INSTITUCIÓN DE CAPACITACIÓN FUTURO

MATERIAL EDUCATIVO AÑO 2012

TECNOLOGÍA E INFORMÁTICA

JOHN FREDY ORTIZ

Ciclo III

Unidad 1

Estructura física de la computadora

- El Hardware

La definición más simple de lo que es un hardware, es que todo lo físico que podemos ver en una computadora, es considerado como hardware. Todo lo que usted puede llegar a tocar de una computadora, es el hardware. O sea, el monitor, el teclado, el mouse, la impresora, etc. Cada uno de estos elementos por separados, no son nada. Pero al unirlos de manera conjunta, para formar una computadora, pasan a ser parte del hardware de nuestro terminal computacional.

Dentro de todo hardware, existe una categorización específica. Categorías que siempre van a ser cinco. La primera de procesamiento, la segunda de entrada, la tercera de salida, la cuarta de almacenamiento y la quinta de comunicación.

En la primera categoría, podemos destacar la unidad central de procesamiento (CPU) cuyo corazón es un microprocesador de silicio, conformado por una unidad aritmético-lógica, la cual realiza todos los cálculos y toma de decisiones. Por otra parte, tenemos la memoria del computador o RAM.

En la segunda categoría, tenemos al teclado, por ejemplo. Medio por el cual, podemos ejecutar todos los programas inherentes a Office, por colocar un caso. El teclado es uno de los medios por los cuales, el ser humano se puede comunicar con la computadora. De esta manera, ordenarle que ejecute ciertos programas, bajo la voluntad del primero. Y como no, el segundo dispositivo de entrada, es el mouse. Con el cual se cierra el círculo, de las maneras en que el ser humano, puede ordenar a una computadora que ejecute lo que él desee.

La tercera categoría se refiere al monitor y la impresora. Medios por los cuales, la computadora se entiende con el ser humano.

En la cuarta categoría, podemos señalar al disco duro, parte fundamental de toda memoria de computador. Sin éste, sería imposible trabajar en un computador. Ya que no tendríamos

donde guardar tanta información y tenerla al mismo tiempo, en constante disposición. Hay que pensar, que un disco duro, llega a tener 40gigabytes de almacenamiento. Nada se le compara. Por otra parte, tenemos al CD-ROM, donde la estrella es el disco compacto. El cual puede llegar a almacenar hasta 700 megabytes. Por último, los discos flexibles, los cuales, a diferencia de los discos duros, poseen una capacidad muy limitada de almacenamiento. Aparte que hay que tener mucho cuidado con ellos, ya que es muy fácil que se estropeen con el calor, campos magnéticos, etc.

Por último, tenemos a la quinta categoría. Donde se destacan tanto el módem y la tarjeta de red. El primero nos sirve para conectarnos a Internet. Sin éste dispositivo y sus similares, no tendríamos acceso alguno al ciberespacio. Y, con respecto a la tarjeta de red, es ésta la que facilita y permite crear las redes de área local (LAN).

- Organización física del computador (entrada, proceso, salida)

El tratamiento automático de la información, también conocido como procesamiento de datos, se divide en tres etapas: entrada, proceso y salida. Entrada. En esta fase del tratamiento automático de la información, los datos se introducen en la computadora. Proceso. Esta etapa en la que una computadora ordena los datos y realiza las operaciones matemáticas y lógicas necesarias para obtener los resultados solicitados por el usuario o persona que opera la computadora. Salida. Es el paso en el cual se presentan al usuario el resultado del procesamiento de datos. Estos seran mostrados en papel, por medio de una impresora, o simplemente en la pantalla de la computadora.

Las tres etapas anteriores (entrada, proceso y salida) forman un sistema informático

En la actualidad, la información se utiliza en casi todos los aspectos de la vida. A continuación se identifica estas etapas en un ejemplo. En un cajero automatico, computadora de los bancos que funciona todo el dia, pueden realizarse algunas operaciones bancarias, la mas común es disponer del dinero que una persona tiene en cuenta de ese banco.

El primer paso es insertar la tarjeta y digitar un número que identifica cada cliente. Esos datos permiten que la computadora inicie el proceso y determinar si la persona o usuario tiene una cuenta en el banco y si dispone de dinero.Después el cajero necesitara mas datos para la operación que se va realizar, si el cliente solicita dinero la computadora necesitara saber cuanto. El proceso de datos permitirá obtener información o un resultado, que en este caso será proporcionar a la persona el dinero en efectivo que solicito. La computadora se utiliza en cualquier área que requiere procesos para obtener información además, Permiten satisfacer tecnológicas en nuestra sociedad.

- Dispositivos de entrada

Los dispositivos de entrada son los que nos permiten ingresar la información al computador ya sean instrucciones o comandos y así obtener los resultados requeridos, Estos dispositivos se comunican con el PC mediante una tarjeta denominada como tarjeta controladora que conjuntamente con el software de dicha tarjeta permiten controlar y establecer la comunicación con los puertos para luego estos datos ser enviados al procesador, es decir un dispositivo de entrada se comunican con el computador mediante la tarjeta controladora del dispositivo y del puerto. Entre los principales dispositivos de entrada tenemos:

TECLADO: El teclado es que nos permite ingresar la información en forma de caracteres los mismos que son codificados al lenguaje binario y así ser entendibles por parte del PC, hoy en día el mas utilizado por la mayoría de computadoras es el teclado QWERTY ya que este presenta los caracteres requeridos en la mayoría de países Americanos. Además hay una gran cantidad de teclados de acuerdo a la necesidad del usuario como son los teclados extendidos, multimedia, inalámbricos, estándares, cada uno de ellos tiene una función por ejemplo el teclado multimedia tiene un conjunto de teclas que nos permiten la manipulación de la música y del video.

RATÓN: El ratón también conocido como Mause es el que nos permite manipular la información del computador, este se visualiza en la pantalla como un puntero, por lo general estos poseen tres botones principales que son: el clic izquierdo, el clic derecho y una tecla giratoria en el centro que nos permite desplazarse de arriba hacia abajo o viceversa. La funcionalidad esta basada en dos rodillos en función de X y Y esto para los ratones que poseen una bola, ya que la bola es la que gira los rodillos y mediante un sensor la tarjeta controladora envía la señal por el cable la posición que esta ocupando. Hoy en día en el mercado los fabricantes sacan números tipos de ratones que permiten la comodidad del usuario, ejemplo de ello tenemos los ratones óptico, los ratones inalámbricos, etc.

MICRÓFONO: El micrófono es el que nos permite enviar señales acústicas al ordenador, este esta formado por una célula que recepta los sonidos y los envía mediante un cable hasta el puerto para luego ser enviada al procesador y ser transformada al código binario.La conexión de un micrófono es muy fácil solo se debe ubicar en la parte de atrás del case y buscar los puertos de la tarjeta de sonido y video ahí se encuentra un orificio de color rosado ahí es donde se introduce el conector del micrófono.

ESCÁNER: El escáner es un dispositivo que nos permite digitalizar la imagen es decir nos permite realizar una copia de una imagen o documento e introducirlo al PC como archivo, este trabaja con una lámpara que reconoce cada uno de los puntos de la imagen(píxeles), hay diferentes tipos de escáner como los de mano que nos permiten leer información en código de barras, los de mesa que son los típicos que digitalizan imágenes, además estos escáneres con la ayuda de un software inteligente nos permiten identificar y reconocer los caracteres , este software es conocido como OCR.

- Dispositivos de salida

Los dispositivos de salida nos permiten sacar la información del computador ya sea de un resultado obtenido de un proceso o de la información almacenada en nuestro PC.Entre los más principales tenemos:

 MONITOR: Es un dispositivo similar a un televisor en su forma, nos permite visualizar la información que se encuentra en el computador, existen dos clases de monitores los cromáticos y monocromáticos. Los monitores  monocromáticos solo se podían ver  la imagen de un solo color gris, verde, azul, mientras que los monitores cromáticos permiten visualizar la imagen a color estos monitores tienen un tubo de rayos catódicos. Para tener un buen monitor hay que tomar en cuenta algunos aspectos como

La resolución (numero de bits) La profundidad de bits (numero de colores que se pueden presentar al mismo

tiempo) El tubo de refracción.

 IMPRESORA: La impresora es un dispositivo que nos permite sacar la información de una manera impresa en un papel,  hay tres tipos de impresoras más comunes que son:

Impresora matricial.- Es una impresora que utiliza cinta lo cual es muy ruidosa, muy lenta pero económica.

La impresora a inyección de tinta.- Es una impresora que utiliza dos cartuchos de color, uno negro y otro con los tres colores primarios amarillo, azul, rojo, los mismos que son combinados y forman todos los colores.

Impresora láser.- Estas son las impresoras mas rápidas y utilizan un toner es decir una tinta en polvo, esta impresora posee un tambor donde se dibuja la imagen y mientras la hoja

va pasando por el tambor, este se va calentando y va impregnando la tinta de acuerdo a la imagen.    

- Dispositivos de almacenamiento

Las unidades de almacenamiento son dispositivos o periféricos del sistema, que actúan como medio de soporte para la grabación de los programas de usuario y de los datos que son manejados por las aplicaciones que se ejecutan en estos sistemas; en otras palabras nos sirven para guardar la información en nuestro computador.

A veces se dice que una computadora tiene dispositivos de almacenamiento primarios (o principales) y secundarios (o auxiliares). Cuando se hace esta distinción, el dispositivo de almacenamiento primario es la memoria de acceso aleatorio (RAM) de la computadora, un dispositivo de almacenamiento permanente pero cuyo contenido es temporal. El almacenamiento secundario incluye los dispositivos de almacenamiento más permanentes, como unidades de disco y de cinta.

MEDIDAS DE ALMACENAMIENTO DE INFORMACION

*Byte: unidad de información que consta de 8 bits; en procesamiento informático y almacenamiento, el equivalente a un único carácter, como puede ser una letra, un número o un signo de puntuación.

*Kilobyte (Kb):Equivale a 1.024 bytes.

*Megabyte (Mb):Un millón de bytes o 1.048.576 bytes.

*Gigabyte (Gb): Equivale a mil millones de bytes.

En informática, cada letra, número o signo de puntuación ocupa un byte (8 bits). Por ejemplo, cuando se dice que un archivo de texto ocupa 5.000 bytes estamos afirmando que éste equivale a 5.000 letras o caracteres. Ya que el byte es una unidad de información muy pequeña, se suelen utilizar sus múltiplos: kilobyte (Kb), megabyte (MB), gigabyte (GB)... Como en informática se utilizan potencias de 2 en vez de potencias de 10, se da la circunstancia de que cada uno de estos múltiplos no es 1.000 veces mayor que el anterior, sino 1.024 (210 = 1.024). Por lo que 1 GB = 1.024 MB = 1.048.576 Kb = más de 1.073 millones de bytes.

CLASIFICACIÓN DE DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

*Memorias:

Memoria ROM: Esta memoria es sólo de lectura, y sirve para almacenar el programa básico de iniciación, instalado desde fábrica. Este programa entra en función en cuanto es encendida la computadora y su primer función es la de reconocer los dispositivos,

(incluyendo memoria de trabajo), dispositivos.

Memoria RAM: Esta es la denominada memoria de acceso aleatorio o sea, como puede leerse también puede escribirse en ella, tiene la característica de ser volátil, esto es, que sólo opera mientras esté encendida la computadora. En ella son almacenadas tanto las instrucciones que necesita ejecutar el microprocesador como los datos que introducimos y deseamos procesar, así como los resultados obtenidos de esto.

Memorias Auxiliares: Existen varios medios de almacenamiento de información, entre los más comunes se encuentran: El disco duro, Unidad de DVD, etc...

- Dispositivos de comunicación

Los dispositivos de comunicación son los que envían y reciben archivos de una computadora a otra. Entre los más comunes tenemos el módem y las tarjetas de red

A continuación se presentan algunos de los dispositivos de almacenamiento más comunes.

 Modem:

Un módem es un dispositivo que convierte las señales digitales del ordenador en señales analógica que pueden transmitirse a través del canal telefónico. Así pues, su trabajo es modular/demodular (mod/dem).

Un módem transforma las señales digitales del ordenador en señal analógica y viceversa, con lo que permite al ordenador transmitir y recibir información por la línea telefónica y es utilizado para la comunicación de ordenadores a través de líneas analógicas de transmisión de datos. El módem convierte las señales digitales del emisor en otras analógicas susceptibles de ser enviadas por teléfono. Cuando la señal llega a su destino, otro módem se encarga de reconstruir la señal digital primitiva, de cuyo proceso se encarga el ordenador receptor. En el caso de que ambos puedan estar transmitiendo datos simultáneamente, se dice que operan en modo full-duplex; si sólo puede transmitir uno de ellos, el modo de operación se denomina half-duplex.

 Tarjeta de Red:

Es el elemento fundamental en la composición de la parte física de una red de área local. Es una interfase hardware entre el sistema informático y el medio de transmisión físico por el que se transporta la información de un lugar a otro.

Dentro del ordenador es la encargada de llevar los datos a y desde la RAM, y fuera del ordenador es quien controla el flujo de datos de entrada y salida del cableado de la red.

- Dispositivos de cómputo (microprocesador o CPU, memoria, bus de datos)

Es la parte del computador que le permite realizar todos los cálculos y tener el control sobre los demás dispositivos. Esta formado por tres elementos fundamentales, la unidad central de proceso, la memoria y el bus de datos y direcciones.

Figura  Diagrama esquemático del dispositivo de cómputo

- Motherboard o tarjeta principal

Es el componente más importante de un computador, ya que en él se integran y coordinan todos los demás elementos que permiten su adecuado funcionamiento. De este modo, una tarjeta madre se comporta como aquel dispositivo que opera como la plataforma o circuito principal de una computadora.

La tremenda importancia que posee una tarjeta madre radica en que, en su interior, se albergan todos los conectores que se necesitan para cobijar a las demás tarjetas del computador. De esta manera, una tarjeta madre cuenta con los conectores del procesador, de la memoria RAM, del Bios, asi como también, de las puertas en serie y las puertas en paralelo. En este importante tablero es posible encontrar también los conectores que permiten la expansión de la memoria y los controles que administran el buen funcionar de

los denominados accesorios periféricos básicos, tales como la pantalla, el teclado y el disco duro.

Una vez que la tarjeta madre ha sido equipada con esta gran cantidad de elementos que se han mencionado, se le llama “Chipset” o conjunto de procesadores. En los computadores Apple a esta tarjeta se le llama "tarjeta lógica" o simplemente mobo.

La tarjeta madre es también la llamada “Placa Central” del computador, y como ya se mencionaba, en ella podemos encontrar todos los conectores que posibilitan la conexión con otros microprocesadores, los que le permiten la realización de tareas mucho más específicas. De este modo, cuando en un computador comienza un proceso de datos, existen múltiples partes que operan realizando diferentes tareas, cada uno llevando a cabo una parte del proceso. Sin embargo, lo más importante será la conexión que se logra entre el procesador central, también conocido con el nombre de CPU (este se confunde muchas veces con la tarjeta madre, pero la CPU va conectada a esta), y los otros procesadores.

A la hora de elegir la tarjeta madre que utilizaremos en nuestro computador es de suma importancia tener en cuenta las recomendaciones que el fabricante de éste haya realizado en el manual de instrucciones, ya que el instalar placas madre con características no compatibles con los requerimientos del fabricante, hace que estos dispositivos, que por lo general no presentan fallas luego de mucho tiempo de uso, fallen de manera inesperada.

- Unidades de medidas en computación.

Las unidades de medida en Informática a veces pueden resultar algo confusas. Vamos a tratar de aclarar algunos conceptos viendo a que se refieren.

Podemos agrupar estas medidas en tres grupos: Almacenamiento, procesamiento y transmisión de datos.

ALMACENAMIENTO:

Con estas unidades medimos la capacidad de guardar información de un elemento de nuestro PC.

Los medios de almacenamiento pueden ser muy diferentes (ver tutorial sobre Medios de almacenamiento.).

Precisamente es en este tipo de medidas donde se puede crear una mayor confusión.

La unidad básica en Informática es el bit. Un bit o Binary Digit es un dígito en sistema binario (0 o 1) con el que se forma toda la información. Evidentemente esta unidad es demasiado pequeña para poder contener una información diferente a una dualidad

(abierto/cerrado, si/no), por lo que se emplea un conjunto de bits (en español el plural de bit NO es bites, sino bits).

Para poder almacenar una información más detallado se emplea como unidad básica el byte u octeto, que es un conjunto de 8 bits. Con esto podemos representar hasta un total de 256 combinaciones diferentes por cada byte.

Aquí hay que especificar un punto. Hay una diferencia entre octeto y byte. Mientras que un octeto tiene siempre 8 bits un byte no siempre es así, y si bien normalmente si que tiene 8 bits, puede tener entre 6 y 9 bits.

Precisamente el estar basado en octetos y no en el sistema internacional de medidas hace que las subsiguientes medidas no tengan un escalonamiento basado el este sistema (el SI o sistema internacional de medidas).

Veamos los más utilizados:

byte.- Formado normalmente por un octeto (8 bits), aunque pueden ser entre 6 y 9 bits.

La progresión de esta medida es del tipo B=Ax2, siendo esta del tipo 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512.

Se pueden usar capacidades intermedias, pero siempre basadas en esta progresión y siendo mezcla de ellas (24 bytes=16+8).

Kilobyte (K o KB).- Aunque se utilizan las acepciones utilizadas en el SI, un Kilobyte no son 1.000 bytes. Debido a lo anteriormente expuesto, un KB (Kilobyte) son 1.024 bytes. Debido al mal uso de este prefijo (Kilo, proveniente del griego, que significa mil), se está utilizando cada vez más el término definido por el IEC (Comisión Internacional de Electrónica) Kibi o KiB para designar esta unidad.

Megabyte (MB).- El MB es la unidad de capacidad más utilizada en Informática. Un MB NO son 1.000 KB, sino 1.024 KB, por lo que un MB son 1.048.576 bytes. Al igual que ocurre con el KB, dado el mal uso del término, cada vez se está empleando más el término MiB.

Gigabyte (GB).- Un GB son 1.024 MB (o MiB), por lo tanto 1.048.576 KB. Cada vez se emplea más el término Gibibyte o GiB.

Llegados a este punto en el que las diferencias si que son grandes, hay que tener muy en cuenta (sobre todo en las capacidades de los discos duros) que es lo que realmente estamos comprando. Algunos fabricantes utilizan el termino GB refiriéndose no a 1.024 MB, sino a 1.000 MB (SI), lo que representa una pérdida de capacidad en la compra. Otros fabricantes si que están ya utilizando el término GiB. Para que nos hagamos un poco la idea de la diferencia entre ambos, un disco duro de 250 GB (SI) en realidad tiene 232.50 GiB.

Terabyte (TB).- Aunque es aun una medida poco utilizada, pronto nos tendremos que acostumbrar a ella, ya que por poner un ejemplo la capacidad de los discos duros ya se está aproximando a esta medida.

Un Terabyte son 1.024 GB. Aunque poco utilizada aun, al igual que en los casos anteriores se está empezando a utilizar la acepción Tebibyte

Existen unas medidas superiores, como el Petabyte, Exabyte, Zettabyte o el Yottabite, que podemos calcular multiplicando por 1.024 la medida anterior. Estas medidas muy probablemente no lleguen a utilizarse con estos nombre, sino por los nuevos designados por el IEC.

En el círculo, indicación de la capacidad del disco, tanto en GB como en bytes.

PROCESAMIENTO FRECUENCIA DE TRANSMISION:

La velocidad de procesamiento de un procesador se mide en megahercios.

Un megahercio es igual a un millón de hercios.

Un hercio (o herzio o herz) es una unidad de frecuencia que equivale a un ciclo o repetición de un evento por segundo. Esto, en palabras simples, significa que un procesador que trabaje a una velocidad de 500 megahercios es capaz de repetir 500 millones de ciclos por segundo.

En la actualidad, dada la gran velocidad de los procesadores, la unidad más frecuente es el gigahercio, que corresponde a 1.000 millones de hercios por segundo.

Sobre esto hay que aclarar un concepto. Si bien en teoría a mayor frecuencia de reloj (más megahercios) su supone una mayor velocidad de procesamiento, eso es solo cierto a medias, ya que en la velocidad de un equipo no solo depende de la capacidad de procesamiento del procesador.

Estas unidades de medida se utilizan también para medir la frecuencia de comunicación entre los diferentes elementos del ordenador.

En la imagen, dentro del círculo, frecuencia del procesador, expresada en GHz.

VELOCIDAD TRANSMISION DE DATOS:

En el caso de definir las velocidades de transmisión se suele usar como base el bit, y más concretamente el bit por segundo, o bps

Los múltiplos de estos si que utilizan el SI o Sistema Internacional de medidas.

Los más utilizados sin el Kilobit, Megabit y Gigabit, siempre expresado en el término por segundo (ps).

Las abreviaturas se diferencian de los términos de almacenamiento en que se expresan con b minúscula.

Estas abreviaturas son:

Kbps.- = 1.000 bits por segundo.

Mbps.- = 1.000 Kbits por segundo.

Gbps.- = 1.000 Mbits por segundo.

En este sentido hay que tener en cuenta que las velocidades que en la mayoría de las ocasiones se muestran en Internet están expresadas en KB/s (Kilobyte por segundo), lo que realmente supone que nos dice la cantidad de bytes (unidad de almacenamiento) que hemos recibido en un segundo, NO la velocidad de trasmisión. Podemos calcular esa velocidad de transmisión (para pasarla a Kbps o Kilobits por segundo) simplemente multiplicando el dato que se nos muestra por 8, por lo que una trasmisión que se nos indica como de 308 KB/s corresponde a una velocidad de transmisión de 2.464 Kbps, a lo que es lo mismo, 2.64 Mbps. Esta conversión nos es muy útil para comprobar la velocidad real de nuestra línea ADSL, por ejemplo, ya que la velocidad de esta si que se expresa en Kbps o en Mbps.

En esta imagen podemos ver la velocidad de transferencia, expresada en KB/s (Kilobytes por segundo).

En la imagen superior podemos ver un ejemplo de lo anteriormente comentado. Se muestra una velocidad de transferencia de 331 KB/s, lo que corresponde (multiplicando este dato por 8) a una velocidad de transmisión de 2.648 Kbps, o lo que es lo mismo, 2.65 Mbps (Megabits por segundo).