Resumen Tema 3: Hardware 1.-Datos e información Datos: forma de representar la información, tras ser introducida en un ordenador y procesada. Los datos carecen de sentido, y para que lo adquieran tienen que ser interpretados, una vez el ordenador los ha procesado y mostrado de algún modo legible son considerados como información. 1.1Codificación binaria Se realiza por medio de dos dígitos: 0 y 1, por eso se llama así. Esto se debe a que los dispositivos de un ordenador solo trabajan con dos estados: activado o desactivado/abierto o cerrado… Esta basada en el sistema de numeración binario que permite representar cualquier número tan solo utilizando el 0 y el 1. Su utilización es similar a la del sistema arábigo salvo por el número de dígitos empleados. 1.2Sistemas de numeración Conjunto de símbolos y reglas gracias a lo cuales se pueden representar datos numéricos. 1.2a Sistema de numeración decimal Utilizado actualmente. Diez símbolos (0, 1, 2, 3,4…) otorgándoles un valor dependiendo de la posición que ocupe (unidades, centenas...) El valor de cada digito esta asociado a una potencia de base 10 y un exponente igual a posición que ocupa el dígito. Si en número es decimal se comporta de la misma manera, la única diferencia es que los exponentes de las potencias serán negativos 1.2b Sistema de numeración binario Tan solo dos dígitos: 1 y 0, que tienen un valor diferente dependiendo de la situación que ocupen y viene determinado por una potencia de base 2 y un exponente igual a su posición (a partir de la derecha) menos 1. 1.3 Conversiones 1.3a Sistema decimal al binario y viceversa Basta con realizar divisiones entre 2 y colocar los restos obtenidos en cada de ellas y el último cociente. La cantidad de dígitos del número binario dependerá del número decimal. El número sería: 010011001 A la inversa: Tomás Pellegrini de la Viuda 1ºB Nº16 Resumen Tema 3: Hardware 1.3b Sistema de numeración octal Utiliza ocho dígitos (0,1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7), dependiendo de su lugar tienen un valor determinado por potencias de base 8. Para la conversión de un número decimal a octal (y viceversa) se utiliza el mismo método que el binario, aunque se emplea como base el número 8 en vez del 2. Decimal a octal: El número sería 1232 Octal a decimal: Sigue el mismo método que el del sistema binario, salvo que se usa el 8 en vez del 2. 1.3c Sistema de numeración hexadecimal Los números se representan con 16 símbolos. Diez números y seis caracteres (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E y F). Los caracteres representan las cantidades decimales (entre 10 y 15). Tienen diferente valor dependiendo de su posición, que se calcula mediante potencias de 16. 1.3d Conversión de binario a octal y viceversa. Cada dígito del octal equivale a tres del binario. Por lo tanto hay que “expandir” cada dígito octal a tres binarios o “contraer” grupos de tres dígitos binarios a un dígito octal. 1.3e Conversión de binario a hexadecimal y viceversa Hay que expandir cada número hexadecimal a cuatro dígitos binarios o contraer cada grupo de cuatro dígitos binarios a hexadecimal. Excepción: A la hora de convertir de binario a octal o hexadecimal, si los números binarios no forman grupos completos (3 o 4, dependiendo del caso), se añaden ceros a la izquierda hasta completar el último grupo. 1.4 Código ASCII Todos los caracteres (letras, números…) han de tener su correspondiente codificación binaria, dado que el ordenador trabaja con los datos codificados en binario. Esto da lugar al código de caracteres. Esto representa cada carácter con un número binario (menor o igual a ocho dígitos), aunque conviene completar los grupos con ceros a la izq., hasta que sean ocho. El código ASCII (American Standard Code for Information Interchange) es el código de caracteres más usado. A cada carácter se le asigna un número decimal entre 0 y 255, que al convertirlo al sistema binario, nos da el código del carácter. Dependiendo del valor del número decimal, el número binario estar constituido por un número variable de ceros y unos. Tomás Pellegrini de la Viuda 1ºB Nº16 Resumen Tema 3: Hardware 1.5 Medidas de información La unidad más pequeña corresponde a un dígito binario, un cero o un uno. Se le llama bit, abreviatura de binary digit. Ocho bits forman un byte. Cada carácter esta representado por 1 byte, que a su vez son 8 bits. También existen unidades más grandes (bit y byte son muy pequeñas) como Kilobyte, Megabyte, Gigabyte, Terabyte… La proporción entre las diferentes magnitudes es de 1024. Es decir, 1024 Kilobyte forman un Megabyte… 2.- Arquitectura de ordenadores Formados por hardware (componentes físicos) y software (instrucciones que dirigen los componentes del ordenador). Con la evolución del hardware se pretende conseguir maquinas más rápidas y potentes, mientras que con la del software esta destinada al desarrollo de nuevas aplicaciones o programas para aprovechar mejor el hardware. 2.1 Arquitectura básica El hardware esta compuesto por: CPU (explicada en los ejercicios) Periféricos (explicados en los ejercicios) Tomás Pellegrini de la Viuda 1ºB Nº16 Resumen Tema 3: Hardware Dispositivos de almacenamiento (explicados en los ejercicios) 3.- Dispositivos con arquitectura de ordenador Teléfono móvil: Con el paso de los tiempos han ido evolucionando tanto en su diseño, prestaciones como en su potencia y utilidad. Actualmente se pueden usar para tareas similares a las de los ordenadores, navegar por internet, escuchar música… Poseen sistemas operativos que tiene la misma funcionalidad que el de un ordenador. Destaca Symbian, aunque también se usan Windows Mobile o Linux. Esto permite instalar diversas aplicaciones en los teléfonos. Reproductores multimedia: Gracias a la memoria flash, aparecen nuevos dispositivos que pueden almacenar una gran cantidad de información en poco espacio. Así aparecieron los dispositivos MP3, que al igual que los móviles han ido evolucionando con el paso del tiempo aumentando así sus posibilidades, como poder escuchar la radio… PDA: Tipo de miniordenador, que en sus orígenes comenzó como agenda electrónica. Se trata de un dispositivo pequeño con hardware y sistema operativo propios y en el que se pueden instalar gran cantidad de aplicaciones. Se suelen clasificar en función de sus sistema operativo (Palm OS, Windows Mobile…) Se manejan con punteros para dar ordenes e introducir información. Tomás Pellegrini de la Viuda 1ºB Nº16 Resumen Tema 3: Hardware Navegadores GPS: dispositivo que permite conocer en cualquier momento la posición geográfica en función de las coordenadas de latitud y longitud y programar una ruta de viaje. Esta tecnología esta basada en la utilización de 24 satélites con una orbitas sincronizadas para cubrir la totalidad de la superficie del planeta. Para determinar cual es su posición tiene que recibir señal de al menos 4 de estos satélites, se realiza mediante triangulación determinando la posición del GPS respecto de la de los satélites. Videoconsolas: Dispositivos cuyo fin es la reproducción de videojuegos, aunque actualmente también son capaces de conectarse a internet, reproducir películas, música… Hay bastantes videoconsolas presentes en el mercado aunque pertenecen en su mayoría a tres grandes empresas de videojuegos Nintendo, Sony y Microsoft. Estas videoconsolas tienen características diferentes y juegos exclusivos cada una de ellas. La evolución de las consolas ha logrado conseguir unos gráficos cada vez mejores, una mejor jugabilidad, interactividad con el jugador… Utilizan la última tecnología en tarjetas gráficas y mandos inalámbricos como el Wiimote, para simular los movimientos específicos para cada tipo de juegos, aunque también se usan mandos convencionales. Tomás Pellegrini de la Viuda 1ºB Nº16 Resumen Tema 3: Hardware Videoconsolas portátiles: Nintendo 3DS y PSVita son las más actuales, aunque también destacan la Game Boy, la PSP, la Game Boy Advance sp De sobremesa: Wii, Wii U, PS3, PS2, Xbox, Xbox 360… Tomás Pellegrini de la Viuda 1ºB Nº16 Resumen Tema 3: Hardware El sistema de almacenamiento varía, en las portátiles se suele dar el de cartuchos (aunque actualmente eso está cambiando) mientras que las de sobremesa disponen de un lector DVD (o incluso Blue-ray) y un disco duro. Además de disponer de puertos USB, también posee WiFi, Bluetooth… 4.-Placa base, chipset u microprocesador. Estos tres apartados están explicados en los ejercicios. El reloj y la velocidad del ordenador: El reloj es uno de los componentes más importantes del ordenador, pues esta relacionado con la velocidad de trabajo de este. La velocidad se mide en Hz, medida física de frecuencia. 1 Hz equivale a la realización de un ciclo en un segundo y es necesario un reloj que marque la pauta de tiempo. 5.- Memoria Tanto la memoria RAM (salvo los módulos), como la caché, la BIOS y la CMOS están explicadas en los ejercicios. Módulos de memoria RAM: sirven para ampliar la capacidad de esta memoria. Hay que conectarlos a los zócalos situados en la placa base. Según el tipo de conector: Módulos SIMM: En desuso, tenían 30 ó 72 contactos. Su capacidad era baja y su tiempo de acceso elevado. Módulos DIMM: Son más alargados, 168 contactos y dos ranuras para su colocación. Capacidad de 128 MB, 256 MB… Tomás Pellegrini de la Viuda 1ºB Nº16 Resumen Tema 3: Hardware Módulos DDR: Utilizados actualmente, 184 contactos y tan solo una ranura. 256 MB, 512 MB… Módulos RIMM: 168 contactos, pero son específicos para las memoria Rambus RAM. Memoria virtual: método a través el cual el sistema operativo utiliza parte del disco duro para simular memoria RAM y aumentar la memoria total del ordenador. Tiene otros nombres dependiendo del sistema operativo, en Linux se conoce como memoria de intercambio swap. Esta memoria es más lenta que la RAM e interesa que se use poco. 6.-Conectores y puertos de comunicación Explicados íntegramente en los ejercicios, no solo en la actividad dedicada a ello sino en otras en las que también fueron nombrados y explicados en parte. 7.- Dispositivos de entrada y salida Explicados íntegramente en la actividad destinado a ellos en los ejercicios. 8.- Dispositivos de almacenamiento Explicados en los ejercicios, en la actividad destinada a ello. Salvo la memoria flash. Dispositivos de almacenamiento basados en la memoria flash: Inicialmente se usaban para almacenar los datos de la BIOS. Se comercializan con distintos nombres y no solo son dispositivos informáticos, si no que han extendido su utilización a otros dispositivos electrónicos, como las cámaras fotográficas. Tomás Pellegrini de la Viuda 1ºB Nº16 Resumen Tema 3: Hardware Destacan sobre todo por su pequeño tamaño y el que no necesiten una pila o batería que le suministre energía para mantener la grabación. Aunque su memoria no es indefinida. Funcionamiento: Formada por celdas en las que se guarda la información. Cada vez que se graba o borra información de las celdas, estas sufren un pequeño desgaste y esto provoca que no sean perpetuas. 9.- Dispositivos de comunicación. Redes. Tanto las redes locales, como la topología de una red así como las redes inalámbricas y los subapartados módems y Router están explicados en los ejercicios. Cableado de una red local: Cableado coaxial: Cable con un hilo conductor central, protegido con una malla de cobre de las corrientes eléctricas. Es económico y su velocidad de transmisión es media. Se realiza a través de conectores BNC. Está en desuso. Cableado UTP: Constituido por cuatro pares de hilo situados dentro de una misma camisa, cada par esta trenzado para evitar interferencias con los otros. Es económico y puede alcanzar una buena velocidad, necesita conectores RJ-45. Cableado de fibra óptica: Esta transporta pulsos de luz gracias a pequeñas fibras de vidrio. No le afectan las corrientes eléctricas externas. Están constituidos por dos hilos de fibra de vidrio (cada uno en una sola dirección) protegidos por fibras de Kevlar y capas de plástico. Su coste es alto pero permiten alcanzar velocidades de transmisión muy altas y tiene una gran longitud. Necesitan de conectores ST de fibra óptica. Tomás Pellegrini de la Viuda 1ºB Nº16 Resumen Tema 3: Hardware Redes externas. Internet. Conjunto de ordenadores conectados entre si, pero situados en diferentes edificios, localidades… a este tipo de red se la considera una red global. La forma más frecuente es utilizando la red telefónica aunque se han llevado a cabo investigaciones y avances en otro tipo de conexiones como a través de la utilización de la red eléctrica… Redes privadas virtuales VPN (Virtual Private Network), son un tipo de redes especiales, utilizan la infraestructura de una red externa (internet) pero agregándole unas medidas de seguridad entre los ordenadores conectados y de esta manera su comunicación es privada. Conexiones a través de una línea telefónica Tarjetas RDSI (Red Digital de Servicios Integrados): Mayor velocidad de transmisión que las RTC y la información que viaja por ellas es digital, no análoga. Disponen de varios canales, la conexión a internet no impide la realización o el recibimiento de llamadas telefónicas. Módems ADSL: La tecnología ADSL permite usar el hilo de cobre de una línea telefónica para transmitir datos a alta velocidad y a la vez, para el uso de una línea telefónica. ADSL (Asymmetric Digital Subcriber Line) permite transmitir datos a distintas velocidades, es mayor la de recepción que la de envío. Es necesario disponer de un módem ADSL. Conexión a través de cable Como dice el nombre, se realiza a través de un cable (normalmente coaxial) que permite conseguir altas tasas de transmisión. Necesita de una infraestructura nueva que no está Tomás Pellegrini de la Viuda 1ºB Nº16 Resumen Tema 3: Hardware disponible en todas las zonas geográficas. La conexión, es una conexión multipunto, es decir, muchos usuarios comparten el mismo cable por lo que disminuye la velocidad de transferencia dependiendo del número de usuarios conectados. Es necesario un módem-cable. Este modula y desmodula la información como un módem normal, pero aparte realiza funciones semejantes a la de una tarjeta de red, puesto que este se conecta directamente con un Sistema de Terminación de Módem Cable, perteneciente a la compañía. Conexión vía satélite Se trata de una conexión híbrida, es decir, el usuario recibe la información vía satélite pero lo envía por un sistema terrestre. Esta tecnología está en desuso por su baja velocidad en comparación con otros sistemas de cableado y su utilización queda reducida a ciertas zonas. Conexión por ondas radioeléctricas Supone el abandono del punto de conexión específico y una liberación en cuanto a movilidad. Se le conoce como LMDS (Local Multipoint Distribution System). Gracias a una serie de antenas los usuarios pueden establecer comunicación mediante ondas electromagnéticas de alta frecuencia (entre 28 y 40 GHz). Dependiendo de esta frecuencia se pueden alcanzar diferentes tasas de transferencia de información y distintas distancias de operatividad. Velocidad de transferencia alta y posibilita la movilidad física del usuario. Conexión móvil Esto ha ido evolucionando para permitir tanto una mayor transferencia de información como para conectarse a internet, transferir archivos… GMS (Global System for Mobile) estándar internacional de comunicaciones digitales móviles. La voz se transforma en una señal digital codificada y es transmitida a un terminal encargado de decodificarla. Los enlaces que se han establecido se mantienen el tiempo que dure esta y no se pueden usar simultáneamente para empezar otra comunicación. GPRS (General Packet Radio Service) basado en la conmutación de paquetes, no de circuitos. Los canales son compartidos y la conexión se realiza en el momento en que el usuario la solicita y demás este puede usar varios canales. UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) utiliza una frecuencia muy alta (2 GHz). Es posible transmitir datos y voz a la par e incluso señal de TV y videoconferencia. Al igual que el GPRS se realiza por conmutación de paquetes y además el UMTS permite estar conectado a la red de forma permanente. La facturación al igual se realiza por volumen de datos transmitidos, no por tiempo. Tomás Pellegrini de la Viuda 1ºB Nº16