Arquitectura de Ordenadores: Hardware, Software y Redes

1. Unidades de Medida de la Información

8 bits = 1 byte
1024 bytes = 1 kilobyte
Código ASCII: A cada carácter se le asigna un número decimal entre 0 y 255, una vez convertido al sistema binario, nos da el código de cada carácter.

2. Arquitectura de Ordenadores

Software: Conjunto de instrucciones que dirigen a los distintos componentes del ordenador para que realicen las distintas tareas.
Hardware: Conjunto de dispositivos físicos que integran el ordenador. El hardware está constituido por:

  • CPU: Se encarga de procesar los datos.
  • Memoria: Almacena la información que está procesando y los resultados.
  • Periféricos de entrada y de salida: Permiten el intercambio de datos o información con el exterior.
  • Dispositivos de almacenamiento: Guardan la información de forma permanente.

Buses: Canales por los que circula toda la información del ordenador. Están constituidos por líneas metálicas. El ancho de bus indica la cantidad de bits que se pueden transmitir a la vez.

3. Dispositivos con Arquitectura de Ordenador

  • Teléfono móvil: Destacan Symbian, Windows Mobile y Linux. Ya existen lectores de PDF.
  • Reproductores multimedia: MP3, su objetivo es escuchar música.
  • PDA: Son miniordenadores. Los más importantes son: Palm, Pocket PC y Blackberry.
  • Navegadores GPS: Con un sistema que permite determinar la posición de un objeto o persona con la utilización de satélites. Usan 24 satélites para todo el planeta, pero solo hacen falta 4 para que funcione correctamente. Los más conocidos: Navman y TomTom Navigator.

4. Placa Base, Chipset y Microprocesador

  • Placa base: Plataforma a la que se conectan, directamente o a través de ranuras de expansión, todos los demás componentes.
  • Tarjetas de expansión: Placas que se introducen en las ranuras de expansión y que permiten conectar distintos periféricos. Necesitan configurarse mediante un conjunto de instrucciones.
  • Buses: Canales por los que circula toda la información del ordenador. El ancho de bus indica la cantidad de bits que se pueden transmitir a la vez.
  • Chipset: Conjunto de chips situados en la placa base. Gestionan los periféricos externos y controlan la transferencia de datos entre el microprocesador y la memoria.
  • Microprocesador: Encargado de realizar todas las operaciones de procesamiento de datos y controlar el funcionamiento de todos los dispositivos. Se compone de:
    • Unidad de control: Encargada de dirigir todas las operaciones con las instrucciones dadas por los programas.
    • Unidad aritmético-lógica: Realiza las operaciones aritméticas y lógicas.

5. Memoria

Es un componente esencial en los ordenadores. Hay diferentes tipos de memoria:

  • Memoria RAM: Su función consiste en tener preparadas las instrucciones y los datos para que la CPU pueda procesarlos y almacena temporalmente los resultados de las operaciones realizadas por la CPU.
  • Memoria caché: Es una memoria RAM más rápida, pero a corto plazo, para el microprocesador.
  • Memoria virtual: Consiste en usar parte del disco duro para simular memoria RAM.
  • Memoria ROM-BIOS: Es la encargada de realizar el chequeo inicial. Chequea en este orden: CPU, bus del sistema, reloj, memoria RAM, teclado y unidad de disco.
  • Memoria RAM-CMOS: Se encarga de almacenar parte de la configuración del sistema: información del reloj y datos de configuración de los periféricos no controlados ni chequeados por la BIOS.

6. Puertos de Comunicación

  • Serie: Transfieren la información de forma lenta, se utilizan para el ratón y otros dispositivos que no necesiten transferir mucha información a la vez. Permiten conectar dispositivos alejados.
  • Paralelo: Son más rápidos, pero si hay mucha distancia puede haber problemas en las transferencias.
  • USB: Son puertos serie de gran velocidad, permiten conectar hasta 127 dispositivos en cadena. Permiten conectar y desconectar sin necesidad de apagar el ordenador.
  • Firewire: Sirve para transferir vídeo desde una videocámara.

7. Dispositivos de Entrada y Salida

Dispositivos de Entrada

Permiten introducir información desde el exterior al ordenador.

  • Ratón
  • Teclado
  • Lector de código de barras
  • Escáner
  • Joystick
  • Tabletas digitalizadoras
  • Lectores de bandas magnéticas
  • Pantallas táctiles
  • Tablet PC
  • Micrófono: Puede ser utilizado tanto de salida como de entrada.

Dispositivos de Salida

  • Monitores: Tipos:
    • Convencionales (CRT): Utiliza un tubo de rayos catódicos que envía desde el fondo hacia la pantalla una corriente de electrones que, al chocar con una superficie de material fosforescente, la ilumina, formándose imágenes.
    • Pantallas planas de cristal líquido (LCD): Se polarizan y permiten el paso de determinados rayos que componen la imagen.
    • Pantallas planas TFT: Cada punto es un transistor que actúa de forma independiente con su color, brillo y tono, y el conjunto forma la imagen.
    • Monitores de plasma: Basados en la utilización de un gas (plasma) que, en cada píxel, adquiere el color y brillo necesarios para conformar la imagen.
  • Impresoras: Permiten obtener la información impresa en distintos soportes físicos: papel, transparencias, etc. La calidad de una impresora se mide en ppp o dpi, que indica el número de puntos que puede dibujar en una pulgada. Tipos:
    • Térmica: Se basa en el teñido del papel mediante un proceso térmico. Son de color y tienen un coste muy alto.
    • Láser: Son más rápidas y permiten obtener resultados de alta calidad.
    • Chorro de tinta: Tienen una buena relación calidad/precio. Son las más utilizadas por ordenadores personales. Obtienen la impresión por la inyección de tinta líquida.
    • Plotter: Dispositivo que se utiliza en las aplicaciones de diseño asistido por ordenador. Permite imprimir planos.
    • Microfilme COM: Permite almacenar información en un espacio muy reducido. Las páginas de información son fotografiadas mediante una cámara especial y se transforman en imágenes de 1,5 cm², que son agrupadas en fichas.

Dispositivos de Entrada/Salida

  • CD/DVD
  • Módem
  • Disco duro externo
  • Pendrive

8. Dispositivos de Almacenamiento

Los dispositivos de almacenamiento pueden considerarse dispositivos de entrada/salida. Dependiendo de la tecnología que utilicen para grabar la información, los dispositivos se clasifican en:

  • Discos magnéticos: La información se graba por polarización de un material magnético, como por ejemplo los discos duros. Su estructura tiene los siguientes conceptos básicos: caras, pistas, sectores y cilindros.
  • Discos ópticos: Utilizan tecnología óptica para grabar la información de forma digital. Hay los siguientes: CD (ROM y RW), DVD (ROM y RW), Blu-ray y HD DVD.
  • Discos magneto-ópticos: Combinan ambas tecnologías.
  • Dispositivos basados en la memoria FLASH: Utilizan chips de memoria, como por ejemplo los pendrives.

9. Dispositivos de Comunicación. Redes

Redes Locales (LAN)

Es un conjunto de ordenadores conectados entre sí, con la finalidad de compartir recursos e información. Puede ser:

  • Con cableado: Se conecta a la tarjeta de red. Con distintos tipos de cableado:
    • Coaxial: Formado por un hilo conductor central, protegido por una malla de cobre. Está en desuso.
    • Conectores UTP: Formado por 4 pares de hilos, cada par está trenzado para evitar interferencias. Es económico y con buena velocidad. Necesita conectores RJ-45.
    • Fibra óptica: Transporta pulsos de luz a través de pequeñas fibras de vidrio. No tiene interferencias eléctricas, su coste económico es alto y permite alcanzar velocidades muy elevadas. Necesita conectores ST.
  • Inalámbricas (Wi-Fi): Los usuarios se conectan sin las limitaciones que supone un cable, ya que sus datos se transmiten por el aire.

Topología de una red: Una red local puede instalarse de varias maneras distintas:

  • En anillo: Se trata de una red cerrada, la información circula en un sentido. Es una red bastante estable y con una tasa alta de transferencia de información.
  • En estrella: Los ordenadores no están unidos directamente entre ellos. Es muy estable, segura y con una velocidad de transmisión alta. Para interconectar se utiliza un hub o switch.

Redes Externas. Internet

Una red externa es un conjunto de ordenadores conectados entre sí cuya ubicación física puede estar en diferentes edificios, localidades e incluso países. Diferentes tipos de conexión:

  • Conexión móvil: El sistema de telefonía móvil tiene los siguientes sistemas de comunicación: GSM, GPRS y UMTS.
  • Conexión a través de línea telefónica: Hay varios modos de conectarse a internet a través de la línea telefónica:
    • Tarjetas RDSI: La información que viaja por ellas es digital. No es posible utilizar un módem convencional, sino una tarjeta de comunicación RDSI.
    • ADSL: Usa el hilo de cobre de una línea telefónica para la transmisión de datos de alta velocidad. Es asimétrica. Es necesario disponer de un módem.
    • Router: Permite realizar la conexión a internet a través de la línea telefónica. Comprueba si una ruta funciona y, en caso contrario, encuentra otra alternativa. Si hay varias, elegirá la más rápida.
    • Módem: Son dispositivos que permiten enviar o recibir información a través de una línea telefónica convencional RTC.
  • Conexión a través de cable: Se consiguen altas tasas de transmisión, pero es necesario un módem-cable.
  • Vía satélite: Solo se usa si no hay otra posibilidad. Está en desuso por su baja velocidad frente a otros sistemas cableados.
  • Conexión por ondas radioeléctricas: Establecen comunicación mediante ondas radioeléctricas de alta frecuencia. Ofrece alta velocidad y liberación en cuanto a movilidad.

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