¿Qué es un Ordenador?

Un ordenador es una máquina electrónica que sirve para procesar información digital. La información digital es aquella que puede expresarse en términos de 0 y 1, es decir, en el sistema binario de numeración.

Esquema Básico de Funcionamiento

1. Debemos suministrar unos datos de entrada al ordenador. Estos datos deben estar en formato digital y podemos suministrárselos de varias formas.
2. El ordenador procesa dichos datos de entrada de acuerdo con las instrucciones del programa que se esté ejecutando en ese momento. El procesamiento de datos puede consistir en realizar cálculos con ellos, o en transferirlos de un lugar a otro. Esta labor la realiza, fundamentalmente, el microprocesador, que actúa como Unidad Central de Procesamiento (CPU). Pero también intervienen:
   • La memoria RAM, almacenando temporalmente los datos y las instrucciones.
   • La tarjeta gráfica, que incluye su propio procesador y su propia memoria RAM.
   • El chipset, que controla el flujo de datos entre el microprocesador, la tarjeta gráfica y el resto de los dispositivos (monitor, disco duro, etc).
3. Como consecuencia del procesamiento de los datos por parte del ordenador, éste obtiene un resultado, que llamamos datos de salida. Estos datos pueden mostrarse en la pantalla del monitor, enviarse a una impresora, almacenarse en el disco duro, etc.

La Máquina y los Programas

Un ordenador es una máquina electrónica (hardware), que no serviría para nada si no fuese por los programas (software). Desde el punto de vista electrónico, la información digital es convertida en impulsos eléctricos de dos tipos, asignando, por ejemplo, el 0 a 0 voltios y el 1 a 5 voltios.

Para que el ordenador haga algo es necesario que un programa le indique lo que tiene que hacer. Hay dos tipos de programas:

• Sistemas operativos, como Windows, Linux y Mac OS, que son imprescindibles para el funcionamiento del ordenador.
• Aplicaciones, como los procesadores de texto, las hojas de cálculo, los programas de retoque fotográfico, etc. Estos programas nos permiten hacer cosas muy diversas con los ordenadores. Pero hay que tener en cuenta que cada aplicación está diseñada para un determinado sistema operativo.

La Información Digital

Para digitalizar un número expresado en el sistema decimal, por ejemplo el 150, hay que dividirlo por 2 sucesivamente y escribir en orden inverso todos los restos, que serán siempre ceros o unos. El número digitalizado estará en sistema binario.

Medida de la Información Digital

La unidad elemental es el Bit. Un conjunto formado por 8 bits recibe el nombre de Byte.

• 1 Kilobyte (KB) = 1.024 Bytes (~ 1000 Bytes).
• 1 Megabyte (MB) = 1.024 KB = 1.048.576 Bytes (~ un millón de Bytes).
• 1 Gigabyte (GB) = 1.024 MB = 1.048.576 KB = 1.073.741.824 Bytes (~ mil millones de Bytes).

Componentes Internos del PC

La mayoría de las partes fundamentales se encuentran en una caja protegida por una carcasa. Dentro de la carcasa hay:

• Fuente de alimentación.
• Placa base, a la que se acoplan el microprocesador, la memoria RAM, la tarjeta gráfica y la tarjeta de sonido.
• El disco duro.
• La unidad de disco 3 ½, también llamada disquetera (hoy día en desuso).
• La unidad óptica, ya sea de tipo CD-ROM o DVD.

Fuente de Alimentación

Convierte la corriente alterna que tomamos de la red eléctrica en continua, que es la que necesitan los circuitos electrónicos del ordenador. Además, reduce la tensión desde 220 V hasta unos pocos voltios. Tiene un potente ventilador que evacua el calor que se produce en su interior durante su funcionamiento. A veces también incluye una toma de corriente para el monitor, así como un interruptor, que permite cortar la corriente al ordenador sin necesidad de desenchufarlo.

Placa Base

Es el circuito electrónico más importante del ordenador. A ella se conectan, de una u otra forma, todos los demás componentes del ordenador. Está formada por una placa de circuito impreso rectangular.

Microprocesador

Es un circuito integrado formado por millones de transistores, cuya función es procesar los datos y las instrucciones que recibe de la memoria RAM. Algunas características son: frecuencia de reloj, número de transmisores, número de bits, etc.

Memoria RAM

Es donde el ordenador almacena temporalmente los datos y programas, y se borran al apagarlo. Físicamente, es una plaquita rectangular de circuito impreso con varios chips, que se acopla a la placa base a través de una ranura específica. Sus características son la capacidad para almacenar datos, tipo de memoria, velocidad de trabajo, etc.

Tarjeta Gráfica

Su función es convertir la información procesada por el ordenador en una señal que pueda entender el monitor en forma de imagen en la pantalla. Sus características son: procesador gráfico, memoria gráfica.

Disco Duro

Es un dispositivo de almacenamiento permanente de tipo magnético donde se guardan los sistemas operativos, archivos del usuario y los programas. La unidad de disco duro está formada por varios discos metálicos (o cerámicos) recubiertos por una fina capa de material magnético. Ambas caras de cada disco son útiles para grabar información digital. Para leer o escribir datos, por cada cara de los discos hay un cabezal de lectura/escritura.

Funcionamiento de un Disco Duro

Los discos giran a una velocidad constante. Gracias a este giro se establece una fina película de aire entre la superficie de cada disco y el cabezal. La distancia entre el cabezal y el disco puede ser de solo 1 micra. El giro del disco, junto con el movimiento del brazo, permite que el cabezal pueda llegar a cualquier punto de la superficie útil del disco. Cuando el disco duro no funciona, los cabezales se aparcan automáticamente en una zona especial, de manera que nunca entren en contacto con la superficie del disco. Los elementos móviles del disco duro se apoyan en un chasis de aluminio y están protegidos del exterior mediante una carcasa metálica que ajusta de forma hermética con el chasis.

Mantenimiento del Disco Duro

Con el uso, la información se va fragmentando. Los bits correspondientes a un mismo archivo no están grabados en sectores contiguos a una pista, sino repartidos por lugares distintos del disco. Esto hace que la lectura se haga más lenta al tener que localizar el cabezal los diferentes fragmentos antes de leerlos. Conforme se fragmenta el disco duro, la velocidad de trabajo del ordenador disminuye. Por tanto, es necesario desfragmentar el disco duro de forma periódica, utilizando el programa Desfragmentador de disco, que viene incluido en Windows.

Características del Disco Duro

Son la capacidad de almacenamiento, tipo de interfaz, tiempo de acceso, velocidad de giro, etc.

Disco Duro Externo

Es igual que el interno, pero este tiene carcasa propia.

Unidades Ópticas

Se denominan así las unidades que permiten leer o escribir información digital en discos mediante la acción de un rayo láser. Pueden ser de varios tipos:

• Lector de CD-ROM: Permite leer la información grabada en un disco CD-ROM o un disco CD-R (grabable una vez) o un disco CD-RW (regrabable muchas veces).
• Grabadora de CD-RW: Además de funcionar como lector de CD-ROM, permite grabar información en discos CD-R y CD-RW.
• Lector de DVD: Además de leer la misma información que un lector de CD-ROM, permite leer la información grabada en un disco DVD, o en discos DVD-R o DVD+R (grabables una vez) o en discos DVD-RW o DVD+RW (regrabables muchas veces).
• Grabadora de DVD: Además de funcionar como lector de DVD, permite grabar información en discos DVD-R o DVD+R, o en discos DVD-RW o DVD+RW. Los discos de DVD para grabar pueden ser de simple o de doble capa, por lo que las grabadoras actuales son aptas para grabar discos de doble capa.

Discos de CD y DVD

Tanto los discos de CD como los de DVD tienen un diámetro de 120 mm y un grosor de 1,2 mm, con un orificio central de 15 mm de diámetro. La estructura de un CD-ROM es la siguiente: la base es un disco de policarbonato (plástico transparente) sobre la que va una fina capa de metal, generalmente de aleación de aluminio, que contiene la información grabada y actúa como superficie reflectante; para terminar con una capa de laca de policarbonato, que sirve de protección y que es sobre la que se imprimen las etiquetas del disco. La estructura de un DVD-ROM de una capa es semejante a la indicada anteriormente, pero en los discos CD y DVD grabables o regrabables la estructura es más compleja, sobre todo en los discos DVD de doble capa que se pueden copiar.

Forma en la que se Almacena la Información

La información digital contenida en los discos consiste en una serie de marcas de dos tamaños diferentes (una equivale a un 0 y otra a un 1), distribuidas en forma de espiral desde la parte interior del disco hasta la parte externa. La diferencia entre el formato CD y el DVD está en la separación entre vuelta y vuelta de la espiral (1,6 micras para el CD y 0,74 micras para el DVD) así como en la distancia que hay entre dos marcas consecutivas (0,83 micras para el CD y 0,4 micras para el DVD). Eso implica una mayor densidad de datos en el caso del DVD, de manera que en un DVD de una cara y una capa caben 4,7 GB de datos, frente a los 700 MB (0,64 GB) del formato CD.

Funcionamiento para la Grabación

La forma en que la unidad óptica (CD o DVD) realiza la lectura de los datos digitales grabados en el disco es la siguiente:

1. Un diodo láser emite un rayo de luz que incide sobre la superficie del disco, llegando hasta la zona interior en la que se encuentran las marcas (grandes y pequeñas) que representan la información digital.
2. Como la zona que contiene las marcas es de un material reflectante, el rayo láser es reflejado con mayor o menor intensidad según que incida sobre una marca o sobre una zona sin marcas. Como las marcas son de dos tamaños diferentes, el tipo de luz reflejada por una marca durará más o menos tiempo según el tamaño de la marca.
3. El rayo láser reflejado es conducido, mediante espejos y lentes, hasta un sensor, que es capaz de distinguir entre los dos tipos de luz: la que refleja una marca y la que refleja una zona sin marcas. Según el tiempo que dure la luz correspondiente a una marca, el sensor sabe si se trata de una marca grande o pequeña, es decir, de un 1 o un 0.
4. Finalmente, el sensor convierte la luz reflejada por las marcas en dos tipos de impulsos eléctricos, según la marca a la que corresponda.

Características de Grabación

Velocidad de lectura/escritura, tiempo de acceso, sistema para serigrafiar el disco.

Tarjeta de Sonido

La tarjeta de sonido tiene una doble función:

• Convertir la información digital contenida en archivos de sonido (de tipo WAV, MP3…) en una señal de sonido analógica que pueda ser transmitida a unos altavoces u otro aparato de sonido analógico.
• Grabar la señal de sonido procedente de una fuente analógica (micrófono, magnetófono, reproductor de CD…) en un archivo de sonido digital.

Físicamente es una placa de circuito impreso, que contiene componentes electrónicos específicos (DSP, ADC, DAC, RAM, ROM), conexiones internas y externas, así como la interfaz de conexión a la placa base, que es de tipo PCI.

Actualmente las placas base incorporan las funciones de una tarjeta de sonido en el chip correspondiente al Puente Sur. Pero si queremos tener un sonido de mayor calidad tendremos que añadir una tarjeta de sonido en una ranura de expansión que esté libre.

Memoria RAM

Es donde el ordenador almacena temporalmente los datos y programas, y se borran al apagarlo. Físicamente, es una plaquita rectangular de circuito impreso con varios chips, que se acopla a la placa base a través de una ranura específica. Sus características son la capacidad para almacenar datos, tipo de memoria, velocidad de trabajo, etc.