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INTRODUCCIÓN
AL "HARDWARE" (EQUIPO)
DE
LA MICROCOMPUTADORA (PC)
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Prof. : Edgar Lopategui Corsino
Consideraciones Preliminares
El equipo ("hardware") incluye
todo el equipo físico del sistema de la computadora. Puede componer
una sola unidad o puede ser un número de dispositivos separados.
Cada componente del equipo de computadora consiste de circuitos electrónicos
y partes mecánicas que llevan a cabo una función particular.
Incluye el CPU ("central processing unit" ó unidad del sistema),
sistemas
masivos de almacenaje, unidades de disco, monitor, teclados, impresora
con cinta o cartridge, los
terminales, teclados, entre otros periferales.
La unidad del sistema de
la mayoría de las microcomputadoras se compone de la tarjeta del
sistema, el microprocesador ("Central Procesing Unit" o "CPU", siglas en
inglés), encajes/receptáculos ("sockets") para actualizar,
memoria, coprocesadores, "bus", ranuras de expansión, puertos y
conectores, bahías o compatimientos ("bays"), la fuente de corriente
o potencia, y componentes de sonido.
La Tarjeta del Sistema o Tarjeta Madre
("Motherboard", ó "Mainboard")
Representa el circuito eléctrico
más grande ubicado dentro de la cubierta/armazón (o chasis)
de la computadora. Representa la tarjeta principal donde todos los
componentes internos se encuentra conectados. La tarjeta del sistema contiene
todos los circuitos que definen las principales
partes de una computadora. Los componentes que pertenecen al grupo
de procesamiento se encuentran localizados en la tarjeta del sistema ol
"motherboard". El término "motherboard" se utiliza porque todos
los otros grupos de componentes y aparatos periféricos son controlados
desde este lugar. El "motherboard" contiene las partes más importantes
de la microcomputadora que definen su función y expandibilidad.
Estos elementos son el microprocesador (CPU) y los receptáculos
(encajes) para los procesadores, el Sistema Básico de Entrada/Salida
("Basic Input/Output System"o "BIOS", siglas en inglés), receptáculos
para la memoria, almacenaje masivo, ranuras de expansión ("bus")
y puertos, el controlador del teclado, y "chips" de de apoyo. La tarjeta
del sistema actúa como el componente central para la computadora
PC
El Microprocesador (CPU)
Para las microcomputadoras,
el CPU reside en un "chip" conocido como el microprocesador.
Este representa el componentre electrónico más importante
de la tarjeta del sistema. Podemos decir que es el cerebro de la computadora.
El CPU maneja cada paso en el procesamiento de la información. Actúa
como el conductor y supervisor de los componentes del "hardware". Además,
se encuentra vinculado directa o indirectamente con otro componente del
"motherboard" El microprocesador contiene la unidad de control y la unidad
aritmética/lógica. Estos componentes trabajan juntos utilizando
el programa e información almacenada en la memoria con el fin de
procesar las operaciones.
El Coprocesador.
Algunas computadoras viejas poseen también un coprocesador
(segundo
microprocesador independiente). Este componente se utilizaba para poder
mejorar la velocidad de ciertas operaciones. Los microprocesadores actuales
poseen integrados todas las funciones del coprocesador.
El Coprocesador Matemático.
El coprocesador matemático se encuentra adjacente al microprocesador.
Comunmente es del mismo tamaño del microprocesador, aunque algunas
veces más pequeños. El número del "chip" es estrechamente
el mismo, pero termina con un 7 en vez de un 6.
Memoria
La memoria electrónica
de la computadora se compone de millones de digitos binarios. El digito
binario, conocido como "bit", representa la unidad más
fundamental de almacenamiento. Un "bit" de memoria es similar a un interruptor,
el cual puede estar activado o apagado; es
decir, contiene ya sea un "1" o un "0". Los bits se organizan en grupos
de ocho conocidos como "bytes". Los bits son también
agrupados en palabras. Los programas/aplicaciones actuales
requieren que se le instale al sistema una cantidad específica mínima
(megabytes) de memoria, de manera que estos puedan funcionar apropiadamente.
La memoria principal puede
dividirse en dos tipos: estática y dinámica.
-
"Read Only Memory" (ROM): Memoria de solo lectura: Parte del Almacenamiento
principal de una computadora que no pierde su contenido cuando se interrumpe
el flujo de energía eléctrica y que contiene programas esenciales
que ni usted ni la computadora pueden borrar. Contiene el "basic input/output
system" (BIOS) (sistema básico de entrada/salida) de la computadora.
El BIOS representa un conjunto de codificados en memoria de solo lectura
(ROM) en las computadoras personales de IBM y las compatibles. Estos programas
controlan las operaciones de arranque ("POST") y el control de bajo nivel
del hardware de las unidades de disco, el teclado y el monitor.
-
"Random Access Memory" (RAM) - Memoria de acceso aleatorio: Memoria
principal de trabajo de una computadora en la que se guardan instrucciones
de programas e información para que la unidad central de procesamiento
(CPU) pueda accesarlos directamente a través del bus de datos de
alta velocidad.
Existe otro tipo de memoria
en la computadora que no se encuenta físicamente instalada. Esta
se conoce como memoria virtual. Este tipo de memoria tiene
el mismo propósito del RAM. Representa un "espacio" designado de
forma temporera para el almacenamiento de la información. Comunmente
este "espacio" se designa en el disco duro.
Sistema Básico de Entrada/Salida
("Basic Input/Output System"o "BIOS")
Representa un conjunto de
registros permanentes que le provee al sistema sus características
de operación básicas, incluyendo las instrucciones de auto-evaluación
de la computadora cada vez que ésta se active.
Tarjeta Controladora
Conecta las unidades de disco
duro y disco flexible a la computadora. Las tarjetas de sistema actuales
poseen integradas controladores para las unidades de disco duro y flexible.
Otros Componentes Estructurales de Apoyo
para la Computadora
La microcomputadora posee
otras piezas de equipo que no necesariamente se encuentran directamente
relacionadas en el proceso de manipular la información o de trabajar
con el microprocesador. Estos componentes son, a saber:
Circuitos de apoyo:
Estos se componen de "chips",
resistencias y otras microestructuras electrónicas. Estos circuitos
ofrecen apoyo al microprocesador, BIOS, RAM, y las unidades de discos flexibles,
asegurando que todo trabaje en conjunto.
-
Los interruptores Paquete Dual en Línea ("Dual In-Line Package"
o "DIP", siglas en Inglés): Las computadoras PC/XT y algunos
sistemas AT poseen interruptores DIP en la tarjeta del sistema . Estos
se utilizan para establecer la configuración del sistema, número
de unidades de discos flexibles, y memoria. La mayoría de las computadoras
AT y 386 utilizan el RAM, Semiconductor Complementario de Óxido
Metálico ("Complementary Metal-Oxide Semiconductor" o "CMOS", siglas
en Inglés) y el programa de "setup" del BIOS.
-
Caballetes de Conexión ("Jumpers"): Se encuentra en casi
todas las computadoras PC. Los "jumpers" especifican el tipo de "adapter"
de video que se posee, la configuración del disco duro, la memoria
y tarjeta del sistema ("motherboard"), y la velocidad (turbo o lenta) de
la computadora cuando comienza. Los "jumpers" se encuentran distribuídos
por toda la computadora (interna)
Tarjetas de expansión:
Una tarjeta de expansión
es una opción de ensamblaje/conexión que se convierte en
un componente adicional a la computadora. Se conecta en otra pieza de equipo
conocido como el bus.
El bus (líneas
de comunicación):
El bus es una
línea directa de comunicación entre el microprocesador y
las tarjetas de expansión. Representa un grupo de alambrado que
recorre la tarjera del sistema desde un componente a otro, proveyendo así
un canal de comunicación física entre estos. La PC cuenta
con distintos tipos de "bus", tales como el "bus" de la tarjeta del sistema
y el "bus" interno del CPU. La velocidad de trsnsferencuia de los distintos
tipos de "bus" dependen de la arquitectura de los mismos, así como
de la distancia que tengan que recorrer desde un punto a otro. Por consiguiente,
comunmente el "bus" del CPU tiensde a ser mucho más rápido
que el "bus" de la tarjeta del sistema.
Existen diversos tipos de
"bus" para la tarjeta del sistema. Estos tipos de "bus" se conocen como
ranuras de expansión ("expansión slots"). Estas son de un
material plástico con huecos o ranura; representan el lugar en donde
se colocan las tarjetas internas (o adaptadoras) de la computadora, de
manera que se puedan añadir periferales adicionales a la PC. Las
ranura de expansión se encuentran directamente ligados al "bus"
ya que es por medio de éste que se comunican con el resto de los
componentes internos de la microcomputadora. Se encuentran soldados al
mismo. El físico de la ranura de expansión cambia deacuerdo
al tipo de "bus" que soportan. El primer "bus" estándar que lanzó
la IBM fue el MCA (Arquitectura de Microcanal). Luego sugieron nuevos diseños
de computadoras con otra arquitectura del "bus"". Estos incluyeron
el ISA ("Industry Standard Architecture"), EISA (Arquitectura Industrial
Estándar Extendida, 16 bit a 8 megaherz), y el bus VESA. Las tarjetas
del sistema modernas poseen la arquitectura PCI ("Peripheral Component
Interconection", 32 bits a 33 megaherz). Las ranuras PCI se encuentran
particularmente en aquellas tarjetas del sistema que soportan el CPU Pentium.
Otros tipo de "bus" que se espera que tengan las microcomputadoras modernas
es el AGP (full) de 32 bits a una velocidad de 132 megaherz.
Puertos Seriales ("Serial
Port").
Representa una vía
de comunicación para la entrada y salida de datos a la computadora.
Tranfiere los bits de uno en uno (en serie). Por lo regular, el ratón,
algunas impresoras y líneas de acceso terminal se conectan a este
pueto en serie.
Puerto Paralelo ("Parallel
Port").
Conexión que permite
la transmisión de información sincrónica a una lata
velocidad por medio de las vías paralelas.
El Suministro de la
Coriente ("Power Supply").
El suministro de potencia
retira la electricidad del enchufe de la pared, la cual la acondiciona
para pueda ser utilizada dentro de la microcomputadora y la divide entre
las diversas partes de ésta.
-
Los conectores de la corriente: Dos cables que corren desde el suministro
de potencia hasta la targeta del sistema se conectan cerca de la parte
posterior derecha de la tarjeta del sistema, justamente debajo, donde los
cables salen fuera del suministro de potencia.
El Conector del Teclado.
El conector del teclado se
encuentra en la parte posterior derecha de la tarjeta del sistema, justamente
sobre los conectores de la corriente.
Periferales (o Periféricos)
Representan los dispositivos
de entrada, salida y almacenamiento secundario de las
computadoras. Estos dispositivos se encuentran fuera de la UCP. Pueden
estar integrados o separados de la computadora. Los periféricos
constituyen el medio de comunicación entre nosotros y la computadora.
Por los periféricos de entrada le proporcionamos información
a la máquina, mientras que por los de salida nos devuelve aquélla
debidamente procesada.
Periféricos/Dispositivos
de Entrada.
-
El teclado: Representa el periférico de entrada más
común.
-
El ratón ("mouse"): Es un dispositivo pequeño
que se maneja con la mano, el cual permite mover el cursor (raya o marca
luminosa que indica el lugar que ocupará el símbolo que quiere
visualizar en la pantalla) a lo largo y ancho de la pantalla del monitor.
El ratón se despalza sobre una mesa o superficie plana.
-
Digitalizados (ejemplos: rastreadaores - "scanners").
-
Lectores ópticos: Lápices capaces de leer el código
de barras, cada día más utilizados en supermercados.
-
Módem: Dispositivo que permite convertir señales digitales
de la computadora en señales moduladas y analógicas, de manera
que se pueda transmitir los datos de la comptadora a través de una
línea telefónica. La información ha ser transferida
puede ser texto, gráficas/imágenes y sonido o mandatos
de voz.
Periféricos/Dispositivos
de Salida.
Los datos entrados vía
los dispositivos de entrada (teclado, ratón, rastreador o "scanner",
micrófono, entre otros) son procesados en el CPU y luego el resultado
se exhibe en diversos dispositivos, tales como 1) el monitor o pantalla
de visialización, 1) impresora, entre otros.
-
La pantalla del monitor: La pantalla del monitor es aquella parte
de la computadora donde visualizamos los datos, las instrucciones o comandos
que damos a la computadora mediante el teclado o el ratón o que
la misma computadora genera gracias a la información que tiene siempre
almacenada (la ROM).
-
La impresora: Representan los aparatos que sirven para que la información
que nos ha elaborado la computadora aparezca escrita en un papel.
-
Sistema de sonido: Las tarjetas de sonido integradas con los amplificadosres
representan un medio de salida muy común actualmente con el advenimiento
de los programas de multimedios ejecutados particularmente en el
ambiente de "WINDOWS"
Periféricos de
Almacenamiento.
Para poder guardar los programas
que corren en la computadora, así como la información que
se produce de dichos programas se requiere un mecanismo de almacenaje masivo.
Por los regular, este almacenaje lo representa el disco duro del sistema.
los
discos flexibles y las unidades/dispositivos de CD-ROM representan un medio
por el cual se transfieren los programas y la información hacia
(y desde) la microcomputadora.
-
Unidades de duro (almacenaje masivo): El disco duro almacena todas
las aplicaciones/programas ha ser utilizadas por el usuario. Estos programas
se cargan en la memoria de la microcomputadora. Además, el usuario
puede almacenar la información que produce de sus programas (texto,
imágenes, archivos de sonido, video, entre otros) en el disco duro.
-
Unidades de CD-ROM: En un CD-ROM se puede almacenar hasta 650 mb.
Estos representan un medio eficaz para que las compañias publicadoras
se "software" puedan distribuir sus programas/aplicaciones. En la actualidad
existen drives de CD-ROM en los cuales usted puede almacenar información
desde otra fuente de almacenaje (su disco duro, otro CD-ROM, discos duros
removibles externos, entre otros).
-
Las Unidades de Discos Flexibles ("Floppy Disk Drives"): Por lo
regular se encuentran localizados en la parte derecha delantera de la unidad.
Se encuenntran dispuestos de arriba hacia abajo o de izquierda a derecha
Componentes Externos
La cubierta/armazón
o"chasis" de la Computadora. Los tipos/diseños son:
-
Desktop
-
Minitower ("Baby Tower")
-
Mid-Tower
-
Full Tower
La Unidad del Sistema.
La unidad del sistema representa la caja principal de la
computadora PC. Esta caja puede poseer los siguientes subcomponentes:
-
El panel frontal.
-
Compartimientos o bahías para las unidades/disposistivos (e.g.,
unidades de disco flexible, CD-ROM, disco duro, entre
otros periferales).
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