Introducción al Hardware de una Computadora
Definición de Hardware
Hardware se refiere a todos los componentes físicos y tangibles de un sistema informático. Estos componentes se dividen en tres categorías principales:
- Entrada: Permiten la introducción de datos e instrucciones al sistema (ej. teclado, ratón).
- Salida: Permiten la visualización o presentación de la información procesada (ej. monitor, impresora).
- Almacenamiento: Guardan datos e instrucciones de forma permanente o temporal (ej. disco duro, memoria RAM).
Estos componentes se conectan a la unidad central de proceso (CPU) a través del bus, un conjunto de cables o circuitos que permite la comunicación entre ellos.
Tarjetas de Expansión
Una tarjeta, generalmente una placa de circuito impreso, se puede conectar a la computadora para ampliar su funcionalidad o añadir nuevas capacidades (ej. tarjeta de vídeo, tarjeta de red).
Componentes Principales de una Computadora
Un sistema informático se compone de cinco elementos principales:
- CPU (Unidad Central de Procesamiento): Circuito que interpreta y ejecuta las instrucciones de los programas. Controla el procesamiento de datos.
- Dispositivos de Entrada: Permiten la interacción del usuario con la computadora (ej. teclado, ratón).
- Dispositivos de Almacenamiento: Guardan datos e instrucciones (ej. disco duro, memoria RAM).
- Dispositivos de Salida: Presentan la información procesada al usuario (ej. monitor, impresora).
- Bus: Red de comunicaciones que conecta todos los componentes del sistema.
Unidad Central de Procesamiento (CPU)
La CPU es el cerebro de la computadora. Se encarga de:
- Control: Dirige el funcionamiento de todos los componentes del sistema.
- Proceso: Realiza operaciones aritméticas y lógicas sobre los datos.
Funcionamiento de la CPU
Cuando se ejecuta un programa, el contador de programa, un registro dentro de la CPU, se encarga de seguir la secuencia de instrucciones a ejecutar.
Memoria Caché
La memoria caché es un tipo de memoria de alta velocidad que se encuentra entre la CPU y la memoria principal (RAM). Almacena las instrucciones y datos que la CPU utiliza con mayor frecuencia, lo que acelera el rendimiento del sistema.
Bus de Datos
El bus de datos es un conjunto de líneas conductoras que permite la transmisión de datos entre los diferentes componentes del sistema.
Tarjeta Controladora
La tarjeta controladora gestiona la transferencia de datos entre la computadora y sus periféricos (ej. unidades de disco, teclado, monitor).
Controlador de Disco
El controlador de disco es un circuito que se encarga de controlar la lectura y escritura de datos en las unidades de disco.
Adaptador de Vídeo
El adaptador de vídeo (también llamado tarjeta gráfica) convierte la información generada por la computadora en señales de vídeo que se envían al monitor.
Otros Componentes Importantes
Conector
Un conector es un dispositivo que permite unir cables o conectar un cable a un dispositivo (ej. conectores DB-9, DB-25).
Fuente de Poder
La fuente de poder suministra la energía eléctrica necesaria para el funcionamiento de la computadora y sus componentes.
Periféricos
Los periféricos son dispositivos externos que se conectan a la computadora para ampliar sus capacidades. Se clasifican en:
- Periféricos de Entrada: Proporcionan información a la CPU (ej. teclado, ratón, micrófono).
- Periféricos de Salida: Reciben información de la CPU y la presentan al usuario (ej. monitor, impresora, altavoces).
Funcionamiento del Disco Duro
Cuando se necesita leer o escribir un archivo, el sistema operativo utiliza el controlador del disco duro para acceder a la tabla de asignación de archivos (FAT). La FAT indica la ubicación del archivo en el disco o las áreas disponibles para guardar nuevos archivos.
Funcionamiento del CD-ROM
Los CD-ROM se leen mediante un láser de baja potencia. La información se almacena en forma de huecos (pits) y zonas planas (lands) que reflejan la luz del láser de manera diferente. Un cambio en la reflectividad indica un cambio de estado (0 a 1 o 1 a 0), lo que permite la lectura de la información.