EL HARDWARE
El hardware
esta formado por todos los componentes físicos de un sistema de información. Se
dice que son los componentes que se pueden tocar, como por ejemplo el mouse, el
teclado o el monitor
¿Por qué usar computadoras?
La computadora
es una máquina capaz de procesar datos en forma automática, a gran velocidad y
con mucha precisión, de acuerdo a una serie de instrucciones suministradas por
el usuario (programa)
Puede
almacenar grandes volúmenes de información en espacios pequeños.
Es confiable,
ya que la información obtenida es exacta y precisa. Cuando hay errores estos
provienen de la lógica de los programas o de datos equivocados.
¿Cómo trabajan las computadoras?
Las
computadoras se usan para procesar datos en forma electrónica; trabajan como un
sistema realizando cuatro operaciones básicas:
·
Ingresan al sistema los datos a ser procesados
ya sea en forma manual o automática.
·
Almacenan y recuperan los datos para poder
operar con ellos según las instrucciones del programa en ejecución.
·
Procesan los datos a partir de operaciones
lógicas, matemáticas y o de texto.
·
Muestran la información obtenida como resultado
de ese procesamiento a través de diferentes formas (gráficos, textos, sonido,
imágenes etc.)
DIAGRAMA
BÁSICO DE UNA COMPUTADORA
Para que la
máquina funcione tiene que tener dispositivos que permitan obtener datos e
instrucciones, otros que sirvan para procesarlos y otros que muestren el
resultado del procesamiento.
Los datos de entrada
llegan en forma de imágenes, voces, letras, pulsos telefónicos etc. a través de
los dispositivos de entrada como por ejemplo el teclado, el mouse, el micrófono
o el escáner. A estos dispositivos se los conoce como periféricos de entrada.
Después de
procesar los datos, la información se muestra de distintas formas, en papel,
por el monitor, como sonido, etc. utilizando los periféricos de salida.
Información digital y analógica
La computadora
es un dispositivo electrónico, por lo tanto trabaja con señales eléctricas. Las
señales eléctricas pueden ser analógicas
o digitales.
Las analógicas
son señales continuas que pueden variar a través del tiempo y entre dos valores
siempre hay otro intermedio. Se utilizan para medir magnitudes físicas como la
temperatura, la intensidad de la luz, el sonido etc.
A través de la
línea telefónica se transmiten señales eléctricas analógicas que representan
los sonidos que se emiten al hablar por teléfono.
Un ejemplo es
un reloj analógico o con agujas que van girando en forma continua.
Un reloj
digital, en cambio, va contando pulsos, no trabaja en forma continua.
Las señales
digitales poseen dos estados y entre ellos no existen otros intermedios, por
eso se dice que es un sistema binario. En este sistema se representa la
ausencia de señal con un 0 (apagado) y la presencia de señal con un 1
(prendido). Un ejemplo es la tecla para encender la luz, que es digital porque permite
solamente las opciones prendido y apagado. Un ejemplo de analógica es el
potenciómetro que permite graduar la intensidad de la luz al girar la perilla.
Las
computadoras, según el tipo de tecnologías que utilizan, se clasifican en:
* Analógicas:
se emplea para medir magnitudes físicas distribuidas en una escala continua,
por ej.: temperatura, presión, etc.
* Digital: los
datos son representados por cantidades discretas y transformados en sucesiones
de ceros y unos.
Tipos de computadora (digitales)
Según la
capacidad de almacenamiento, la potencia de cálculo y el precio, pueden
clasificarse en:
1. Supercomputadoras: Es
una máquina diseñada especialmente para cálculos que precisan una gran
velocidad de proceso. Son las más poderosas y costosas. Se usan para tareas
científicas, en Ingeniería y en simulaciones donde se prioriza la velocidad de
cálculo. Generalmente poseen un gran número de procesadores que trabajan en
paralelo, con lo que se consiguen realizar billones de operaciones por segundo.
Ej. La NASA es uno de los pocos organismos en el mundo que posee
supercomputadoras.
2.
Macrocomputadoras (mainframe): Es una máquina diseñada para dar servicio a
grandes empresas y organizaciones. Su potencia de cálculo es inferior a la
anterior. Una de sus características es la de soportar un gran número de
terminales o estaciones de trabajo. Surgieron a partir de la necesidad de
realizar tareas de gran magnitud, como el procesamiento de grandes volúmenes de
datos, administración de importantes bases de datos. Ej. Se utilizan para el
control de procesos de calidad, almacenar bases de datos de líneas aéreas, etc.
3.
Minicomputadoras: Son máquinas de tipo medio, su capacidad de proceso es
inferior a la anterior. Puede controlar un menor número de terminales. Pero las
prestaciones que desarrollan actualmente hacen que sea difícil distinguir una
macro de una mini.
4.
Microcomputadoras: Se trata de una computadora cuyo funcionamiento interno se
basa en el uso de microprocesador (CPU), logrando en consecuencia que en potencia,
manejabilidad, portabilidad, precio, etc. ., cubran la gama más baja de
necesidades en el mundo de la informática. Su potencialidad hace que estén
presentes en ámbitos donde se requieran procesos más simples, como el hogar, la
oficina, etc. Son microcomputadoras las denominadas PC (Personal Computers o
Computadoras personales). Éstas son muy versátiles, de bajo costo, destinadas
al uso personal, y pueden ser utilizadas por cualquier persona, no sólo por
expertos.
Tipos de
computadoras personales:
1.
Clásico: también denominado de escritorio, podemos
encontrar equipos que se presentan de variadas formas, tipo desktop (CPU
horizontal) y tipo tower o minitower (CPU vertical). Se utilizan como
computadora personal en forma independiente permitiendo, generalmente, un solo
puesto de trabajo, aunque puede tener varios.
2. Transportables: Se
trata de una computadora de características físicas que permiten fácilmente su
transporte de un sitio a otro sin perder ninguna de las cualidades de una
computadora personal clásica. En este grupo encontramos: Laptop: fueron las
primeras con capacidad de ser trasladados de un lugar a otro. Su aspecto
externo cuando están cerradas, es similar al de un portafolio, con un peso de 5
kg aproximadamente. Las actuales consisten en una computadora personal portátil
de pequeño tamaño, gran potencia y muy manejable en todos los sentidos. La
característica principal es su peso que oscila entre 1 y 2 kg.
Notebook: Es una
computadora personal similar al laptop, pero aún más pequeña, de menor peso y
más especializadas, es decir están preparadas para realizar funciones de
computadoras personales, servir de ayuda a estudiantes ofreciéndoles una
capacidad de cálculo rápido importante, ofrecer funciones de agenda muy
evolucionadas, etc. Las primeras pesaban aproximadamente menos de 3kg. Las
actuales entre 1 y 2 kg.
Palmtop o
Pocket-Pc: Es una pequeña computadora personal de mano que viene a ser la
última versión de calculadora científica programable. Son del tamaño de una
agenda electrónica o calculadora. Son empleadas por personas cuya actividad
requiere gran movilidad y traslados frecuentes. Tiene un peso aproximado de 300
g.
Pencomputers:
computadoras sin teclado que tienen un lápiz electrónico para introducir datos
en forma manuscrita directamente sobre la pantalla, su peso es inferior a 1kg.
Los datos almacenados en ellas pueden ser transferidos a otros sistemas. Uno de
sus principales usos es la transmisión de datos mediante una línea telefónica y
un módem o fax.
Netbook: son
útiles para consumir contenido, no para producirlo. Diseñadas para la
conectividad, no poseen unidades lectoras de CD o DVD sólo disco rígido y
puestos USB.
Dispositivos de procesamiento
Dentro de la
computadora existen elementos conectados entre si que permiten procesar los
datos que llegan del exterior a través de los periféricos de entrada.
El elemento fundamental
es la unidad central de procesos, que se encarga de controlar el funcionamiento
de todos los demás componentes y de realizar los cálculos con los datos de
acuerdo a las instrucciones de los programas.
Es llamada CPU (Central Process Unit) o unidad
central de procesos. Se encuentra en la motherboard o placa madre.
Placa madre o
motherboard
|
La CPU está formada por dos partes:
·
La unidad de control (UC)
·
La unidad aritmético lógica (UAL)
La unidad de
control controla el funcionamiento de los dispositivos, el trabajo de la
memoria y supervisa las operaciones de la UAL, además de controlar a los
periféricos.
La unidad
aritmético lógica realiza las operaciones matemáticas (sumas restas etc.) y las
operaciones lógicas (comparaciones, igualdades etc.)
La velocidad de
procesamiento se mide en MHZ (megahertz)
En 1978 Intel
creó el procesador 8086 de las computadoras llamadas XT con una velocidad de 8
MHZ.
En 1982 la
versión 80286 tenía de 15 a 20 MHZ.
La 80386 de
1985 tenía 33 MHZ y la 486 de 1989 entre 40 y 66 MHZ.
La Pentium II
tienen velocidades aproximadas a 400 MHZ y las Pentium IV mas de 3000 MHZ, es
decir 3.0 GHZ (gigahertz) Si el procesador de nuestra máquina es un Intel 3.2,
significa que es marca Intel y su velocidad es de 3.2 GHZ, es decir, 3200 MHZ.
La velocidad
de procesamiento es muy importante debido a que hay aplicaciones o programas
que requieren mucha velocidad para procesar, como por ejemplo las aplicaciones
de diseño gráfico.
En la
actualidad la arquitectura más habitual encontrada es una computadora personal
se basa en la configuración conocida como EISA (Extended Industry Standard
Architecture) que incorpora un bus de comunicación. El equipo incluye el bus y
la CPU y sobre el primero una serie de enchufes o slots en los cuales se
conectan unidades que trabajan dentro del mismo gabinete, como unidad de disco
fijo, de CD, placas de red, placas controladoras de periféricos específicos
(scanners o unidades lecto-grabación de discos removibles, etc.), así como
también una serie de elementos electrónicos adicionales para el control de
estas unidades.
Asimismo
encontraremos una serie de conectores, siendo habituales los siguientes:
Conector para el teclado, Conector para el mouse, Conector para el monitor,
Enchufe de tensión, Puerto paralelo, Puerto serial, Puerto USB, Puerto
infrarrojo.
Memoria
Otro
componente fundamental es la memoria principal, en ella se almacenan las
instrucciones y los datos que van a ser utilizados por la CPU durante la
ejecución de un programa.
La memoria
esta formada por celdas o casillas numeradas capaces de guardar en su interior
los datos mientras la computadora esta encendida.
Los números que tienen
las celdas son las direcciones de memoria y a través de ellas se accede a la
información.
Hay distintos
tipos de memoria. Las principales son dos:
RAM (Random Access Memory) o memoria de
acceso directo. Es la memoria que utiliza la computadora para guardar los datos
requeridos por el sistema y las instrucciones de los programas que se están
ejecutando. Es la que permite trabajar. La información en esta memoria es
volátil, ya que se pierde al apagar la máquina.
ROM (Read Only Memory) o memoria de solo lectura. Es una memoria
que contiene información grabada por el fabricante de la computadora. Esta
información permite el arranque de la máquina y no puede ser modificada, por
eso es de solo lectura. La información de arranque se denomina BIOS (Basic
Input Output System) o sistema básico de entrada y salida, y se carga al
encender la máquina.
PERIFERICOS
La palabra
periférico significa que esta alrededor. Reciben ese nombre todos los
componentes que se encuentran alrededor de la motherboard, ya sea dentro o
fuera del gabinete. Sirven para ingresar los datos que se quieren procesar
(dispositivos de entrada), para mostrar los resultados del procesamiento
(dispositivos de salida), para guardar o almacenar la información (dispositivos
de almacenamiento) y para la comunicación entre computadoras.
Los
periféricos se comunican con la CPU a través de cables. Los bit viajan uno
detrás de otro por esos cables, por eso para aumentar la velocidad de
transferencia de datos se usan cables compuestos por varios cables en paralelo
que se conectan a un puerto llamado puerto paralelo. En este puerto se conectan
por ejemplo las impresoras. Para conectar el disco rígido, las disqueteras, las
lectoras de CD etc. se usan unas mangueras en paralelo de 8 cables.
También
existen cables simples que envían los bits a un puerto llamado serial, donde se
conecta por ejemplo el teclado.
Los avances
tecnológicos permitieron crear un puerto serial llamado puerto USB (universal
serial bus) con dos importantes mejoras: supera la velocidad del puerto
paralelo y permite la conexión de cualquier tipo de periféricos Ej. Cámara
digital, grabadora de CD, escáner, etc.
Soporta plug&play (enchufar y usar).
Prácticamente reemplazó a los puertos
serial y puerto paralelo.
Puerto SD: permite
la conexión de las tarjetas Secure Digital. Es un formato de tarjeta de
memoria. Se utiliza en dispositivos portátiles tales como cámaras fotográficas
digitales, PDAs (Palms), teléfonos móviles e incluso videoconsolas.
Estas tarjetas tienen unas
dimensiones de 32 mm
x 24 mm
x 2,1 mm.
Existen dos tipos: unos que funcionan a velocidades normales, y otros de alta
velocidad que tienen tasas de transferencia de datos más altas. Algunas cámaras
fotográficas digitales requieren tarjetas de alta velocidad para poder grabar
vídeo con fluidez o para capturar múltiples fotografías en una sucesión rápida.
Dispositivos de entrada.
Existen gran
cantidad de dispositivos que permiten el ingreso de datos en la computadora.
Entre los más
comunes tenemos:
Teclado
Es el más
difundido y permite ingresar caracteres (letras, números, símbolos) al
presionar las teclas correspondientes. Poseen un teclado numérico, teclas de
función, un teclado alfanumérico (letras y números) y teclas de control.
Mouse
Permite
seleccionar información seleccionando dibujos llamados íconos o palabras de
distintos menús.
Hay tres
tipos:
Mecánicos: tienen una bolita que capta
el movimiento.
Ópticos: capta el movimiento con un
sensor y un rayo infrarrojo.
Inalámbricos: puede ser óptico o
mecánico, no posee cable por lo que es más cómodo de usar. Su inconveniente es
el costo.
Lápiz
óptico
Permite
seleccionar íconos o dibujar sobre la pantalla si estamos en un programa para
dibujo.
Dispositivos
de reconocimiento de voz.
Tiene
micrófonos y programas que distinguen las palabras captadas. Es usado por
discapacitados, como sistema de seguridad etc.
Joystick
Dispositivo
manejador de cursor que se utiliza en los programas de juegos para enviar
coordenadas y al menos una acción a la computadora. El funcionamiento se basa
en un conjunto de interruptores que se pulsan con el movimiento de la palanca.
Dispositivos
de lectura
Ingresan datos
en forma directa, evitando su tipiado.
Lectores de bandas magnéticas: leen las
bandas adheridas a tarjetas de plástico. Ej. Tarjetas de crédito.
Lectores de códigos de barras: leen la
información de barras impresas en envases de productos. Ej. Cajas de
supermercados.
Lectores de marcas ópticas: leen marcas
hechas en planillas y formularios, como en los censos.
Lector de caracteres magnéticos: Muy
utilizado en bancos para la lectura de datos codificados en la banda inferior
de los cheques con pequeños dispositivos en las cajas
Reconocedores físicos: aún no muy difundidos, como reconocedores de
iris, geometría de la mano, huella digital, etc. Se utilizan como métodos de
identificación individual en sitios de acceso muy restringidos o para ciertas
operaciones.
Escáner o
scanner
Son
dispositivos que digitalizan fotografías o imágenes para ser ingresados a la
computadora.
Pantalla táctil: ingresa información
mediante pulsación de los dedos sobre un monitor especial.
Cámaras
digitales.
Permiten tomar
fotografías en forma digital con un sensor que captura la imagen. Las fotos se
pueden transferir a la PC por el puerto USB.
Web cam
También
llamada cámara web. Son cámaras de video que se conectan al puerto USB y
transfieren la imagen a través de Internet. Esto permite que dos personas que
se encuentran en lugares distantes se puedan ver.
Dispositivos de salida.
El resultado
del procesamiento de los datos se debe traducir del lenguaje de máquina a algún
tipo de salida, que puede ser texto, imágenes, sonido, una impresión etc. Para
ello están los siguientes dispositivos:
Monitor
Es una
pantalla de video conectada a la placa de video del motherboard. La placa tiene
una memoria que debe ser mayor para juegos o trabajos con imágenes y menor para
procesadores de textos.
La imagen se
forma por puntos o píxeles. La imagen se ve con mayor o menor calidad de
acuerdo a la cantidad de píxeles que tenga la pantalla. A mayor cantidad, mayor
calidad de imagen. Existen diferentes tipos de pantallas y resoluciones
(cantidad de pixels).
Pueden ser
monocromáticos o de color. Cuanto más resolución, más calidad de imagen. Están
relacionados con su tarjeta gráfica que los controla.
Monitor CRT: es similar a un televisor
compuesto por un tubo de rayos catódicos en el que se mezclan tres haces de luz
(rojo, azul y verde) que forman todos los colores. Son de gran tamaño, pesados
y perjudiciales para la vista, pero son los más usados por su bajo costo.
Monitor plano LCD: la pantalla es de
cristal líquido (Liquid Crystal Display) como el visor del celular o de las calculadoras. Al ser
planos, ocupan poco espacio y pesan poco. El inconveniente es el alto costo.
Monitor sensible al tacto: este monitor
es de entrada y salida ya que al tocar la pantalla se ingresan datos y a su vez
vemos la salida. Se encuentran en cajeros automáticos, en shoppings, en
celulares, etc
Impresora
Permite
obtener salida impresa. Hay distintos tipos de impresoras que varían en
calidad, rapidez, nivel de ruido, costo etc.
La rapidez se
mide en páginas por minuto (PPM) y la calidad en puntos por pulgada.
Impresoras de matriz de puntos: Imprimen
caracter por carácter, es una impresora de impacto que imprime por medio de
agujas que golpean una cinta entintada, dejando marcas en el papel. Son
ruidosas, lentas, de baja calidad pero muy económicas y con la posibilidad de
imprimir duplicados, por lo que suelen usarse para facturación.
Impresoras chorro de tinta o ink jet: Imprimen
disparando gotas de tinta sobre el papel a través de inyectores, que se
encuentran ubicados en un cabezal movil. Son más silenciosas, poseen buena
calidad, velocidad aceptable, son económicas auque no así los cartuchos de
tinta.
Impresoras láser: Imprimen con
tecnología similar a las fotocopiadoras imprimiendo por página, de ahí su
rapidez. Tienen buena calidad y el precio por copia es muy bajo. El
inconveniente es el precio de la impresora, pero la relación costo beneficio es
inmejorable.
Plotters: Son impresoras de gran tamaño
que tienen una pluma en el extremo de un soporte móvil que va dibujando sobre
el papel.
Son muy
utilizados por arquitectos y diseñadores para imprimir planos y dibujos.
Dispositivos de comunicación
Son los
encargados del flujo de datos para la comunicación entre computadoras que están
en red. Los más conocidos son:
Placa de red: Es una placa que se
conecta al motherboard y permite conectar directamente una computadora a una
red. Controla el envío y la recepción de los datos entre PC y PC.
Modem (modulador-demodulador): Este dispositivo es necesario para comunicar
computadoras a través de la línea telefónica o el cable. Cuando se envían los datos la información se
modula pasando a analógica. Cuando se recibe se demodula pasando a información
digital.
Hub: es un concentrador de cableado con
varios puertos de entrada para conectar a la red varias computadoras.
Switch: es similar al hub pero además tiene memoria que
evita el tráfico innecesario de datos
Router: es un dispositivo que establece
la ruta que debe seguir la información para llegar a una PC de la red.
Dispositivos de almacenamiento
secundario
Estos
dispositivos son de entrada y salida. Pueden ser ópticos o magnéticos.
Dispositivos magnéticos
Cintas magnéticas: Son similares a
casetes de audio y se usan como Backup(copias de seguridad)
Discos magnéticos: Pueden ser fijos
como los discos rígidos o removibles como los disquetes. La información se
graba con unas cabezas lectoras grabadoras sobre la superficie del disco que es
magnetizable. Los disquetes tienen una capacidad de 1.44 Mb. Y los discos
rígidos varían de 50 a 300 GB (1 Gb = 1024 Mb). Los discos zip tienen una
capacidad de 100 Mb y se usan para hacer backup
Soportes ópticos
Discos ópticos: estos discos nacieron
por la necesidad de dispositivos intercambiables con mayor capacidad. Estos
discos almacenan hasta 650 Mb. Su costo es similar a un disquete pero el CD_ROM
no se puede regrabar. Existen CD regrabables pero su costo es mayor (CD_RW).
Para grabar la información se usa un láser que deja marcas en la superficie del
disco que se lee con una lectora láser.
Memoria flash: es una memoria similar a
la RAM pero que no es volátil, los datos almacenados se pueden borrar, se usan
en las cámaras digitales, en los teléfonos celulares etc. Su principal
desventaja es el costo.
Memory key o memoria USB: se conoce
también como pen drive. Se conecta al puerto USB de las computadoras, tiene el
tamaño de un encendedor.
Almacena 256
Mb, 512 Mb o 1 Gb y tiene rapidez de acceso y no necesita un periférico para
grabar la información. Su desventaja es el precio.
Tarjetas de Expansión
Las placas o tarjetas de expansión son
dispositivos que se conectan en las ranuras de la motherboard para ampliar la
capacidad de procesamiento y de conexión.
Algunas, como
las placas de videos o de sonido, ya vienen integradas a la motherboard (on
board). No obstante, se puede agregar
otra placa que inhabilite o trabaje conjuntamente con la integrada en la placa
madre.
Placa de video
También
llamada tarjeta gráfica, es la encargada de mostrar textos, gráficos e imágenes
en uno o más monitores (o incluso en un televisor). Las placas de video tienen su propio chip de
memoria, chips de aceleración gráfica y
algunas hasta poseen un cooller.
Placa de
sonido
Es el
dispositivo que permite la salida y la entrada de sonido, música y voz a través
de parlantes, auriculares y micrófonos.
Suele presentar varios tipos de conectores:
• Entrada de línea: Para recibir sonidos desde un
equipo de audio.
• Entrada de micrófono: Para recibir sonidos a
través de un micrófono.
• Salida de audio: Para emitir sonidos a través
de parlantes o auriculares.
• Interfaz MIDI: Para conectar un instrumento
musical a la computadora.
Placa de Red
Es un
dispositivo que permite conectar una computadora con otras, mediante el armado
de una red. Se encarga de recibir,
administrar y transmitir los datos entre esas computadoras.
