamiento propio. Normalmente las PC son utilizadas como terminales inteligentes.
Las Macrocomputadoras se utilizan especialmente en los servidores de la World Wide Web. Las Macrocomputadoras se utilizan en grandes organizaciones como bancos, aerolíneas, etc. Universidades donde muchas personas (usuarios) necesitan acceso frecuente a los mismos datos, que se organizan generalmente en una o varias bases de datos enormes. IBM es el mayor fabricante de computadoras centrales.
Las grandes empresas, agencias gubernamentales y universidades suelen utilizar este tipo de equipo.
3 Minicomputadoras
Las Minicomputadoras son mucho más pequeñas que las Macrocomputadoras y también son mucho menos costosos. El costo de estos equipos puede variar desde unos pocos miles de dólares a varios cientos de miles de dólares. Estos poseen la mayoría de las características encontradas en las Macrocomputadoras, pero a una escala más limitada. Todavía puede tener muchos terminales, pero no tantos como los mainframes. Pueden almacenar una enorme cantidad de información, pero de nuevo no suele ser tanto como el mainframe. Empresas medianas y pequeñas suelen utilizar estos equipos.
Son usados comúnmente como servidores en entorno de red y cientos de computadoras personales se pueden conectar a la red con una minicomputadora en calidad de servidor, minicomputadoras se utilizan como servidores web. Las minicomputadoras con un único usuario se utilizan para tareas de diseño sofisticado.
4 Microcomputadoras
Las microcomputadoras son también conocidas como computadoras personales o simplemente PC. El Microprocesador se utiliza en este tipo de equipo. Estos son muy pequeños en tamaño y costo.
La primera microcomputadora fue diseñado en 1981 por IBM y fue nombrado como IBM-PC, Después de esto muchas empresas de hardware informático copiaron el diseño de la IBM-PC. El término “PC-compatibles” se refiere a cualquiera computadora personal basada en el diseño original de IBM.
Las Microcomputadoras se dividen en las siguientes categorías.
1. Laptop o computadora portátil2. Estación de Trabajo ( tiene las mismas características de una PC
pero con la capacidad de procesamiento de una minicomputadora)
3. Computadora de Red (se utilizan como terminales inteligentes)4. Computadora de mano (hand held) ejemplos: PDA, PALM,
teléfonos celulares…
Clasificación del software
Si bien esta distinción es, en cierto modo, arbitraria, y a veces confusa, se puede clasificar al software de la siguiente forma:
Software de sistema: Es aquel que permite que el hardware funcione. Su objetivo es desvincular adecuadamente al programador de los detalles del computador en particular que se use, aislándolo especialmente del procesamiento referido a las características internas de: memoria, discos, puertos y dispositivos de comunicaciones, impresoras, pantallas, teclados, etc. El software de sistema le procura al usuario y programador adecuadas interfaces de alto nivel y utilidades de apoyo que permiten su mantenimiento. Incluye entre otros:
Sistemas operativos Controladores de dispositivo Herramientas de diagnóstico Herramientas de Corrección y Optimización Servidores Utilidades
Software de programación: Es el conjunto de herramientas que permiten al programador desarrollar programas informáticos, usando diferentes alternativas y lenguajes de programación, de una manera práctica. Incluye entre otros:
Editores de texto Compiladores Intérpretes Enlazadores Depuradores Entornos de Desarrollo Integrados (IDE): Agrupan las anteriores
herramientas, usualmente en un entorno visual, de forma que el programador no necesite introducir múltiples comandos para compilar, interpretar, depurar, etc.. Habitualmente cuentan con una avanzada interfaz gráfica de usuario (GUI).
Software de aplicación: Aquel que permite a los usuarios llevar a cabo una o varias tareas específicas, en cualquier campo de actividad susceptible de ser automatizado o asistido, con especial énfasis en los negocios. Incluye entre otros:
Aplicaciones de control y automatización industrial Aplicaciones ofimáticas Software educativo Software médico Software de Cálculo Numérico Software de Diseño Asistido (CAD) Software de Control Numérico (CAM)
SISTEMA NUMERICO
Es el sistema de numérico que utiliza internamente hardware de las computadoras actuales. Se basa en la representación de cantidades utilizando los dígitos 1 y 0, por tanto su base es dos (número de dígitos de sistemas). Cada digito de un número representado en este sistema se representa en BIT (contracción de binary digit).
CONVERSIONES NUMÉRICAS
Conversión Decimal - Binario:
La forma más simple es dividir sucesivamente el numero decimal y los cocientes que se van obteniendo por 2 hasta que el cociente en una de las divisiones se hagan cero.
Ejemplo: Convertir el numero decimal 10 binario
Conversión binaria decimal:
El método consiste en rescribir el numero binario en posición vertical de tal forma que la parte de la derecha que en la zona superior y la parte de la izquierda quede en la parte inferior. Se suma el digito al producto de dos con el resultado de la operación anterior, teniendo en cuenta que para el primer digito el resultado de la operación es "0".
Ejemplo: Convertir en decimal el numero binario 101011
OPERACIONES BASICAS
Suma Binaria: Es semejante a la suma decimal, con la diferencia de que se manejan solo dos dígitos (0 y 1), y que cuando el resultado excede de los símbolos utilizados se agrega el exceso (acarreo) a la suma parcial siguiente hacia la izquierda. Las tablas de sumar son:
Tabla del 0 Tabla del 1
0 + 0 = 0 1 + 0 = 1
0 + 1 = 1 1 + 1 =10 (0 con acarreo 1)
Ejemplo: Sumar los números binarios 100100 (36) y 10010 (18)
1 0 0 1 0 0………………………36
1 0 0 1 0…………………….+ 18
1 1 0 1 1 0………………………54
Obsérvese que no hemos tenido ningún acarreo en las sumas parciales.
Ejemplo: Sumar 11001 (25) y 10011 (19)
Resta Binaria: Es similar a la decimal, con la diferencia de que se manejan solo dos dígitos y teniendo en cuenta que al realizar las restas parciales entre dos dígitos de idéntica posiciones, una del minuendo y otra del sustraendo, si el segundo excede al segundo, se sustraes una unidad del digito de más a la izquierda en el minuendo (si existe y vale 1), convirtiéndose este último en 0 y equivaliendo la
unidad extraída a 1*2 en el minuendo de resta parcial que estamos realizando. Si es cero el digito siguiente a la izquierda, se busca en los sucesivos. Las tablas de Resta son:
Tabla del 0 Tabla del 1
0 - 0 = 0 1 - 0 = 1
0 - 1 = no cabe 1 - 1 = 0
Ejemplo:
1 1 1 1 1 1
- 1 0 1 0 1 0
0 1 0 1 0 1
Multiplicación binaria: Se realiza similar a la multiplicación decimal salvo que la suma final de los productos se hacen en binarios. Las tableas de Multiplicar son:
Tabla del cero (0) Tabla del uno (1)
0 * 0 = 0 1 * 0 = 0
0 * 1 = 0 1 * 1 = 1
Ejemplo:
División Binaria: Al igual que las operaciones anteriores, se realiza de forma similar a la división decimal salvo que las multiplicaciones y restas Internas al proceso de la división se hacen en binario.
Ejemplo:
Sistema Octal: Es sistema de numeración cuya base es 8 , es decir, utiliza 8 símbolos para la representación de cantidades . Estos sistemas es de los llamados posiciónales y la posición de sus cifras se mide con la relación a la coma decimal que en caso de no aparecer se supone implícitamente a la derecha del número. Estos símbolos son:
0 1 2 3 4 5 6 7
Sistema Decimal: Es uno de los sistema denominado posiciónales, utilizando un conjunto de símbolos cuyo significado depende fundamentalmente de su posición relativa al símbolo, denominado coma (,) decimal que en caso de ausencia se supone colocada a la derecha. Utiliza como base el 10, que corresponde al número del símbolo que comprende para la representación de cantidades; estos símbolos son:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Sistema Hexadecimal: Es un sistema posicional de numeración en el que su base es 16, por tanto, utilizara 16 símbolos para la representación de cantidades. Estos símbolos son:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
La arquitectura de computadora
La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadora. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (UCP) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.
También suele definirse como la forma de seleccionar e interconectar componentes de hardware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo.
El ordenador recibe y envía la información a través de los periféricos por medio de los canales. La UCP es la encargada de procesar la información que le llega al ordenador. El intercambio de información se tiene que hacer con los periféricos y la UCP. Todas aquellas unidades de un sistema exceptuando la UCP se denomina periférico, por lo que el ordenador tiene dos partes bien diferenciadas, que son: la UCP (encargada de ejecutar programas y que esta compuesta por la memoria principal, la UAL y la UC) y los periféricos (que pueden ser de entrada, salida, entrada-salida y comunicaciones).
Componentes de una CPU
PLACA MADRE
Es la plataforma sobre la que se construye la computadora, sirve como medio de conexión entre el microprocesador y los circuitos electrónicos de soporte de un sistema de cómputo en la que descansa la arquitectura abierta de la máquina también conocida como la tarjeta principal o "Placa Central" del computador. Existen variantes en el diseño de una placa madre, de acuerdo con el tipo de microprocesador que va a alojar y la posibilidad de recursos que podrá contener. Integra y coordina todos los elementos que permiten el adecuado funcionamiento de una PC, de este modo, una tarjeta madre se comporta como aquel dispositivo que opera como plataforma o circuito principal de una computadora.
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, los principales son:
* Microprocesador o Procesador: (CPU – Unidad de Procesamiento Central) el cerebro del computador montado sobre una pieza llamada zócalo o slot
* Memoria principal temporal: (RAM – Memoria de acceso aleatorio) montados sobre las ranuras de memoria llamados generalmente bancos de memoria.
* Las ranuras de expansión: o slots donde se conectan las demás tarjetas que utilizará el computador como por ejemplo la tarjeta de video, sonido, modem, etc.
* Chips: como puede ser el BIOS, los Chipset o controladores.
COMPONENTES DE UNA PLACA MADRE
* Zócalo del microprocesador
* Ranuras de memoria
* Chipset de control
* BIOS
* Slots de expansión (ISA, PCI, AGP...)
* Memoria caché
* Conectores internos
* Conectores externos
* Conector eléctrico
* Pila
* Ranuras de expansión para periféricos
* Puertos de E/S.
FUNCIONES DE UNA PLACA MADRE
* Conexión física.
* Administración, control y distribución de energía eléctrica.
* Comunicación de datos.
* Temporización
* Sincronismo.
* Control y monitoreo
(Placa madre)
TIPOS DE PLACAS MADRES
* AT miniatura/AT tamaño completo es un formato que utilizaban los primeros ordenadores con procesadores 386 y 486. Este formato fue reemplazado por el formato ATX, cuya forma favorecía una mejor circulación de aire y facilitaba a la vez el acceso a los componentes.
* ATX: El formato ATX es una actualización del AT miniatura. Estaba diseñado para mejorar la facilidad de uso. La unidad de conexión de las placas madre ATX está diseñada para facilitar la conexión de periféricos (por ejemplo, los conectores IDE están ubicados cerca de los discos). De esta manera, los componentes de la placa madre están dispuestos en paralelo. Esta disposición garantiza una mejor refrigeración.
* ATX estándar: Tradicionalmente, el formato del estándar ATX es de 305 x 244 mm. Incluye un conector AGP y 6 conectores PCI.
* micro-ATX: El formato microATX resulta una actualización de ATX, que posee las mismas ventajas en un formato más pequeño (244 x 244 mm), a un menor costo. El Micro-ATX incluye un conector AGP y 3 conectores PCI.
* Flex-ATX: FlexATX es una expansión del microATX, que ofrece a su vez una mayor flexibilidad para los fabricantes a la hora de diseñar sus ordenadores. Incluye un conector AGP y 2 conectores PCI.
* mini-ATX: El miniATX surge como una alternativa compacta al formato microATX (284 x 208 mm) e incluye a su vez, un conector AGP y 4 conectores PCI en lugar de los 3 del microATX. Fue diseñado principalmente para mini-PC (ordenadores barebone).
* BTX: El formato BTX (Tecnología Balanceada Extendida), respaldado por la marca Intel, es un formato diseñado para mejorar tanto la disposición de componentes como la circulación de aire, la acústica y la disipación del calor. Los distintos conectores (ranuras de memoria, ranuras de expansión) se hallan distribuidos en paralelo, en el sentido de la circulación del aire. De esta manera, el microprocesador está ubicado al final de la carcasa, cerca de la entrada de aeración, donde el aire resulta más fresco. El cable de
alimentación del BTX es el mismo que el de la fuente de alimentación del ATX. El estándar BTX define tres formatos:
* BTX estándar, con dimensiones estándar de 325 x 267 mm;
* micro-BTX, con dimensiones reducidas (264 x 267 mm);
* pico-BTX, con dimensiones extremadamente reducidas (203 x 267 mm).
* ITX: el formato ITX (Tecnología de Información Extendida), respaldado por Via, es un formato muy compacto diseñado para configuraciones en miniatura como lo son las mini-PC. Existen dos tipos de formatos ITX principales:
* mini-ITX, con dimensiones pequeñas (170 x 170 mm) y una ranura PCI;
* nano-ITX, con dimensiones muy pequeñas (120 x 120 mm) y una ranura miniPCI. Por esta razón, la elección de la placa madre y su factor de forma dependen de la elección de la carcasa. La tabla que se muestra a continuación resume las características de los distintos factores de forma.
Factor de forma | Dimensiones | Ranuras |
microATX | 305 x 244 mm | AGP/3 PCI |
FlexATX | 229 x 191 mm | AGP/2 PCI |
Mini ATX | 284 x 208 mm | AGP/4 PCI |
Mini ITX | 170 x 244 mm | 1 PCI |
Nano ITX | 120 x 244 mm | 1 MiniPCI |
BTX | 325 x 267 mm | 7 |
microBTX | 264 x 267 mm | 4 |
picoBTX | 203 x 267 mm | 1 |
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ELEMENTOS QUE CONFORMAN UNA TARJETA MADRE
Muchos de los elementos fundacionales de la tarjeta madre siguen formando parte de ella (con sus respectivas mejoras), otros han pasado al exterior, y muchos otros se han incorporado. En la actualidad, una tarjeta madre estándar cuenta básicamente con los siguientes elementos:
1.- conectores:
1) Conectores PS/2 para mouse y teclado: incorporan un icono para distinguir su uso.
2) Puerto paralelo: utilizado por la impresora. Actualmente reemplazado por USB.
3) Conectores de sonido: las tarjetas madre modernas incluyen una placa de sonido con todas sus conexiones.
4) Puerto serie: utilizado para mouse y conexiones de baja velocidad entre PCS.
5) Puerto USB: puerto de alta velocidad empleado por muchos dispositivos externos, como los escáneres o las cámaras digitales.
6) Puerto FireWire: puerto de alta velocidad empleado por muchos dispositivos externos. No todas las tarjetas madre cuentan con una conexión de este tipo.
7) Red: generalmente las tarjetas madre de última generación incorporan una placa de red y la conexión correspondiente.
2.- Socket:
La tarjeta principal viene con un zócalo de CPU que permite colocar el microprocesador. Es un conector cuadrado, la cual tiene orificios muy pequeños en donde encajan los pines cuando se coloca el microprocesador a presión.
En él se inserta el procesador o microprocesador:
Chip o el conjunto de chips que ejecuta instrucciones en datos, mandados por el software. Elemento central del proceso de datos. Se encuentra equipado con buses de direcciones de datos y control que le permiten llevar cabo sus tareas.
3.- Bancos de memoria
Son los conectores donde se inserta la memoria principal de una PC, llamada RAM.
Estos conectores han ido variando en tamaño, capacidad y forma de conectarse.
4.- Floppy o FDD: conector para disquetera, ya casi no se utilizan.
5.- Conectores IDE: aquí se conecta el cable plano que establece la conexión con los discos duros y unidades lectoras de CD/CD-RW.
6.- Conectores Eléctricos:
Es donde se le da vida a la computadora, ya que es allí donde se le proporciona la energía desde la fuente de poder a la tarjeta madre o principal.
7.- Chip BIOS / CMOS
Chip que incorpora un programa encargado de dar soporte al manejo de algunos dispositivos de entrada y salida. Además 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, de muy bajo consumo y que es mantenida con una pila.
8.- El Bus
Envía la información entre las partes del equipo.
9.- Conectores de gabinete RESET y encendido: estas funciones están provistas por estos pequeños enchufes. El manual de la tarjeta madre indica como conectarlos correctamente.
10.- Chipset:
Conjunto de chips que se encargan de controlar determinadas funciones del ordenador, como la forma en que interacciona el microprocesador con la memoria o la caché, o el control de los puertos y slots.
11.- Batería
Componente encargado de suministrar energía a la memoria que guarda los datos de la configuración del Setup.
12.- Ranuras de expansión:
Ranuras donde se insertan las tarjetas de otros 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.
Conectores más comunes:
Conectores externos: para dispositivos periféricos externos como el teclado, ratón, impresora, módem externo, cámaras Web, cámaras digitales, scanner, entre otras.
Conectores Internos: para dispositivos internos, como pueden ser la unidad de disco flexible o comúnmente llamada disquete, el disco duro, las unidades de CD, etc.
13.-Ranuras AGP: o más bien ranura, ya que se dedica exclusivamente a conectar tarjetas de vídeo 3D, por lo que sólo suele haber una; además, su propia estructura impide que se utilice para todos los propósitos, por lo que se utiliza como una ayuda para el PCI.
-Disipador del calor y ventilador
Controla la temperatura.
-Jumper
Pequeño conductor de cobre cubierto de plástico utilizado para unir dos pines y completar un circuito.
-Cache
Forma parte de la tarjeta madre y del procesador se utiliza para acceder rápidamente a la información que utiliza el procesador.
Periféricos
Las Computadoras son una herramienta esencial, prácticamente en casi todos los campos de nuestras vidas; es útil, ayuda a la mejora y excelencia del trabajo; lo que lo hace mucho mas fácil y práctico
En poco tiempo, las computadoras se han integrado de tal manera a nuestra vida cotidiana, puesto que han transformado los procesos laborales complejos y de gran dificultad hacia una manera más eficiente de resolver los problemas difíciles, buscándole una solución práctica.
El papel que juegan los dispositivos periféricos de la computadora es esencial, ya que sin tales dispositivos la computadora no sería útil a los usuarios.
Los dispositivos periféricos nos ayudan a introducir a la computadora los datos para que esta nos ayude a la resolución de problemas y por consiguiente obtener el resultado de dichas operaciones, es decir; estos dispositivos nos ayudan a comunicarnos con la computadora, para que esta a su vez nos ayude a resolver los problemas que tengamos y realice las operaciones que nosotros no podamos realizar manualmente.
La computadora necesita de entradas para poder generar salidas y éstas se dan a través de dos tipos de dispositivos periféricos:
Dispositivos Periféricos de Entrada
Y Dispositivos Periféricos de Salida
1.- Los Dispositivos de Entrada:
Estos dispositivos permiten al usuario del computador introducir datos, comandos y programas en el CPU. El dispositivo de entrada más común es un teclado similar al de las máquinas de escribir. La
información introducida con el mismo, es transformada por el ordenador en modelos reconocibles. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan en la memoria central o interna. Los Dispositivos de Entrada, convierten la información en señales eléctricas que se almacenan en la memoria central.
1. Los Tipos de Dispositivos de Entrada Más Comunes Son:
a) Teclado: El teclado es un dispositivo eficaz para introducir datos no gráficos como rótulos de imágenes asociados con un despliegue de gráficas. Los teclados también pueden ofrecerse con características que facilitan la entrada de coordenadas de la pantalla, selecciones de menús o funciones de gráficas. (Ver fig. nº 1
Teclado 101: El teclado pesa 1.1 Lb y mide 11.6 Pulgadas de ancho, 4.3 pulgadas de profundidad y 1.2 de altura. Entre los accesorios disponibles se encuentran: cableado para Sun, PC(PS/2) y computadoras Macintosh. Las dimensiones de este teclado son su característica principal. Es pequeño. Sin embargo se siente como un teclado normal.
Teclado Ergonómico: Al igual que los teclados normales a través de éste se pueden introducir datos a la computadora pero su característica principal es el diseño del teclado ya que éste evita lesiones y da mayor comodidad al usuario, ya que las teclas se encuentran separadas de acuerdo al alcance de nuestras manos, lo que permite mayor confort al usuario.
Teclado para Internet: El nuevo Internet Keyboard incorpora 10 nuevos botones de acceso directo, integrados en un teclado estándar de ergonómico diseño que incluye un apoya manos. Los nuevos botones permiten desde abrir nuestro explorador Internet hasta ojear el correo electrónico. El software incluido, posibilita la personalización de los botones para que sea el teclado el que trabaje como nosotros queramos que lo haga.
Teclado Alfanumérico: Es un conjunto de 62 teclas entre las que se encuentran las letras, números, símbolos ortográficos, Enter, alt, etc; se utiliza principalmente para introducir texto.
Teclado de Función: Es un conjunto de 13 teclas entre las que se encuentran el ESC, tan utilizado en sistemas informáticos,
más 12 teclas de función. Estas teclas suelen ser configurables pero por ejemplo existe un convenio para asignar la ayuda a F1.
Teclado Numérico: Se suele encontrar a la derecha del teclado alfanumérico y consta de los números así como de un Enter y los operadores numéricos de suma, resta, etc.
Teclado Especial: Son las flechas de dirección y un conjunto de 9 teclas agrupadas en 2 grupos; uno de 6 (Inicio y fin entre otras) y otro de 3 con la tecla de impresión de pantalla entre ellas.
Teclado de Membrana: Fueron los primeros que salieron y como su propio nombre indica presentan una membrana entre la tecla y el circuito que hace que la pulsación sea un poco más dura.
Teclado Mecánico: Estos nuevos teclados presentan otro sistema que hace que la pulsación sea menos traumática y más suave para el usuario.
b) Ratón ó Mouse: Es un dispositivo electrónico que nos permite dar instrucciones a nuestra computadora a través de un cursor que aparece en la pantalla y haciendo clic para que se lleve a cabo una acción determinada; a medida que el Mouse rueda sobre el escritorio, el cursor (Puntero) en la pantalla hace lo mismo. Tal procedimiento permitirá controlar, apuntar, sostener y manipular varios objetos gráficos (Y de texto) en un programa.
(Ver fig. nº 2)
A este periférico se le llamó así por su parecido con un roedor.
Existen modelos en los que la transmisión se hace por infrarrojos eliminando por tanto la necesidad de cableado.
Al igual que el teclado, el Mouse es el elemento periférico que más se utiliza en una PC (Aunque en dado caso, se puede prescindir de él).
Los "ratones" han sido los elementos que más variaciones han sufrido en su diseño.
Tipos de Mouse: Existen diferentes tecnologías con las que funciona el Mouse:
Mecánica: era poco precisa y estaba basada en contactos físicos eléctricos a modo de escobillas que en poco tiempo comenzaban a fallar.
Óptica: es la más utilizada en los "ratones" que se fabrican ahora.
Opto mecánica: son muy precisos, pero demasiado caros y fallan a menudo.
Existen "ratones", como los trackballs, que son dispositivos en los cuales se mueve una bola con la mano, en lugar de estar abajo y arrastrarla por una superficie.
Mouse Óptico Mouse Trackball: Es una superficie del tamaño de una tarjeta de visita por la que se desliza el dedo para manejar el cursor, son estáticos e ideales para cuando no se dispone de mucho espacio.
Hay otro tipo de "ratones" específicos para algunas aplicaciones, como por ejemplo las presentaciones en PC. Estos "ratones" suelen ser inalámbricos y su manejo es como el del tipo TrackBall o mediante botones de dirección. Y por último, podemos ver modelos con ruedas de arrastre que permiten visualizar más rápidamente las páginas de Internet.
c) Micrófono: Los micrófonos son los transductores encargados de transformar energía acústica en energía eléctrica, permitiendo, por lo tanto el registro, almacenamiento, transmisión y procesamiento electrónico de las señales de audio. Son dispositivos duales de los altoparlantes, constituyendo ambos transductores los elementos mas significativos en cuanto a las características sonoras que sobre imponen a las señales de audio. (Ver fig. nº3)
Existen los llamados micrófonos de diadema que son aquellos, que, como su nombre lo indica, se adhieren a la cabeza como una diadema cualquiera, lo que permite al usuario mayor comodidad ya no necesita sostenerlo con las manos, lo que le permite realizar otras actividades.
d) Scanner: Es una unidad de ingreso de información. Permite la introducción de imágenes gráficas al computador mediante un sistema de matrices de puntos, como resultado de un barrido óptico del
documento. La información se almacena en archivos en forma de mapas de bits (bit maps), o en otros formatos más eficientes como Jpeg o Gif.
Existen scanners que codifican la información gráfica en blanco y negro, y a colores. Así mismo existen scanners de plataforma plana fija (Cama Plana) con apariencia muy similar a una fotocopiadora, y scanners de barrido manual. Los scanners de cama plana pueden verificar una página entera a la vez, mientras que los portátiles solo pueden revisar franjas de alrededor de 4 pulgadas. Reconocen imágenes, textos y códigos de barras, convirtiéndolos en código digital.
Los exploradores gráficos convierten una imagen impresa en una de video (Gráficos por Trama) sin reconocer el contenido real del texto o las figuras. (Ver fig. nº 4)
e) Cámara Digital: se conecta al ordenador y le transmite las imágenes que capta, pudiendo ser modificada y retocada, o volverla a tomar en caso de que este mal. Puede haber varios tipos:
Cámara de Fotos Digital: Toma fotos con calidad digital, casi todas incorporan una pantalla LCD (Liquid Cristal Display) donde se puede visualizar la imagen obtenida. Tiene una pequeña memoria donde almacena fotos para después transmitirlas a un ordenador.
Cámara de Video: Graba videos como si de una cámara normal, pero las ventajas que ofrece en estar en formato digital, que es mucho mejor la imagen, tiene una pantalla LCD por la que ves simultáneamente la imagen mientras grabas. Se conecta al PC y este recoge el video que has grabado, para poder retocarlo posteriormente con el software adecuado.
Webcam: Es una cámara de pequeñas dimensiones. Sólo es la cámara, no tiene LCD. Tiene que estar conectada al PC para poder funcionar, y esta transmite las imágenes al ordenador. Su uso es generalmente para videoconferencias por Internet, pero mediante el software adecuado, se pueden grabar videos como una cámara normal y tomar fotos estáticas. (Ver fig. nº 5)
f. Lector de Código de Barras: Dispositivo que mediante un haz de láser lee dibujos formados por barras y espacios paralelos,
que codifica información mediante anchuras relativas de estos elementos. Los códigos de barras representan datos en una forma legible por el ordenador, y son uno de los medios más eficientes para la captación automática de datos. (Ver fig. nº 6)
g. Lápices Ópticos: Es una unidad de ingreso de información que funciona acoplada a una pantalla fotosensible. Es un dispositivo exteriormente semejante a un lápiz, con un mecanismo de resorte en la punta o en un botón lateral, mediante el cual se puede seleccionar información visualizada en la pantalla. Cuando se dispone de información desplegada, con el lápiz óptico se puede escoger una opción entre las diferentes alternativas, presionándolo sobre la ventana respectiva o presionando el botón lateral, permitiendo de ese modo que se proyecte un rayo láser desde el lápiz hacia la pantalla fotosensible. No requiere una pantalla ni un recubrimiento especiales como puede ser el caso de una pantalla táctil, pero tiene la desventaja de que sostener el lápiz contra la pantalla durante periodos largos de tiempo llega a cansar al usuario. (Ver fig. nº 7)
h) Palancas de Mando (Joystick): Dispositivo señalador muy conocido, utilizado mayoritariamente para juegos de ordenador o computadora, pero que también se emplea para otras tareas. Un joystick o palanca de juegos tiene normalmente una base de plástico redonda o rectangular, a la que está acoplada una palanca vertical. Es normalmente un dispositivo señalador relativo, que mueve un objeto en la pantalla cuando la palanca se mueve con respecto al centro y que detiene el movimiento cuando se suelta. En aplicaciones industriales de control, el joystick puede ser también un dispositivo señalador absoluto, en el que con cada posición de la palanca se marca una localización específica en la pantalla. (Ver fig. nº 8)
i) Tarjetas Perforadas: ficha de papel manila de 80 columnas, de unos 7,5 cm. (3 pulgadas) de ancho por 18 cm. (7 pulgadas) de largo, en la que podían introducirse 80 columnas de datos en forma de orificios practicados por una máquina perforadora. Estos orificios correspondían a números, letras y otros caracteres que podía leer un ordenador equipada con lector de tarjetas perforadas.
2.- Los Dispositivos de Salida:
Estos dispositivos permiten al usuario ver los resultados de los cálculos o de las manipulaciones de datos de la computadora. El dispositivo de salida más común es la unidad de visualización (VDU, acrónimo de Video Display Unit), que consiste en un monitor que presenta los caracteres y gráficos en una pantalla similar a la del televisor.
1. Los tipos de Dispositivos de Salida más Comunes Son:
a) Pantalla o Monitor: Es en donde se ve la información suministrada por el ordenador. En el caso más habitual se trata de un aparato basado en un tubo de rayos catódicos (CRT) como el de los televisores, mientras que en los portátiles es una pantalla plana de cristal líquido (LCD). (Ver fig. nº 9)
Puntos a Tratar en un Monitor:
Resolución: Se trata del número de puntos que puede representar el monitor por pantalla, en horizontal x vertical. Un monitor cuya resolución máxima sea 1024x 768 puntos puede representar hasta 768 líneas horizontales de 1024 puntos cada una.
Refresco de Pantalla: Se puede comparar al número de fotogramas por segundo de una película de cine, por lo que deberá ser lo mayor posible. Se mide en HZ (hertzios) y debe estar por encima de los 60 Hz, preferiblemente 70 u 80. A partir de esta cifra, la imagen en la pantalla es sumamente estable, sin parpadeos apreciables, con lo que la vista sufre mucho menos.
Tamaño de punto (Dot Pitch): Es un parámetro que mide la nitidez de la imagen, midiendo la distancia entre dos puntos del mismo color; resulta fundamental a grandes resoluciones. En ocasiones es diferente en vertical que en horizontal, o se trata de un valor medio, dependiendo de la disposición particular de los puntos de color en la pantalla, así como del tipo de rejilla empleada para dirigir los haces de electrones.
b) Impresora: es el periférico que el ordenador utiliza para presentar información impresa en papel. Las primeras impresoras nacieron muchos años antes que el PC e incluso antes que los monitores, siendo el método más usual para presentar los resultados de los cálculos en aquellos primitivos ordenadores.
En nada se parecen las impresoras a sus antepasadas de aquellos tiempos, no hay duda de que igual que hubo impresoras antes que PCs, las habrá después de éstos, aunque se basen en tecnologías que aún no han sido siquiera inventadas. (Ver fig. nº 10)
Hay Varios Tipos:
Matriciales: Ofrecen mayor rapidez pero una calidad muy baja. Inyección: La tecnología de inyección a tinta es la que ha
alcanzado un mayor éxito en las impresoras de uso doméstico o para pequeñas empresas, gracias a su relativa velocidad, calidad y sobre todo precio reducidos, que suele ser la décima parte de una impresora de las mismas características. Claro está que hay razones de peso que justifican éstas características, pero para imprimir algunas cartas, facturas y pequeños trabajos, el rendimiento es similar y el costo muy inferior. Hablamos de impresoras de color porque la tendencia del mercado es que la informática en conjunto sea en color. Esta tendencia empezó hace una década con la implantación de tarjetas gráficas y monitores en color. Todavía podemos encontrar algunos modelos en blanco y negro pero ya no son recomendables.
Láser: Ofrecen rapidez y una mayor calidad que cualquiera, pero tienen un alto costo y solo se suelen utilizar en la mediana y grande empresa. Por medio de un haz de láser imprimen sobre el material que le pongamos las imágenes que le haya enviado la CPU.
c) Altavoces: Dispositivos por los cuales se emiten sonidos procedentes de la tarjeta de sonido. Actualmente existen bastantes ejemplares que cubren la oferta más común que existe en el mercado. Se trata de modelos que van desde lo más sencillo (una pareja de altavoces estéreo), hasta el más complicado sistema de Dolby Digital, con nada menos que seis altavoces, pasando por productos intermedios de 4 o 5 altavoces. (Ver fig. nº 11)
d) Auriculares: Son dispositivos colocados en el oído para poder escuchar los sonidos que la tarjeta de sonido envía. Presentan la ventaja de que no pueden ser escuchados por otra persona, solo la que los utiliza. (Ver fig. nº 12)
e) Bocinas: Cada vez las usa más la computadora para el manejo de sonidos, para la cual se utiliza como salida algún tipo de bocinas. Algunas bocinas son de mesas, similares a la de cualquier aparato de sonidos y otras son portátiles (audífonos). Existen modelos muy variados, de acuerdo a su diseño y la capacidad en watts que poseen.
f) Multimedia: Combinación de Hardware y Software que puede reproducir salidas que emplean diversos medios como texto, gráficos, animación, video, música, voz y efectos de sonido.
g) Plotters (Trazador de Gráficos): Es una unidad de salida de información que permite obtener documentos en forma de dibujo.
Existen plotters para diferentes tamaños máximos de hojas (A0, A1, A2, A3 y A4); para diferentes calidades de hojas de salida (bond, calco, acetato); para distintos espesores de línea de dibujo (diferentes espesores de rapidógrafos), y para distintos colores de dibujo (distintos colores de tinta en los rapidógrafos).
h) Fax: Dispositivo mediante el cual se imprime una copia de otro impreso, transmitida o bien, vía teléfono, o bien desde el propio fax. Se utiliza para ello un rollo de papel que cuando acaba la impresión se corta.
I) Data Show (Cañón): Es una unidad de salida de información. Es básicamente una pantalla plana de cristal líquido, transparente e independiente. Acoplado a un retro proyector permite la proyección amplificada de la información existente en la pantalla del operador.
Unidades de almacenamiento secundario
Las unidades de almacenamiento secundario (memoria secundaria, memoria auxiliar o memoria externa)no es el conjunto de dispositivos (aparatos) y medios (soportes) de almacenamiento, que conforman el
subsistema de memoria de una computadora, junto a la memoria principal. No deben confundirse las "unidades o dispositivos de almacenamiento" con los "medios o soportes de almacenamiento", pues los primeros son los aparatos que leen o escriben los datos almacenados en los soportes.
La memoria secundaria es un tipo de almacenamiento masivo y permanente (no volátil), a diferencia de la memoria RAM que es volátil; pero posee mayor capacidad de memoria que la memoria principal, aunque es más lenta que ésta.
El proceso de transferencia de datos a un equipo de cómputo se le llama "procedimiento de lectura". El proceso de transferencia de datos desde la computadora hacia el almacenamiento se denomina "procedimiento de escritura".
En la actualidad para almacenar información se usan principalmente tres 'tecnologías':
1. Magnética (ej. disco duro, disquete, cintas magnéticas);2. Óptica (ej. CD, DVD, etc.)
1. Algunos dispositivos combinan ambas tecnologías, es decir, son dispositivos de almacenamiento híbridos, por ej., discos Zip.
3. Memoria Flash (Tarjetas de Memorias Flash y Unidades de Estado sólido SSD)
Componentes Internos de Una Computadora
En el interior de un gabinete de computadora, veras cables y conectores llendo y viniendo de un lado a otro, Una cosa que hay que
recordar es que cada computadora es distinta en cuanto a su interior se refiere. En algunas computadoras la tarjeta de video esta integrada a la tarjeta madre (Motherboard) mientras que en otras computadoras, la tarjeta de video puede estar puesta en un conector PCI o AGP.
Veremos un vistazo general de los tipos de componentes internos de una computadora. Hay que recordar que el interior de una computadora varia de modelo a modelo.
Lista de Componentes Internos
MotherboardCPUBIOSRAMTarjeta de VideoTarjeta de Sonido (Opcional)Tarjeta de Red (Opcional)Unidades de AlmacenamientoFuente de Poder
Motherboard
El motherboard es el corazón de la computadora. El motherboard (tarjeta madre) contiene los conectores para conectar tarjetas adicionales (también llamadas tarjetas de expansión por ejemplo tarjetas de video, de red, MODEM, etc.). Típicamente el motherboard contiene el CPU, BIOS, Memoria, interfaces para dispositivos de almacenamiento, puertos serial y paralelo aunque estos puertos ya son menos comunes por ser tecnología vieja ahora se utilizan mas los
puertos USB, ranuras de expansión, y todos los controladores requeridos para manejar los dispositivos periféricos estándar, como el teclado, la pantalla de video y el dispositivo de disco flexible.
Al comprar un motherboard es indispensable que concuerde con el tipo de procesador que vamos a utilizar ya que los distintos procesadores utilizan un conector diferente, por lo tanto deben de hacer juego, también hay que asegurarse de que la velocidad del procesador y la memoria pueda ser manejado por el motherboard. Así que cuando compres un motherboard, procesador y memoria asegúrate de que sean compatibles entre sí.
Otro aspecto a considerar en el motherboard es que existen distintas tipos de formas de la tarjeta madre (form-factor), que definen como se conecta el motherboard al gabinete, los conectores para la fuente de poder y las características eléctricas. Hay bastantes formas de motherboard disponibles Baby AT, ATX, microATX y NLX. Hoy en día se consideran el Baby AT y el ATX como motherboards genéricos.
No se puede poner un motherboard ATX en un Gabinete baby AT, pero si puedes poner un motherboard baby AT y su fuente de poder en muchos Gabinetes ATX que tienen la preparación para montar ambos tipos de motherboard. Muchos motherboard recientes de forma baby AT traen conectores para corriente para los dos tipos de Fuentes de poder.baby AT y ATX. Lista de Componentes Internos.
CPU
Es la abreviación de las siglas en ingles de las palabras Unidad
Central de Procesamiento (central processing unit). El CPU es el cerebro de la computadora. Algunas veces se le dice simplemente el procesador o procesador central. El CPU es donde se realizan la mayoría de los cálculos. En términos de poder de computación, el CPU es el elemento más importante de un sistema de computo.
En computadoras personales y pequeños servidores, el CPU esta contenido en una pastilla llamada microprocesador.
Dos componentes típicos del CPU son:
La unidad lógica aritmética (ALU), la cual realiza las operaciones lógicas y matemáticas.La unidad de control, la cual extrae instrucciones de la memoria la decodifica y ejecuta, llamando al ALU cuando es necesario.Actualmente hay 2 productores principales de Procesadores, Intel y AMD.
Intel tiene 2 familias de procesadores, El Celeron para los equipos menos poderosos y el Pentium 4 para los mas poderosos con el Pentium 5 en camino.
AMD también tiene 2 familias de productos, El Duron para los equipos económicos y el Athlon para los mas poderosos.
Los CPU´s de Intel y AMD requieren un motherboard diseñado especialmente para ellos. El procesador determina el tipo de motherboard que necesitas para tu sistema.
En precio y rendimiento los CPU´s de Intel y AMD están muy parejos.
El rendimiento de un CPU generalmente se mide en ciclos de reloj por segundo. Entre mas alto los ciclos de reloj por segundo, es mas rápido el procesador, Aunque esto no siempre es verdad. Los procesadores AMD corren a menos ciclos de reloj por segundo que los CPU´s de Intel, pero siguen teniendo un rendimiento igual por el precio.
Esto se debe a que los procesadores AMD son mas eficientes por ciclo de reloj, Los ciclos de reloj por segundo se expresan en Giga Hertz. Un procesador que corre a 1 Giga Hertz es considerado de baja velocidad y un procesador que corre a 3 o mas Giga Hertz se considera de alta velocidad.
Los procesadores AMD usan un sistema de calificación basado en el rendimiento en vez de calificar solo la velocidad. Un procesador AMD calificado a 3200+ significa que tiene un rendimiento al mismo nivel que un CPU Pentium de 3200 MHZ o 3.2 GHZ.
Los procesadores también se califican por la velocidad a la cual se conectan al motherboard. Esto se llama velocidad FSB (Front Side Bus). Los procesadores de Intel pueden tener una velocidad hasta 800 MHz FSB y el AMD hasta 400 MHz FSB. Por eso te debes de asegurar que el motherboard soporte la velocidad FSB del procesador.
BIOS
Bios es un acrónimo de Basic input/output system (sistema básico de entrada / salida). El BIOS es el software que determina que puede hacer una computadora sin acceder programas de un disco. En las PCs, el BIOS contiene todo el código requerido para controlar el teclado, el monitor, las unidades de discos, las comunicaciones seriales, y otras tantas funciones.
El BIOS típicamente se pone en una pastilla ROM que viene con la computadora (también se le llama ROM BIOS. Esto asegura que el BIOS siempre estará disponible y no se dañara por falla en el disco. También hace posible que la computadora inicie por sí sola. A causa de que la RAM es más rápida que el ROM, muchos fabricantes de computadoras diseñan sistemas en los cuales el BIOS es copiado de la ROM a la RAM cada vez que la computadora es iniciada. Esto se conoce como shadowing.
Muchas computadoras modernas tienen Flash BIOS, que significa que el BIOS se grabo en una pastilla de memoria flash, que puede ser actualizado si es necesario.
RAM
RAM es acrónimo para random access memory (memoria de acceso aleatorio), es un tipo de memoria que puede ser accesado aleatoriamente; esto es, que cualquier byte de memoria puede ser accesado sin tocar los bytes predecesores. RAM es el tipo de memoria mas común encontrado en computadoras y otros dispositivos, como impresoras.
Hay dos tipos básicos de RAM
RAM dinámica (DRAM)RAM estatica (SRAM)
Los 2 tipos difieren en la tecnología que utilizan para retener datos, el tipo mas común es la RAM dinámica. La RAM Dinámica necesita refrescarse miles de veces por segundo. La RAM estática no necesita ser refrescada, lo cual la hace mas rápida, pero también mas cara que la RAM dinámica. Ambos tipos de RAM son volátiles, ya que pierden su contenido cuando la energía es apagada.
Tarjeta de Video
La tarjeta de video, es el componente encargado de generar la señal de video que se manda a la pantalla de video por medio de un cable. La tarjeta de video se encuentra normalmente en integrado al motherboard de la computadora o en una placa de expansión. La tarjeta gráfica reúne toda la información que debe visualizarse en pantalla y actúa como interfaz entre el procesador y el monitor; la información es enviada a éste por la placa luego de haberla recibido a través del sistema de buses. Una tarjeta gráfica se compone, básicamente, de un controlador de video, de la memoria de pantalla o RAM video, y el generador de caracteres, y en la actualidad también poseen un acelerador de gráficos.
El controlador de video va leyendo a intervalos la información almacenada en la RAM video y la transfiere al monitor en forma de señal de video; el número de veces por segundo que el contenido de la RAM video es leído y transmitido al monitor en forma de señal de video se conoce como frecuencia de refresco de la pantalla. Entonces, como ya dijimos antes, la frecuencia depende en gran medida de la calidad de la placa de video.
Tarjeta de Sonido (Opcional)
- La mayoría de las tarjetas madre ahora cuentan con algún tipo de controlador de sonido integrado. Por lo tanto, las tarjetas de sonido no son necesarios a menos que quieras mayor fidelidad de sonido en tu computadora o liberar un poco de carga al CPU con el control del sonido.
Tarjeta de RED (Opcional)
- Estar en Red ya sea Internte o una Intranet es tan comun e indispensable que esta debería ser una característica estándar en todas las placas base. Algunas placas base, incluso, ofrecen adaptadores de red inalámbrica construido adentro Si la placa no tiene
un conector Ethernet, puede ser necesario instalar una tarjeta PCI Ethernet o tal vez una tarjeta inalámbrica 802.11.
Unidades de Almacenamiento
Refiriéndonos a varias técnicas y dispositivos para almacenar grandes cantidades de datos. Los primeros dispositivos de almacenamiento fueron las tarjetas perforadas, que fueron usadas desde el año 1804 en maquinas tejedoras de ceda. Los dispositivos modernos de almacenamiento incluyen todo tipos de unidades de disco y de unidades de cinta. Almacenamiento masivo es distinto al de memoria, que se refiere a almacenamiento temporal, en cambio los dispositivos de almacenamiento masivo retienen los datos aun cuando la computadora es apagada.
Los tipos principales de dispositivos de almacenamiento masivo son:
Discos flexibles (disquetes): Relativamente lentos y pequeña capacidad, pero muy portables, baratos y universales (casi obsoletos, las computadoras nuevas ya no los utilizán)
Discos Duros:
rápidos y mucho mayor capacidad, pero más caros, Algunos dispositivos de disco duro son portátiles pero la mayoría no.
Discos Ópticos: (conocidos como CDs y DVD´s) al contrario de los discos flexibles y los discos duros, los cuales usan electromagnetismo para codificar los datos, los sistemas de discos ópticos usan un láser para leer y escribir datos. Los discos ópticos tienen buena capacidad, pero no son tan rápidos como los discos duros. Y por lo general son de solo lectura, aunque también hay reescribibles.
Cintas: Relativamente baratas y pueden tener una gran capacidad, pero no permiten acceso aleatorio a los datos.
Discos de memoria Flash USB:
( Jumpdrives, Pocket Drives, Pen Drives, thumb drives) dispositivos muy pequeños, ligeros y portátiles pueden almacenar hasta 2gb de datos estos dispositivos se han vuelto muy populares y están sustituyendo a los discos flexibles al tener mayor capacidad y velocidad, estos dispositivos pueden mantener la información hasta por 10 años.
Fuente de Poder
La fuente de poder es el componente que proporciona el poder eléctrico a la computadora. La mayoría de las computadoras pueden conectarse a un enchufe eléctrico estándar. La fuente de poder jala la cantidad requerida de electricidad y la convierte la corriente AC a corriente DC. También regula el voltaje para eliminar picos y crestas comunes en la mayoría de los sistemas eléctricos. Pero no todas las fuentes de poder, realizan el regulado de voltaje adecuadamente, así que una computadora siempre esta susceptible a fluctuaciones de voltaje.
Las fuentes de poder se califican en términos de los watts que generan. Entre más poderosa sea la computadora, mayor cantidad de watts necesitan sus componentes.
BIBLIOGRAFIA
www.introinf.unlu.edu.ar/biblioteca/ libro completo.pdf
www.lsf.com.ar/ libros /.../ INTRODUCCION-A-LA - INFORMATICA -6TA- EDICION/
www.dasumo.com/ libros / introduccion-a-la - informatica -por- georgebeeckman-pdf.html