Arquitectura de Computadoras

Hardware

Hardware: parte física del pc. Caja y componentes.

Software

Software: programas, instrucciones, aplicaciones informáticas y el sistema operativo.

Firmware

Firmware: software con el que está configurado el hardware.

CPU (Unidad Central de Procesamiento)

CPU (unidad central de control)

• Unidad de control (UC): envía las instrucciones.
• ALU (Unidad Aritmético-Lógica): decodifica las instrucciones.
• Memoria principal: residen los datos e instrucciones.
• Unidad de entrada y salida: módulos que recogen información de los periféricos.

Buses

Buses: cables que comunican bloques.

• Bus de datos: circula la información.
• Bus de dirección: indica el flujo de la información.
• Bus de control: líneas para la señal auxiliar de gobierno y sincronización.

Ancho

Ancho: cuantas más líneas, mayor número de bits. 32 o 64 bits.

Frecuencia

Frecuencia: velocidad de transmisión. De 66 MHz a 1333 MHz.

Lenguajes

La lengua del ordenador es el lenguaje máquina. El que entiende el hardware es el lenguaje de bajo nivel: 0 y 1. Más voltaje 1, menos 0. El lenguaje de alto nivel: los programas como interfaz con las personas.

Codificación de la Información

Codificación de información: traslada la información como la manejamos a como lo hace un pc y viceversa. Diferentes formas de codificar = tipos de datos.

Sistemas de Numeración

Sistemas de numeración: conjunto de reglas y símbolos que permiten construir todos los números válidos.

• Sistema decimal: potencia 10. Del 0 al 9. 2375: 2*10 elevado a 3.
• Sistema binario: 0 y 1, potencia 2.
• Sistema hexadecimal: 0 al 9 y 6 letras (a, b, c, d, e, f). Byte: 8 bits. Kilobyte: 1.024 bytes. Megabyte: 1024 KB. Gigabyte: 1024 MB. Terabyte: 1024 GB. Petabyte: 1024 TB.

Placa Base

Placa base: parte fundamental del pc. A ella se conectan todas las partes.

Microprocesador

Microprocesador: el más importante. Procesa los datos y realiza operaciones aritmético-lógicas. Es un chip que contiene un conjunto de circuitos integrados con millones de transistores y va montado sobre un zócalo.

Fabricantes: INTEL y AMD. Mejoras:

• Aumentar el número de transistores.
• Aumentar la frecuencia de funcionamiento (pueden provocar bloqueo).
• Aumentar el número de procesadores.

Procesador Multinúcleo

Procesador multinúcleo: solo un chip con dos o más procesadores independientes. Leen y ejecutan las instrucciones. En paralelo las ventajas son mayores.

Chipset

Chipset: circuitos integrados en la placa base. Controla la operación, integra funciones y determina el rendimiento y características. Controla las comunicaciones con todo.

RAM

RAM: memoria de acceso aleatorio. Volátil.

• SRAM: no necesita refresco. Más cara, menos capacidad.
• DRAM: necesita refresco, más capacidad, más barata. Más usadas: SDRAM.

ROM

ROM: memoria solo lectura. No volátil. Almacena rutinas básicas del hardware, como la BIOS.

• EPROM: puede borrarse por ultravioleta.
• Flash: dispositivos móviles.

Componentes

• Zócalo: en el microprocesador.
• Chipset: chips situados sobre la placa base. Determina el rendimiento y características.
• Chip y pila BIOS: BIOS: circuito integrado, programa de arranque. Necesita pila.
• Ranuras slots: siempre habrá un módulo de RAM insertado.
• Ranuras de expansión: se insertan tarjetas de expansión. Integradas en la placa base.
• Conexiones IDE y SATA: SATA: transfieren datos de la placa base a unidades de almacenamiento. IDE: en desuso.
• Conector ATX: une la fuente de alimentación con la placa base.
• Conexiones externas: conectan red (RJ45) y dispositivos externos.

Conectores Internos

• Todas las ranuras de expansión que se conectan a la placa base.
• Conectores de tarjetas de expansión: AGP: objetivo gráfico y conectividad. 2.133 MB/s. PCI Express: uso no predefinido. Permite más nuevos componentes. Tarjetas gráficas y placas base tienen PCI Express.
• Conectores de dispositivos de almacenamiento: IDE o ATA: controlar dispositivos de almacenamiento masivo. SATA: es interfaz de transmisión entre placa base y dispositivos como el disco duro. eSATA es externo.

Puertos

Puertos: conectar periféricos de entrada/salida.

• USB: interconexión con cualquier dispositivo. Transportan datos y corriente eléctrica.
• USB 3.0: alcanza 600 MB/s.
• IEEE 1394: interfaz que permite la interconexión de cámaras, vídeos…

Unidades de Almacenamiento

Unidades de almacenamiento: guardan información. No confundir con RAM y ROM. No almacenan datos.

• Disco duro magnético: sistema de grabación magnética para grabar datos en platos. Comunicación externa: SATA o IDE.
• Disco duro de estado sólido: almacena información en microchips. No tiene partes móviles, más rápidos y menor consumo. Vida limitada.
• Unidades de almacenamiento óptico: diversos tipos, CD-ROM o DVD (en desuso).
• Memoria USB, pendrive o USB flash drive: duran 20 años aproximadamente. Pueden albergar un sistema operativo. Memoria tipo EEPROM.
• Tarjetas de memoria SD y MMC: memoria para dispositivos portátiles.

Periféricos

• Teclado: membrana o resorte.
• Ratón óptico: fotografía la superficie y detecta variaciones entre sucesivas fotografías.
• Otros dispositivos de entrada: micrófono, tablet.
• Monitor/pantalla: característica principal: resolución y velocidad de creación de imagen. Los datos salen de la CPU y los interpreta la pantalla. Mejores pantallas: LCD, tecnología LED.
• Impresora: principal característica: resolución, medida de puntos por pulgada (dpi), velocidad de impresión, páginas por minuto (ppm). Matricial (super), inyección (doméstica), láser (precisión) y térmica (cajero).

Software

Software: soporte lógico del ordenador, comprende el conjunto de componentes lógicos. Software son: sistema operativo, programa, aplicación.

BIOS

BIOS: sistema básico de entrada y salida del ordenador. Guardado en la memoria de la placa base. Es el primero en actuar, luego el sistema operativo.

Sistemas Operativos

Sistemas operativos son programas, dispuestos ya en el software. Sirven de interfaz entre el usuario y el ordenador. Controlan y hacen funcionar todo el hardware y programas.

Otras Funciones

• Compartir hardware.
• Compartir datos.
• Planificar recursos.
• Entrada y salida de datos.

Aplicación Informática

Aplicación informática: es un programa para realizar un tipo determinado de trabajo.

Programa

Programa: secuencia de instrucciones que un ordenador es capaz de interpretar y ejecutar.