COMPONENTES DEL COMPUTADOR 1. Procesamiento: Unidad

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COMPONENTES DEL COMPUTADOR
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Procesamiento: Unidad Central de Proceso o CPU
Almacenamiento: Memorias
Entrada: Periféricos de entrada (E)
Salida: Periféricos de salida (S)
Entrada/Salida: Periféricos mixtos (E/S)
La CPU: siglas en inglés de Unidad Central de Procesamiento, es el componente
fundamental del computador, encargado de interpretar y ejecutar instrucciones y de
procesar datos. En los computadores modernos, la función de la CPU la realiza uno o
más microprocesadores. Se conoce como microprocesador a una CPU que es
manufacturada como un único circuito integrado.
Operación del CPU
La operación fundamental de la mayoría de los CPU, es ejecutar una secuencia de
instrucciones almacenadas llamadas "programa".
El programa es representado por una serie de números que se mantentienen en una
cierta clase de memoria de computador. Hay cuatro pasos que casi todos los CPU de
arquitectura de von Neumann usan en su operación: fetch, decode, execute, y
writeback, (leer, decodificar, ejecutar, y escribir).
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El primer paso, leer (fetch), implica el recuperar una instrucción , de la memoria
de programa. La localización en la memoria del programa es determinada por
un contador de programa (PC), que almacena un número que identifica la
posición actual en el programa.
En el paso de decodificación, la instrucción es dividida en partes que tienen
significado para otras unidades del CPU.
Después de los pasos de lectura y decodificación, es llevado a cabo el paso de
la ejecución de la instrucción. Durante este paso, varias unidades del CPU son
conectadas de tal manera que ellas pueden realizar la operación deseada.
El paso final, la escritura (writeback), simplemente "escribe" los resultados del
paso de ejecución a una cierta forma de memoria.
TARJETA MADRE
La placa base, también conocida como tarjeta madre es una tarjeta de circuito
impreso a la que se conectan los componentes que constituyen la computadora u
ordenador. Es una parte fundamental a la hora de armar una PC de escritorio o
portátil. Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra
el chipset, que sirve como centro de conexión entre el microprocesador, la memoria de
acceso aleatorio (RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos.
Una placa base típica admite los siguientes componentes:
Uno o varios conectores de alimentación: por estos conectores, una alimentación
eléctrica proporciona a la placa base los diferentes voltajes e intensidades necesarios
para su funcionamiento.
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El zócalo de CPU es un receptáculo que recibe el microprocesador y lo conecta
con el resto de componentes a través de la placa base.
Las ranuras de memoria RAM, en número de 2 a 6 en las placas base
comunes.
El chipset: una serie de circuitos electrónicos, que gestionan las transferencias
de datos entre los diferentes componentes de la computadora (procesador,
memoria, tarjeta gráfica,unidad de almacenamiento secundario, etc.).
El reloj: regula la velocidad de ejecución de las instrucciones del
microprocesador y de los periféricos internos.
La CMOS: una pequeña memoria que preserva cierta información importante
(como la configuración del equipo, fecha y hora), mientras el equipo no está
alimentado por electricidad.
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La pila de la CMOS: proporciona la electricidad necesaria para operar el
circuito constantemente y que éste último no se apague perdiendo la serie de
configuraciones guardadas.
La BIOS: un programa registrado en una memoria no volátil (antiguamente en
memorias ROM, pero desde hace tiempo se emplean memorias flash). Este
programa es específico de la placa base y se encarga de la interfaz de bajo
nivel entre el microprocesador y algunos periféricos. Recupera, y después
ejecuta, las instrucciones del MBR (Master Boot Record), o registradas en un
disco duro o SSD, cuando arranca el sistema operativo. Actualmente los
ordenadores modernos sustituyen el MBR por el GPT y la BIOS por Extensible
Firmware Interface.
El bus (también llamado bus interno o en inglés front-side bus'): conecta el
microprocesador al chipset, está cayendo en desuso frente a HyperTransport y
Quickpath.
Los conectores de entrada/salida que cumplen normalmente con la norma PC
99: estos conectores incluyen:
Los puertos PS2 para conectar el teclado o el ratón, estas interfaces tienden a
desaparecer a favor del USB
Los puertos serie, por ejemplo para conectar dispositivos antiguos.
Los puertos paralelos, por ejemplo para la conexión de antiguas impresoras.
Los puertos USB (en inglés Universal Serial Bus), por ejemplo para conectar
periféricos recientes.
Los conectores RJ45, para conectarse a una red informática.
Los conectores VGA, DVI, HDMI o Displayport para la conexión del monitor de
la computadora.
Los conectores IDE o Serial ATA, para conectar dispositivos de
almacenamiento, tales como discos duros, unidades de estado sólido y
unidades de disco óptico.
Los conectores de audio, para conectar dispositivos de audio, tales como
altavoces o micrófonos.
Las ranuras de expansión: se trata de receptáculos que pueden acoger tarjetas
de expansión (estas tarjetas se utilizan para agregar características o aumentar
el rendimiento de un ordenador; por ejemplo, un tarjeta gráfica se puede añadir
a un ordenador para mejorar el rendimiento 3D). Estos puertos pueden ser
puertos ISA (interfaz antigua), PCI (en inglés Peripheral Component
Interconnect), AGP (en inglés Accelerated Graphics Port) y, los más recientes,
PCI Express.
Algunos dispositivos de entrada y salida
1. Entrada: Teclado, Ratón, Joystick, Lápiz óptico, Micrófono, Webcam, Escáner,
Escáner de código de barras.
2. Salida: Monitor, Altavoz, Auriculares, Impresora, Plotter, Proyector.
3. Entrada/salida (mixtos): Unidades de almacenamiento, CD, DVD, Módem,
Memory cards, USB, Router, Pantalla táctil, Periféricos.
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Se entiende por periférico a las unidades o dispositivos que permiten a la computadora
comunicarse con el exterior, esto es, tanto ingresar como exteriorizar información y
datos. Los periféricos son los que permiten realizar las operaciones conocidas como
de entrada/salida (E/S).
Dispositivos mixtos (E/S de información)
Son aquellos dispositivos que pueden operar de ambas formas: tanto de entrada como
de salida. Típicamente, se puede mencionar como periféricos mixtos o de
Entrada/Salida a: discos rígidos, disquetes, unidades de cinta magnética, lectograbadoras de CD/DVD, discos ZIP, etc. También entran en este rango, con sutil
diferencia, otras unidades, tales como: Tarjetas de Memoria flash o unidad de estado
sólido, tarjetas de red, módems, tarjetas de captura/salida de vídeo, etc.10
Si bien se puede clasificar al pendrive (lápiz de memoria), memoria flash o memoria
USB o unidades de estado sólido en la categoría de memorias, normalmente se los
utiliza como dispositivos de almacenamiento masivo; siendo todos de categoría
Entrada/Salida.
Los dispositivos de almacenamiento masivo también son conocidos como "Memorias
Secundarias o Auxiliares". Entre ellos, sin duda, el disco duro ocupa un lugar especial,
ya que es el de mayor importancia en la actualidad, en el que se aloja el sistema
operativo, todas las aplicaciones, utilitarios, etc. que utiliza el usuario; además de tener
la suficiente capacidad para albergar información y datos en grandes volúmenes por
tiempo prácticamente indefinido. Los servidores Web, de correo electrónico y de redes
con bases de datos, utilizan discos rígidos de grandes capacidades y con una
tecnología que les permite trabajar a altas velocidades como SCSI incluyendo
también, normalmente, capacidad de redundancia de datos RAID; incluso utilizan
tecnologías híbridas: disco rígido y unidad de estado sólido, lo que incrementa
notablemente su eficiencia. Las interfaces actuales más usadas en discos duros son:
IDE, SATA, SCSI y SAS; y en las unidades de estado sólido son SATA y PCI-Express
ya que necesitan grandes anchos de banda.
La pantalla táctil (no el monitor clásico) es un dispositivo que se considera mixto, ya
que además de mostrar información y datos (salida) puede actuar como un dispositivo
de entrada, reemplazando, por ejemplo, a algunas funciones del ratón o del teclado.
BUSES
Los buses son espacios físicos que permiten el transporte de información y energía
entre dos puntos de la computadora.
Los buses generales son los siguientes:
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Bus de datos: son las líneas de comunicación por donde circulan los datos
externos e internos del microprocesador.
Bus de dirección: línea de comunicación por donde viaja la información
específica sobre la localización de la dirección de memoria del dato o
dispositivo al que se hace referencia.
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Bus de control: línea de comunicación por donde se controla el intercambio de
información con un módulo de la unidad central y los periféricos.
Bus de expansión: conjunto de líneas de comunicación encargado de llevar el
bus de datos, el bus de dirección y el de control a la tarjeta de interfaz (entrada,
salida) que se agrega a la tarjeta principal.
Bus del sistema: todos los componentes de la CPU se vinculan a través del
bus de sistema, mediante distintos tipos de datos el microprocesador y la
memoria principal, que también involucra a la memoria caché de nivel 2. La
velocidad de transferencia del bus de sistema está determinada por la
frecuencia del bus y el ancho del mínimo.
Funcionamiento
La función del bus es la de permitir la conexión lógica entre distintos subsistemas de
un sistema digital, enviando datos entre dispositivos de distintos órdenes: desde
dentro de los mismos circuitos integrados, hasta equipos digitales completos que
forman parte de supercomputadoras.
El firmware es un bloque de instrucciones de máquina para propósitos específicos,
grabado en una memoria de tipo de solo lectura (ROM, EEPROM, flash, etc), que
establece la lógica de más bajo nivel que controla los circuitos electrónicos de un
dispositivo de cualquier tipo. Está fuertemente integrado con la electrónica del
dispositivo siendo el software que tiene directa interacción con el hardware: es el
encargado de controlarlo para ejecutar correctamente las instrucciones externas.
DISCO DURO.
Es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil que emplea un sistema de
grabación magnética para almacenar datos digitales.
Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a
gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una
de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada
lámina de aire generada por la rotación de los discos.
Tipos de conexión:
Si hablamos de disco duro podemos citar los distintos tipos de conexión que poseen
los mismos con la placa base, es decir pueden ser SATA, IDE, SCSI o SAS:
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IDE: Integrated Drive Electronics ("Dispositivo electrónico integrado") o ATA
(Advanced Technology Attachment), controla los dispositivos de
almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI
SCSI: Son interfaces preparadas para discos duros de gran capacidad de
almacenamiento y velocidad de rotación.
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SATA (Serial ATA): El más novedoso de los estándares de conexión, utiliza un
bus serie para la transmisión de datos. Notablemente más rápido y eficiente
que IDE.
SAS (Serial Attached SCSI): Interfaz de transferencia de datos en serie,
sucesor del SCSI paralelo, aunque sigue utilizando comandos SCSI para
interaccionar con los dispositivos
El BIOS (sigla en inglés de basic input/output system; en español «sistema básico de
entrada y salida») es un tipo de firmware que localiza y prepara los componentes
electrónicos o periféricos de una máquina, para comunicarlos con algún sistema
operativo que la gobernará.. El programa está instalado en un circuito integrado de la
placa base y realizará el control POST de la misma en el tiempo de arranque o
encendido, proporcionando funcionalidades básicas: chequeo de la memoria principal
y secundaria, comunicación con el usuario vía monitor o teclado y enlace mediante los
procesos de arranque o booting con el núcleo del sistema operativo que gobernará el
sistema.
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