CARACTERISTICAS Y FUNCIONES DE UNA COMPUTADORA

Guerra Rodríguez Mario AlbertoGRUPO:431

¿QUÉ ES UNA COMPUTADORA?

Una computadora es un sistema digital con tecnología microelectrónica capaz de procesar datos a partir de un grupo de instrucciones denominado programa. La estructura básica de una computadora incluye microprocesador (CPU), memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten la comunicación entre ellos. La característica principal que la distingue de otros dispositivos similares, como una calculadora no programable, es que puede realizar tareas muy diversas cargando distintos programas en la memoria para que los ejecute el procesador.

CARACTERISTICAS:

Si tenemos o adquirimos alguna computadora, es muy importante saber sus características básicas las cuales son:

Procesador

Memoria

Disco duro

Memoria de gráficos

Conectabilidad y opciones de expansión por si necesitamos añadir mas aditamentos a ellas.

PROCESADOR:

El procesador es el cerebro de la computadora. Su velocidad nos indica que tan rápido es para trabajar información, es decir, que tan rápido la procesa y realiza las acciones que le indiquemos. En el caso de las mac, modelos anteriores contaban con un procesador Power PC de ibm, y a fechas recientes, cuentan con un procesadores intel.

El centro de procesamiento de esta información dentro del procesador, se le conoce como núcleo o CORE. Si no se hace referencia alguna del núcleo al hablar del procesador, sabemos entonces que solo cuenta con un núcleo o un solo centro de procesamiento en el.Actualmente existen procesadores con mas de un núcleo de procesamiento de información interno, los cuales, reparten la información y hacen que la velocidad de procesamiento se mayor y así, la respuesta a la tarea dada, sea mas rápida

MEMORIA RAM:

Muchas personas confunden la memoria (RAM) con la capacidad de almacenamiento de su disco duro.El procesador se encarga de trabajar información La memoria RAM recibe toda esa información y la mantiene activa para poder desempeñar mas procesos. Es así que en la memoria RAM es muy importante porque en ella se mantiene todos y cada un de los programas que se activan al iniciar la computadora, desde el sistema operativo, herramientas de antivirus, programas de audio, video, programas de mensajería instantánea  y todos los programas que hayamos instalados y que se inician, aun sin nosotos especificarlo, al prender nuestra computadoras, todo esto antes de abrir nuestros programas que utilicemos para trabajar, ya sean de diseño o de oficina.Aunque en algunos sistemas operativos se optimiza el uso de disco duro para ayudar a la memoria RAM, esto no soluciona del todo el problema. Lo recomendable es contar con la mayor cantidad de memoria RAM física posible para que nos permita trabajar con varios programas a la vez y así evitar que se nos "trabe" o "congele" nuestra computadora.

DISCO DURO:

El disco duro es el total de espacio que tenemos para guardar tanto nuestro sistema operativo como todas las aplicaciones o programas que tenemos en nuestra computadora. En el, podemos guardar o salvar nuestros trabajos o documentos. También nos sirve de almacén de todos nuestros archivos digitales como fotos, videos y audios. Muchas veces al tener un disco duro con poca capacidad nuestra computadora deja de realizar funciones, se suele decir que se "congela" o "se pasma". Tener un disco duro de gran capacidad o al menos contar con un buen espacio de disco duro libre o disponible, nos evitara estos problemas.

SISTEMA OPERATIVOS:

Las PC en su mayoría utilizan algunas de las versiones de Microsoft Windows y existen varias versiones de el, como pueden ser: Windows 95, 98, Millenium, 2000, Xp y Vista. Cada nueva versión de este sistema operativo cuentan con mejoras que necesitan de características especificas de hardware en las computadoras para su correcta y fluida operación. Es por esto que las versiones mas recientes pedirán mejores procesadores, mas memoria en RAM y mayor espacio en disco duro para su ejecución, además de requerimientos específicos como mayor memoria dedicada a video para su mejor desplegado en pantalla.En las mac, para computadoras de modelos anteriores se utilizaban sistemas operativos como 7 , 8 y la ultima versión de este que fue el 9. Entre 2000 y 2001 las computadoras mac comenzaron a utilizar el sistema MAC OS X o sistema 10. De este sistema operativo también existen diferentes versiones, cada una identificada con un punto y un numero después del 10. Así , tenemos que las versiones del sistema de mac son 10.2, 10.3, 10.4 y 10.5. Al igual que en las PC cada una de estas nuevas versiones nos pedirá mejores características de procesador, memoria y espacio en disco duro, como también requerimientos especiales como son mejoras en la memoria del dispositivo de salida a video.

COMPONENTES EXTERNOS:

Es una computadora hay diferentes componentes externos como son:

Gabinete

Monitor

Mouse

Teclado

Parlantes

Micrófono

Cámara web

Impresora

GABINETE:

Los gabinetes de computadora son el armazón del equipo que contiene los componentes de la pc, normalmente construidos de acero, plástico y aluminio. También podemos encontrarlas de otros materiales como madera. Su función es la de proteger los componentes de la computadora. Es la caja o lugar donde se alojan todos los componentes internos de la computadora: 

Procesador

Motherboard

Placa de video (dependiendo del uso de la pc)

Disco duro

Fuente

Lectora

DVD

Cooler

Memoria RAM/ROM

Placa de red

MONITOR:

El monitor es un dispositivo de salida que, mediante una interfaz, muestra los resultados del procesamiento de una computadora.Permite visualizar el contenido que se está ejecutando y las acciones que realiza.

Se trata de un aparato basado en un tubo de rayos catódicos (CRT) como el de los televisores, mientras que en los portátiles y los monitores nuevos, es una pantalla plana de cristal líquido (LCD). La información se representa mediante píxeles.También existen los monitores LED pero que en vez de utilizar lámparas fluorescentes utilizan retro iluminación por LED.

MOUSE:

El mouse es un dispositivo apuntador usado para facilitar el manejo de un entorno gráfico en una computadora. Generalmente son fabricados en plástico Detecta su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie plana en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor.Se pueden clasificar en:

Mecánicos:  Tienen una gran esfera de plástico o goma, de varias capas, en su parte inferior para mover dos ruedas que generan pulsos en respuesta al movimiento de éste sobre la superficie.

Ópticos: Es una variante que carece de la bola de goma que evita el frecuente problema de la acumulación de suciedad en el eje de transmisión, y por sus características ópticas es menos propenso a sufrir un inconveniente similar. Se considera uno de los más modernos y prácticos actualmente.

Láser:  Este tipo es más sensible y preciso, haciéndolo aconsejable especialmente para los diseñadores gráficos y los jugadores de videojuegos. También detecta el movimiento deslizándose sobre una superficie horizontal, pero el haz de luz de tecnología óptica se sustituye por un láser con resoluciones a partir de 2000 ppp, lo que se traduce en un aumento significativo de la precisión y sensibilidad.

TECLADO:

Un teclado es un periférico de entrada o dispositivo, que utiliza una disposición de botones o teclas, para que actúen como palancas mecánicas o interruptores electrónicos que envían información a la computadora.

Se clasifican en:

Teclado inalámbrico: Suelen ser teclados comunes donde la comunicación entre la computadora y el periférico se realiza a través de rayos infrarrojos, ondas de radio o mediante bluetooth.

Teclado flexible: Estos teclados son de plástico suave o silicona que se puede doblar sobre sí mismo. Durante su uso, estos teclados pueden adaptarse a superficies irregulares, y son más resistentes a los líquidos que los teclados estándar.

PARLANTES:

El parlante es un dispositivo utilizado para reproducir sonido desde un dispositivo electrónico, también es llamado altavoz, altoparlante, bocina, etc.

Los parlantes convierten las ondas eléctricas en energía mecánica y esta se convierte en energía acústica. Más técnicamente, es un transductor electroacústica que convierte una señal eléctrica en sonido.

El parlante se mueve de acuerdo a las variaciones de una señal eléctrica y causa ondas de sonidos que se propagan por un medio como el aire o el agua.

IMPRESORAS:

Una impresora es un dispositivo periférico de la computadora que permite producir una gama permanente de textos o gráficos de documentos almacenados en formato electrónico, imprimiéndolos en medios físicos, normalmente en papel o transparencias, utilizando cartuchos de tinta o tecnología láser. 

Hoy en día las impresoras que se fabrican se conectan a la computadora mediante el sistema de Wi-fi.

TIPOS DE IMPRESORAS: Impresora láser: Una impresora láser es un tipo de impresora que

permite imprimir texto o gráficos, tanto en negro como en color, con gran calidad.

El dispositivo de impresión consta de un tambor fotoconductor unido a un depósito de tóner y un haz láser que es modulado y proyectado a través de un disco especular hacia el tambor fotoconductor.

Impresora de tinta: Estas impresoras imprimen utilizando uno o varios cartuchos de tinta diferentes. 

Impresora de matriz de puntos: la impresión se produce al golpear una aguja o una rueda de caracteres contra una cinta con tinta. El resultado del golpe es la impresión de un punto o un carácter en el papel que está detrás de la cinta. Prácticamente ya nadie las utiliza hoy en día, ya que han sido sobrepasadas en tecnología y capacidad por las impresoras de tinta.

ESCANER:

Un escáner es un periférico que se utiliza para convertir, mediante el uso de la luz, imágenes impresas o documentos a formato digital. Existen actualmente escáneres que capturan objetos en tres dimensiones.

Suelen utilizar un haz de luz o láser para realizar el proceso. Los escáneres no distinguen el texto de los gráficos, por lo tanto, debe existir un procesamiento de la imagen escaneada para generar texto editable. 

Hoy en día es común incluir en el mismo aparato la impresora y el escáner. Son las llamadas impresoras multifunción. Los tipos principales de escáneres son los de tambor, plano, de película o diapositiva, de mano y de cámara de teléfono móvil.

COMPONENTES INTERNOS:

Se les llama internos a todos aquellos componentes que se encuentran dentro del gabinete, que para que su conexicion y manipulacion necesitamos abrirlo.

En estre grupo encontraremos las unidades de almacenamiento (disco duro, unidad de diskette, unidad de discos opticos y de tarjetas de memoria), la fuente de poder y la tarjeta madre, esta ultima a su vez se compone de otros elemenos.

TARJETA MADRE:

El motherboard es el corazón de la computadora. El motherboard (tarjeta madre) contiene los conectores para conectar tarjetas adicionales (también llamadas tarjetas de expansión por ejemplo tarjetas de video, de red, MODEM, etc.). Típicamente el motherboard contiene el CPU, BIOS, Memoria, interfaces para dispositivos de almacenamiento, puertos serial y paralelo aunque estos puertos ya son menos comunes por ser tecnología vieja ahora se utilizan mas los puertos USB, ranuras de expansión, y todos los controladores requeridos para manejar los dispositivos periféricos estándar, como el teclado, la pantalla de video y el dispositivo de disco flexible.

Otro aspecto a considerar en el motherboard es que existen distintas tipos de formas de la tarjeta madre (form-factor), que definen como se conecta el motherboard al gabinete, los conectores para la fuente de poder y las características eléctricas. Hay bastantes formas de motherboard disponibles Baby AT, ATX, microATX y NLX. Hoy en día se consideran el Baby AT y el ATX como motherboards genéricos

MICROPROCESADOR: El microprocesador es un circuito integrado que contiene todos los

elementos necesarios para conformar una "unidad central de procesamiento", también es conocido como CPU (por sus siglas en inglés: Central Process Unit). En la actualidad este componente electrónico está compuesto por millones de transistores, integrados en una misma placa de silicio.

Suelen tener forma de prisma chato, y se instalan sobre un elemento llamado zócalo (en inglés, socket). También, en modelos antiguos solía soldarse directamente a la placa madre (motherboard). Aparecieron algunos modelos donde se adoptó el formato de cartucho, sin embargo no tuvo mucho éxito. Actualmente se dispone de un zócalo especial para alojar el microprocesador y el sistema de enfriamiento, que comúnmente es un disipador de aluminio con un ventilador adosado (conocido como microcooler). Desde el punto de vista lógico y funcional, el microprocesador está compuesto básicamente por: varios registros; una Unidad de control, una Unidad aritmético-lógica; y dependiendo del procesador, puede contener una unidad en coma flotante.

MEMORIA ROM: ROM son las siglas de read-only memory, que significa "memoria de sólo

lectura": una memoria de semiconductor destinada a ser leída y no destructible, es decir, que no se puede escribir sobre ella y que conserva intacta la información almacenada, incluso en el caso de que se interrumpa la corriente (memoria no volátil). La ROM suele almacenar la configuración del sistema o el programa de arranque de la computadora.

Las memorias de sólo lectura o ROM son utilizada como medio de almacenamiento de datos en las computadoras. Debido a que no se puede escribir fácilmente, su uso principal reside en la distribución de programas que están estrechamente ligados al soporte físico de la computadora, y que seguramente no necesitarán actualización. Por ejemplo, una tarjeta gráfica puede realizar algunas funciones básicas a través de los programas contenidos en la ROM. Una razón de que todavía se utilice la memoria ROM para almacenar datos es la velocidad ya que los discos son más lentos. Aún más importante, no se puede leer un programa que es necesario para ejecutar un disco desde el propio disco. Por lo tanto, la BIOS, o el sistema de arranque oportuno de la computadora normalmente se encuentran en una memoria ROM.

La memoria RAM normalmente es más rápida para lectura que la mayoría de las memorias ROM, por lo tanto el contenido ROM se suele traspasar normalmente a la memoria RAM cuando se utiliza.

MEMORIA CACHE: Una memoria caché es una memoria en la que se

almacenas una serie de datos para su rápido acceso. Básicamente, la memoria caché de un procesador es un tipo de memoria volátil (del tipo RAM), pero de una gran velocidad. En la actualidad esta memoria está integrada en el procesador, y su cometido es almacenar una serie de instrucciones y datos a los que el procesador accede continuamente, con la finalidad de que estos accesos sean instantáneos.

Las memorias caché son extremadamente rápidas (su velocidad es unas 5 veces superior a la de una RAM de las más rápidas), con la ventaja añadida de no tener latencia, por lo que su acceso no tiene ninguna demora... pero es un tipo de memoria muy cara. Esto, unido a su integración en el procesador (ya sea directamente en el núcleo o no) limita bastante el tamaño, por un lado por lo que encarece al procesador y por otro por el espacio disponible. 

TIPOS DE MEMORIA CACHE: Hay tres tipos diferentes de memoria caché para procesadores: 

Caché de 1er nivel (L1): 

Esta caché está integrada en el núcleo del procesador, trabajando a la misma velocidad que este. La cantidad de memoria caché L1 varía de un procesador a otro, estando normalmente entra los 64KB y los 256KB. Esta memoria suele a su vez estar dividida en dos partes dedicadas, una para instrucciones y otra para datos. 

Caché de 2º nivel (L2): 

Integrada también en el procesador, aunque no directamente en el núcleo de este, tiene las mismas ventajas que la caché L1, aunque es algo más lenta que esta. La caché L2 suele ser mayor que la caché L1, pudiendo llegar a superar los 2MB. A diferencia de la caché L1, esta no está dividida, y su utilización está más encaminada a programas que al sistema. 

Caché de 3er nivel (L3): 

Es un tipo de memoria caché más lenta que la L2, muy poco utilizada en la actualidad. 

En un principio esta caché estaba incorporada a la placa base, no al procesador, y su velocidad de acceso era bastante más lenta que una caché de nivel 2 o 1, ya que si bien sigue siendo una memoria de una gran rapidez (muy superior a la RAM, y mucho más en la época en la que se utilizaba), depende de la comunicación entre el procesador y la placa base. 

TARJETA VIDEO: La tarjeta de video, es el componente encargado de generar la

señal de video que se manda a la pantalla de video por medio de un cable. La tarjeta de video se encuentra normalmente en integrado al motherboard de la computadora o en una placa de expansión. La tarjeta gráfica reúne toda la información que debe visualizarse en pantalla y actúa como interfaz entre el procesador y el monitor; la información es enviada a éste por la placa luego de haberla recibido a través del sistema de buses. Una tarjeta gráfica se compone, básicamente, de un controlador de video, de la memoria de pantalla o RAM video, y el generador de caracteres, y en la actualidad también poseen un acelerador de gráficos.

El controlador de video va leyendo a intervalos la información almacenada en la RAM video y la transfiere al monitor en forma de señal de video; el número de veces por segundo que el contenido de la RAM video es leído y transmitido al monitor en forma de señal de video se conoce como frecuencia de refresco de la pantalla. Entonces, como ya dijimos antes, la frecuencia depende en gran medida de la calidad de la placa de video.

USB:

( Jumpdrives, Pocket Drives, Pen Drives, thumb drives) dispositivos muy pequeños, ligeros y portátiles pueden almacenar hasta 2gb de datos estos dispositivos se han vuelto muy populares y están sustituyendo a los discos flexibles al tener mayor capacidad y velocidad, estos dispositivos pueden mantener la información hasta por 10 años.

FUENTE DE PODER:

La fuente de poder es el componente que proporciona el poder eléctrico a la computadora. La mayoría de las computadoras pueden conectarse a un enchufe eléctrico estándar. La fuente de poder jala la cantidad requerida de electricidad y la convierte la corriente AC a corriente DC. También regula el voltaje para eliminar picos y crestas comunes en la mayoría de los sistemas eléctricos. Pero no todas las fuentes de poder, realizan el regulado de voltaje adecuadamente, así que una computadora siempre esta susceptible a fluctuaciones de voltaje. Las fuentes de poder se califican en términos de los watts que generan. Entre más poderosa sea la computadora, mayor cantidad de watts necesitan sus componentes. A continuación esta un video mostrando los componentes Internos Básicos de una computadora

BUSES:

En arquitectura de computadores, un bus puede conectar lógicamente varios periféricos sobre el mismo conjunto de cables. Aplicada a la informática, se relaciona con la idea de las transferencias internas de datos que se dan en un sistema computacional en funcionamiento. En el bus todos los nodos reciben los datos aunque no se dirijan a todos éstos, los nodos a los que no van dirigidos los datos simplemente los ignoran. Por tanto, un bus es un conjunto de conductores eléctricos en forma de pistas metálicas impresas sobre la tarjeta madre del computador, por donde circulan las señales que corresponden a los datos binarios del lenguaje máquina con que opera el Microprocesador.

Los primeros buses de computadoras eran literalmente buses eléctricos paralelos con múltiples conexiones. Hoy en día el término es usado para cualquier arreglo físico que provea la misma funcionalidad lógica que un bus eléctrico paralelo. Los buses modernos pueden usar tanto conexiones paralelas como en serie, y pueden ser cableados en topología multidrop o en daisy chain, o conectados por hubs switcheados, como el caso del USB.

FUNCIONES:

Una computadora realiza una serie de pasos en forma secuencial al momento de recibir una solicitud del usuario. El siguiente esquema muestra en un diagrama de las funciones básicas que ejecuta una computadora:

1 ACEPTAR ENTRADAS:

 Una entrada es cualquier tipo de dato que introducimos a la computadora como: palabras y símbolos de un documento, números para realizar cálculos, instrucciones para realizar procesos, imágenes, sonidos, etc. Se utilizan diferentes dispositivos como el teclado, ratón y/o micrófono para que la computadora reciba las entradas. 

2 PROCESADOR DE DATOS:

Consiste en manipular los datos de diferentes maneras para: realizar cálculos, modificar palabras e imágenes, ordenar o alterar el orden de los datos. La computadora utiliza un dispositivo que se llama Unidad de Procesamiento. Esta unidad contiene dos elementos principales: 

Unidad Central de Procesamiento (en Inglés:

Central Processing Unit [CPU]).

Memoria del Sistema.

3 ALAMECENAR DATOS E INFORMACIÓN:

La computadora debe almacenar datos para que estén disponibles durante el procesamiento. El lugar donde se almacenarán depende de cómo se utilicen los datos. Por ejemplo, en la Memoria del Sistema (dentro de la Unidad de Procesamiento) la computadora guarda lo que está usando. Hay otro tipo de almacenamiento, que es más permanente, en donde se guarda lo que no se necesita para procesar en ese momento (por ejemplo: disquetes, CD, disco duro). 

4 PRODUCIR SALIDAS

Son los resultados generados por la computadora. Algunos ejemplos de resultados son: reportes, documentos, gráficas, imágenes, etc. Se utilizan dispositivos como el monitor, impresora, bocinas