hardware

INTRODUCCIÓNEn términos generales, en la sociedad informatizada que hoy vivimos, resulta necesario conocer la organización, capacidad y limitaciones de las diversas máquinas (hardware) que componen un sistema de cómputos moderno. En nuestra sociedad son fácilmente computadoras por todas partes, incluidas las PDA (agendas electrónicas de mano) y los notebooks (laptops). Sin embargo, esto no implica que se deba conocer cómose desplazan los electrones en los circuitos de las computadoras.

HARDWARE viene del vocablo inglés HARD que significa "duro" y se refiere a toda la parte tangible de un sistema de cómputos (circuitos, placas, equipamiento). Y SOFTWARE viene de SOFT que significa "blando", maleable, y se refiere a la parte intangible del sistema (programas).

Descripción de la estructura del hardware

Una computador es un sistema manipulador de símbolos (datos), rápido y exacto,diseñado para aceptar u almacenar datos de entrada, procesarlos y producir resultados, elcual está dirigido por un programa almacenado de instrucciones detalladas.

Dispositivos periféricos de entrada / salida (E/S)

Los dispositivos de entrada / salida (E/S) son aquellos que permiten ingresar datos a la

computadora y/o emitir información procesada a partir de los datos ingresados. Entre

ellos encontramos el teclado, el monitor, las disketteras, etc. y se les llama unidades

periféricas porque a menudo se ubican físicamente cerca de la Unidad de Proceso, en su

periferia. Distinguiremos los dispositivos de sólo entrada, de sólo salida y de entrada y

salida.

Unidades de Control de Entrada

Alimentan de instrucciones y datos a la unidad de proceso, los cuales quedarán

alojados en el almacenamiento primario o memoria principal.

Está formada por dos grandes componentes que son la unidad central de proceso (UCP) y el almacenamiento primario o memoria principal. La unidad central de proceso controla la interpretación yejecución de instrucciones, por intermedio de la unidad de control y la unidad de aritmética y lógica.

Unidades de Control de Salida Emiten la información ya procesada a los periféricos de salida.+Unidades de Control de Entrada y de SalidaFuncionan como las otras unidades de control, con la diferencia que pueden ser deentrada y de salida a la vez. Manejan los dispositivos de almacenamiento secundario, y otros dispositivos de entrada y de salida tales como un módem.

El sistema de busSon grupos de conductores que interconectan eléctricamente a la UCP con todos los demás componentes de la computadora: memoria, unidades de entrada-salida, etc. Hay, básicamente, tres clases de buses: el bus de datos, el bus de direcciones, y el bus decontrol.- de Datos: Es el portador de los datos; por él fluyen los datos a procesar desde la UCP ala memoria o hacia alguna unidad de entrada-salida y viceversa.

- de Direcciones: Es el que indica la dirección o lugar de la memoria donde se encuentra el dato a procesar o donde colocar el resultado de alguna operación.- de Control: La UCP indica al componente direccionado (por el bus de direcciones) si debe suministrar un dato al bus de datos o si debe recibirla de éste.

Los microcomputadores. Arquitectura y unidades periféricasA comienzos de la década de los '80, IBM(International Business Machine) introdujo almercado las Personal Competer (PC) oComputadoras Personales. Eran equipos pequeños,que podían ponerse sobre una mesa y su desarrollofue posible debido a los avances en las tecnologíasde fabricación de sus diferentes componentes, dondeel proceso de miniaturización de los mismos fue unfactor decisivo.

La Unidad de Proceso (UP) está compuesta por la Unidad Central de Proceso (UCP) oprocesador, el almacenamiento primario y el sistema de buses que efectúa lacomunicación entre los distintos componentes del microcomputador

UNIDAD DE PROCESO (UP) Unidad de Control (UC) BUS-Teclado(QWERTY) -UnidadControlEntradaUnidad de Aritmética y Lógica (UAL) - Datos- Direccs- ControlUnidadControl

Salida- Monitor- ImpresoraAlmacenamiento PrimarioUnidades de Control de Entrada y de Salida(ALMACENAMIENTO SECUNDARIO)Unidad deDiscoRígidoDiskettera UnidadCDsUnidad deCinta

El microprocesador (UCP)Toda PC se define por el microprocesador que utiliza. Está compuesto por la unidad decontrol (UC), y la unidad de aritmética y lógica (UAL).· U n idad de control. Controla el funcionamiento de la computadora, y a través de su relojelectrónico genera pulsos eléctricos de alta frecuencia a intervalos regulares que se midenen megahertz (MHz).· U nidad de Aritmética y Lógica. Realiza todas lasoperaciones de cálculo y comparaciones. Tienen unancho en bits determinado. Si la UAL tiene unancho de 8 bits, procesará un byte entero por vez(un byte o carácter son 8 bits). Si este componentees de 16 o 32 bits, procesará 2 o 4 bytes por vez, ypor tanto este componente será mas rápido que lade 8 bits.

El almacenamiento primario o memoria principalEn principio puede ser de dos tipos:ROM: (Read only memory). No puede ser modificada y por tanto se le llama novolátil.RAM: (Random access memory). Volátil, se puede modificar, de acceso aleatorioy si se apaga la máquina, su contenido de pierde.

El sistema de busComo ya hemos visto, se trata de grupos de conductores de cobre que interconectaneléctricamente a la UCP con todos los demás componentes de la computadora: memoria,unidades de entrada-salida, etc. Toda vez que un dato pasa de un componente a otro, lohace "viajando" por el bus. Tienen también tres clases de buses: de datos, de direccionesy de control.

La placa base, placa madre o tarjeta madre (en inglés motherboard, mainboard ) es la tarjeta que soporta la Unidad de Proceso, Almacenamiento Primario y Bus. Se logra de esta manera en una sola placa y a traves de circuitos electrónicos impresos, la conexiónentre el microprocesador, las ranuras donde se aloja la memoria principal del sistemaRAM y la ROM, entre otros elementos.

Los PeriféricosSon dispositivos de entrada / salida de datos (E/S), que permiten tanto ingresar datos ala computadora como emitir información procesada a partir de los datos ingresados. Se lesllama unidades periféricas porque a menudo se ubican físicamente alrededor de la Unidadde Proceso.· Teclado.Los teclados estándares se denominan teclados QWERTY, en razón de las primerasteclas que poseen en el ángulo superior izquierdo del teclado alfabético.

· M onitor o pantalla.Es el dispositivo de salida más utilizado en las PCs. Se pueden clasificar en:· según el color:· Monocromáticos (blanco y negro) (verde y negro, ámbar y negro). Apesar de haber caído en franco desuso, existen usuarios que los mantienenen funcionamiento.· Cromáticos (colores)

· según el tipo de pantalla:· Tubos de rayos catódicos· Pantallas planas, tanto de cuarzo líquido como de plasma (también empleadas en las computadoras portátiles llamadas NOTEBOOKS oLAPTOPS). En los últimos tiempos, las computadoras con monitores detubos de rayos catódicos han visto sustituir sus monitores, por esta nuevatecnología, de monitores de cuarzo líquido)

· R atón (o mouse). Es un dispositivo de entrada, del tamaño aproximado a una mano, querueda sobre un cojinete pequeño de goma y tiene dos o más botones en la parte superior.Cuando se desliza sobre una superficie plana, el ratón guía al cursor de la pantalla en ladirección del movimiento.· C ontroladoras de comunicaciones: Son los puertos para entrada-salida de datos.Son de 3 tipos:· Puertos seriales (RS 232C) que transmite un bit por vez (uno detrás del otro hastaformar un byte (8bits).

· Puertos paralelos (CENTRONICS) que transmiten 8 bits (un byte) por vez.Sirven para conectar dispositivos de entrada o de salida tales como un MODEM, ratón, oimpresoras.· Puerto universal USB (Universal Serial Bus). Sirve para conectar cualquier periféricoexterno típico de una computadora tales como ratón, impresora, teclado, módem, etc.Una de sus características es que puede conectar hasta 126 periféricos uno acontinuación del otro. Por ejemplo: al PC se puedeconectar una impresora; y a ésta se puede conectar el teclado; a este teclado se lepuede conectar el ratón, y así sucesivamente.

· Unidades de disco duro, disqueteras, impresoras. Tienen las mismas características de las unidades que se describirán mas adelante.