Alfabetización informática y computacional Arquitectura de Pc

MODULO I
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EL GABINETE
Es una estructura metálica, que además de alojar los dispositivos de almacenamiento y de
proceso de una computadora, actúa como un protector, para impedir que las radiaciones
electromagnéticas generadas en el interior, vayan al exterior y provoquen algunos
problemas.
Estas radiaciones se producen debido al intercambio de información entre los
componentes de un sistema de computadora, tales como el disco rígido, monitor, etc.
Produciendo interferencias en dispositivos electrónicos, cercanos al sistema de computo,
principalmente en televisores y aparatos de radio frecuencia.
El aspecto más importante que se debe tener en cuenta en un gabinete es la forma, el
tamaño y la fuente de poder. Ya que la elección de estos parámetros depende del sistema
de computo y del lugar donde va a ser instalado.
En cuanto al tamaño es importante tener en cuenta la capacidad de expansión que tendrá
el sistema en cuanto a dispositivos se refiere.
Los gabinetes que se venden en el mercado poseen una forma estándar Sin embargo hay
varios diseños de gabinetes entre los que se pueden escoger.
FACTORES DE FORMA
El tamaño de estos para los componentes y la disposición particular para los conectores,
se denomina factor de forma, que pueden ser:
Escritorio (Baby, o desktop case)
Es el factor de forma más tradicional debido a que fue la forma que escogió IBM para la
unidad central de sus primeras computadoras. Sus características, son que se coloca en
forma horizontal, con el monitor encima.
Posee una buena capacidad de almacenamiento, de dos a tres bahías de 3 ½ y una o dos
bahías de 5 ¼, y un fácil acceso a sus componentes internos.
Línea esbelta (Slim case, Llamado de bajo perfil)
Es una versión reducida del gabinete Desktop, sus diferencias están en su perfil más
delgado y en su menor capacidad de almacenamiento, generalmente posee una o dos
bahías de expansión.
Siendo una buena aplicación para sistemas que no necesita expandir el sistema.
Mini Torre
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Este gabinete se popularizo con la aparición de los clones ensamblados ya que suelen ser
más económicos, de fácil ubicación y una amplia capacidad de expansión. Una de las
características más importante de estos gabinetes, es en el ensamblaje de la
computadora, ya que incluye una placa móvil en la cual se monta el motherboard.
Permitiendo así la rápida instalación de los componentes de la unidad como de los
conectores internos del gabinete.
Media Torre y Torre completa
Estos gabinetes se emplean en aplicaciones más especializadas, sobre todo cuando el
usuario va a aprovechar su sistema hasta el máximo. La característica principal de estos
gabinetes es su amplia capacidad de expansión, pudiendo poseer hasta diez unidades de
almacenamiento tanto de 3 ½ como 5 ¼.
Debido a estas características suelen emplearse como servidores en configuraciones de
red.
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FUENTE DE PODER
CONCEPTO
Esta es un componente fundamental en una computadora, ya que proporciona la energía
eléctrica a cada uno de los componentes del sistema.
Su función básica consiste en convertir el tipo de energía disponible en la toma de
corriente (110-220v) a lo que sea utilizado por los circuitos de la computadora.
Por lo general los componentes y circuitos electrónicos digitales del sistema
(Motherboard, Tarjetas adaptadoras, Lógicas de Discos rígidos) usan la energía de 3.3v y
los motores (Unidades de discos y ventiladores) la de 12v
FUNCIONAMIENTO
Cada fuente de poder realiza verificaciones y pruebas internas antes de permitir que el
sistema inicie; esta envía una señal al motherboard denominada POWER GOOD. Si no está
presente esta señal la computadora no opera.
El efecto de esta configuración es que cuando baja el voltaje de corriente alterna y la
fuente de poder se somete a un mayor esfuerzo o se sobre calienta, la señal de POWER
GOOD disminuye obligando a reiniciar el sistema o apagarlo por completo.
Si su sistema alguna vez parece muerto estando encendido el interruptor de corriente y
operando el ventilador, conocerá los efectos de perder la señal de POWER GOOD.
Los sistemas recientes con motherboard ATX o LPX incluyen una señal especial
denominada PS-ON con la cual se puede apagar la fuente de poder por medio de software
(Windows 95, Windows 98, Windows XP).
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MOTHERBOARD (PLACA MADRE)
CONCEPTO
Este es el componente más importante en un sistema de computadora, los términos
tarjeta madre, tarjeta principal o tarjeta plana se usan indistintamente.
En este capítulo trataremos los distintos tipos de motherboard, sus conectores de interfaz,
y aquellos componentes que se encuentran en ellas.
En ella encontramos las partes eléctricas como los conectores para la alimentación de la
fuente de poder, las ranuras de expansión, los bancos de memoria, los circuitos
electrónicos integrados de procesamiento y control como los microprocesadores,
chipsets, y los chips de memoria RAM y ROM.
Identificación de los componentes básicos en una placa principal o motherboard.
FACTORES DE FORMA DE LA MOTHERBOARD
El factor de forma se refiere a las dimensiones físicas y al tamaño de la motherboard, esto
dicta el tipo de gabinete en el que puede ajustarse dicha placa.
En general los tipos disponibles son:
- AT de tamaño natural
- Baby AT
- LPX
- ATX
AT DE TAMAÑO NATURAL:
Se llama así debido al diseño de la motherboard original de IBM AT. Es una tarjeta muy
grande de 12” de ancho por 13.8” de largo. El conector del teclado y los conectores de
ranura deben respetar los requerimientos específicos de ubicación, para ajustarse a las
aberturas del gabinete. Esta motherboard solo se ajustara a gabinetes o torres AT de
tamaño natural.
Baby AT
Es en esencia el mismo de la mother da la IBM XT original, con modificaciones en las
posiciones de orificios para los tornillos, ya que debe ajustarse a un gabinete AT.
Esta motherboard se ajusta a cualquier gabinete, menos los de perfil bajo y de línea
esbelta. Ya que posee tanta flexibilidad, este es el factor de forma más popular, sus
dimensiones son 8.5” de ancho por 13.04” de largo.
LPX
Estos se emplean en los gabinetes de perfil bajo, estos motherboard pueden tener
diferencias que pueden causar problemas de compatibilidad.
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Se distinguen varias características, la más notable consiste en que las ranuras de
expansión están montadas sobre una tarjeta de BUS vertical, donde las tarjetas de
expansión deben conectarse en forma horizontal a la motherboard.
Otra característica es la colocación de los conectores en la parte posterior de la tarjeta,
donde posee una fila de conectores para Vídeo, Puerto paralelo, Puerto serial, y
conectores para ratón y teclado mini-DIN.
ATX
Es una evolución reciente en los factores de forma, este es una motherboard Baby AT
girada de lado en el chasis, junto con una ubicación y conectores de la fuente de poder
modificados. Es físicamente incompatible con los diseños anteriores, tanto el Baby AT y el
LPX ya que requiere de un gabinete ATX y una fuente de poder diferente. Son los más
comunes hoy en día en el mercado y se los encuentra en muchos sistemas, ya que mejora
a las Baby AT y LPX en diversas áreas.
 El panel conector externo de Entrada y Salida es de doble altura
 Conector interno de la fuente es de forma única
 CPU, Memoria y conectores internos reubicados
 Enfriamiento mejorado
COMPONENTES DE LA MOTHERBOARD
Una motherboard está conformada por diversos componentes, de los cuales, el principal
se denomina BUS.
¿QUÉ ES UN BUS?
No es otra cosa que una trayectoria común a través de la cual pueden viajar los datos
dentro de una computadora.
Una computadora posee varios tipos de BUS:
 BUS de Procesador
 BUS de Memoria
 BUS de Direcciones
 BUS de Entrada y Salida
BUS DE PROCESADOR
Es la trayectoria de comunicaciones entre el procesador y los chips de soporte inmediato
(conjunto de chips).
Este BUS se usa para transferir datos entre el procesador y el BUS principal del sistema, o
entre el procesador y el caché de memoria externa (Sistemas que emplean chips Pentium,
Pentium MMX, Pentium PRO, Pentium II).
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La finalidad de este BUS es obtener información hacia y desde el procesador a la mayor
velocidad posible, ya que opera a una velocidad mayor que cualquier otro BUS del
sistema. Aquí no existe ningún cuello de botella.
BUS DE MEMORIA
Este BUS se usa para transferir información entre el procesador y la memoria principal,
denominada memoria RAM. Dicho BUS puede formar parte del procesador, o en la
mayoría de los casos, estar implementado por separado mediante un conjunto de chips,
que son los responsables de transferir información entre el BUS del procesador y el BUS
de memoria.
La información que viaja a través del BUS de memoria se transfiere a una velocidad menor
que la del BUS del procesador.
BUS DE DIRECCIONES
Es en realidad un sub conjunto de los buses del procesador y de memoria. Este se usa para
indicar que dirección en memoria o qué dirección en el BUS de sistema se empleara en
una operación de transferencia de datos.
BUS DE ENTRADA Y SALIDA
Es lo que permite a su procesador comunicarse con los distintos dispositivos periféricos.
El BUS de E/S le permite agregar dispositivos a su computadora para ampliar su capacidad.
Aunque muchos sistemas de computadoras poseen una sola ranura de expansión, la
mayoría provee hasta ocho ranuras en el motherboard.
(Ejemplo: BUS USB.- El Universal Serial Bus o USB que sirve para conectar cualquier
periférico al ordenador. Claro que en realidad no se trata de cualquier periférico, sino más
bien de los periféricos externos típicos: ratón, teclado, joystick, impresora, módem)
EL CHIPSET
Es el conjunto (circuitos integrados) de chips que se encargan de controlar determinadas
funciones del ordenador, como la forma en que interaccionan el microprocesador con la
memoria o la caché, o el control de los puertos y slots ISA, PCI, AGP, USB.
Antiguamente estas funciones eran relativamente sencillas de realizar y el chipset apenas
influía en el rendimiento del ordenador, por lo que el chipset era el último elemento al
que se concedía importancia a la hora de comprar una placa base, si es que alguien se
molestaba siquiera en informarse sobre la naturaleza del mismo. Pero los nuevos y muy
complejos micros, junto con un muy amplio abanico de tecnologías en materia de
memorias, caché y periféricos que aparecen y desaparecen casi de mes en mes, han hecho
que la importancia del chipset crezca enormemente.
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De la calidad y características del chipset dependerán:
• Obtener o no el máximo rendimiento del microprocesador.
• Las posibilidades de actualización del ordenador.
• El uso de ciertas tecnologías más avanzadas de memorias y periféricos.
Desde un punto de vista más técnico, el componente que determina la performance de un
motherboard es el CHIPSET, normalmente dos, que se encargan de controlar distintas
funciones del ordenador, como la forma de comunicarse los distintos dispositivos entre
ellos y con los puertos de entrada/salida.
La pareja de chips la componen el chip norte (northbridge) que se encarga del control del
bus del sistema donde están por ejemplo la memoria RAM y la tarjeta gráfica (AGP) y el
chip sur (Surbridge) que se encarga del control del bus de periféricos donde están las
tarjetas PCI, el bus IDE, los USB, etc.
El conocimiento y selección de estos chips adquiere importancia a partir de los primeros
procesadores Pentium, ya que condicionan su forma de trabajo, si la CPU es la cabeza, el
chipset es el corazón del ordenador.
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CONECTORES INTERNOS
CONCEPTO
Bajo esta denominación englobamos a los conectores para dispositivos internos, como
puedan ser las disqueteras, el disco duro, el CD-ROM o el altavoz interno.
CONECTOR ELÉCTRICO
Es donde se conectan los cables para que la placa base reciba la alimentación
proporcionada por la fuente.
CONECTORES EXTERNOS
Se trata de los conectores para periféricos externos: teclado, ratón, impresora.
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PROCESADOR
CONCEPTO
El cerebro de la computadora, es el procesador o también llamado CPU (Unidad Central de
Proceso). La fecha de invento del microprocesador, fue entre el año 1970, desde entonces
este dispositivo ha revolucionado todos los campos de la electrónica, y de la actividad
humana.
Después del invento del transistor, vino el invento del circuito integrado en 1959, por
J.Kilby, trabajando para Texas Instruments, que reunía en un solo circuito varios
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transistores. Luego Robert Noyce, en compañía de Moore, Grove, fundaron en 1968 una
empresa que se llamaría INTEL, la cual se dedicó al reemplazo de las memorias magnéticas
con núcleo de ferrita, utilizadas en las computadoras de la época, por circuitos de
memoria basados en semiconductores.
Durante el desarrollo de estos circuitos de memoria, Intel realizó un contrato con la firma
japonesa Busicom, productor de calculadoras. Como resultado se obtuvo un circuito
integrado que hacía las veces de procesador. Este trabajo fue liderado por Faggin, a quien
se lo considera el inventor del microprocesador.
El primer circuito integrado en un solo chip, considerado como microprocesador fue el
4004 de Intel en el año 1971, el cual manejaba datos de cuatro bits y tenía 2300
transistores. Intel desarrolló muy pronto, en 1972 el 8008 el cual podía procesar datos de
8 bits, pero fue considerado un procesador lento.
Todas las computadoras compatibles con PC usan procesadores que son compatibles con
la familia de chips de Intel, aunque los procesadores en si, podrían haber sido fabricados o
diseñados por diversas compañías como AMD, Cyrix, IBM y otras.
El microprocesador es un circuito integrado o chip programable, que dependiendo del
modelo contiene miles o millones de transistores distribuidos internamente en varios
bloques funcionales.
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HARDWARE DE VIDEO
INTRODUCCIÓN
El monitor genera el enlace entre Ud. y su PC, sin él estaría operando a ciegas, no podría
ver en la pantalla los resultados de sus cálculos o las palabras que escribe mal.
Las primeras micro computadoras eran pequeñas cajas que carecían de pantallas, los
usuarios observaban la información contenida en los registros del sistema por medio de
bancos de luces parpadeantes (leds) y esperaban que se imprimiera el resultado final.
Cuando finalmente se incorporó como una interfaz el CTR (Tubo de Rayos Catódicos) o
monitor la PC se hizo más atractiva para los usuarios. Esta tendencia visual en la
tecnología de la interfaz de usuario continúa hoy en día con la adopción de interfaces
gráficas como Windows, por encima de los sistemas basados en modo texto como DOS.
Al igual que la mayoría de los componentes de una PC, el monitor ha mostrado una
importante evolución tecnológica pues de ser dispositivos de baja resolución han pasado a
ser periféricos capaces de mostrar imágenes de mayor calidad y gran tonalidad de colores.
Así como ha mejorado su calidad de imagen, no sucede lo mismo con su tamaño físico,
pues los monitores, excluyendo los de pantalla LCD, siguen siendo generalmente los
componentes más grandes e incómodos de una PC.
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CARACTERÍSTICAS DE LOS MONITORES
Como ya se ha dicho anteriormente, el monitor es el dispositivo de salida más importante
de una PC, y nos permite visualizar tanto la Información introducida por el usuario como la
devuelta por la computadora a lo largo de cualquier proceso.
Según su capacidad de colores se pueden dividir en tres tipos:
1- Monocromáticos: Muestra solamente dos colores, uno de fondo o background y
otro de frente. Los colores pueden ser Verde o Naranjo.
2- Escala de Grises: es un caso especial del monocromático, solo que puede
mostrar diversos tipos de grises.
3- Color: Éstos son capaces de mostrar desde 16 hasta un millón de colores, es
también llamado Monitor RGB, porque aceptan diferentes señales de rojo, verde y
azul.
Hay diversos tipos de Monitores, siendo más utilizados los CRT (monitores de tubos
catódicos) y los LCD (monitores de cristal líquido).
TIPOS DE MONITORES POR RESOLUCIONES

Monitor TTL (Transistor-Transistor Logic): Solo se ve texto, generalmente son
verdes o ámbar. Cuando IBM desarrollo la plataforma PC, le incluyó un monitor
independiente, superando a las computadoras de la época que utilizaban un
televisor convencional para el despliegue de datos, como la antigua Conmodore
64. Era un monitor capaz de mostrar letras, números, símbolos de puntuación, y
alguna otra simbología adicional. Con una modo de trabajo de 80 columnas y 25
renglones de letras. Estos monitores poseen un fósforo de un solo color (ámbar,
blanco, verde).

CGA (Computer Graphics Adapter):
El desarrollo tecnológico del software obligo a superar las capacidades gráficas que
proporcionaba una pantalla en modo texto, por lo cual se diseño un nuevo monitor
que se denomino CGA. Este modelo ya permite desplegar gráficos, debido a que su
pantalla posee una matriz de 320x200, con un máximo de 4 tonalidades de color
permitiendo imágenes con un total de 16 colores.

EGA (Enhanced Graphics Adapter): En los años 80 la industria de programas de PC
había crecido a niveles muy amplios. Por lo que se requerían capacidades gráficas
más amplias a la tecnología CGA. Con este estándar, el monitor poseía una matriz
de 640x350, con 16 colores máximo o tonos grises, esta resolución permitió la
aparición del ambiente Windows.

VGA (Vídeo Graphics Array): A comienzos del año 87, con la aparición del monitor
tipo VGA, el mundo de los monitores sufrió una transformación que hasta el
momento se mantiene como el estándar internacional. Inicialmente poseía una
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resolución de 320x200 con un total de 256 colores, o 640x480 con 16 colores,
aunque estos parámetros han sido mejorados con los años. Hoy en día hay
monitores Super VGA, Ultra VGA, con resoluciones de 800x600, 1024x768 e incluso
mayores. Monitores a colores 32 bits de color verdadero o en tonos grises.
Bajo el formato de VGA también se elaboraron monitores monocromáticos, con
resoluciones similares (640x480).

SVGA (Super VGA): Conocidos como super VGA que incrementa la resolución y la
cantidad de colores de 32 a 64 bits de color verdadero, 600x400 a 1600x1800.

UVGA (Ultra VGA): No varía mucho del super VGA, solo incrementa la resolución
1800x2000.

XGA (Arreglo de gráficos extendido): Es un monitor de alta resolución, especiales
para diseño, su capacidad gráfica es muy buena, además la cantidad de colores es
mayor.
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UNIDADES DE LMACENMIENTO
CONCEPTO E HISTORIA
Las unidades de almacenamiento son dispositivos periféricos del sistema, que actúan
como medio de soporte para la grabación de los programas de usuario, y de los datos y
ficheros que son manejados por las aplicaciones que se ejecutan en estos sistemas.
Las unidades de almacenamiento masivo de información objeto de esta guía se utilizan en
todos los entornos informáticos existentes. Los discos flexibles, conocidos comúnmente
como disquetes, fueron los más usados en los años 80 y 90. Se utilizaban en
sistemas operativos de las PC para distribuir programas, traspasar información de un
ordenador a otro y crear pequeñas copias de seguridad. Antes de la llegada del disco duro,
los discos flexibles eran utilizados para almacenar los programas y el sistema operativo del
ordenador.
A comienzos de los 90, al aumentar el tamaño de los programas informáticos, muchos de
ellos debían ser grabados en varios disquetes. A finales de los 90, la distribución de
programas cambió gradualmente al CD-ROM, y se introdujeron formatos de copias de
seguridad de alta densidad como el disco Zip. Con la llegada de Internet a las masas y de
un ethernet barato, el disquete ya no era necesario para guardar la información tampoco,
y el disco flexible fue básicamente suplantado. Se realizan copias de seguridad en
unidades de cinta de gran capacidad (como cintas de audio digital, ing: DAT) o en discos
compactos, utilizando una grabadora de discos compactos.
De todas formas, los fabricantes eran reacios a retirar la unidad de disco flexible de los
ordenadores, para mantener la compatibilidad con programas anteriores. La empresa
Apple fue la primera en eliminar el disco flexible por completo con la puesta en circulación
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de su modelo iMac en 1998: no tenía unidad de disco flexible. En marzo de 2003, los
ordenadores Dell tomaron una decisión similar al hacer la unidad de disco flexible
opcional en sus ordenadores, una decisión considerada mayoritariamente como el final
del disco flexible como medio de almacenamiento e intercambio de datos mayoritario.
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DISPOSITIVOS DE ENTRADA
Él más común es el teclado o también conocido como keyboard, también hablará de los
ratones o Mouse.
Son dispositivos mediante los cuales los usuarios, introducen datos e instrucciones al
sistema, también conocidos como periféricos de entrada de datos.
Estamos tan acostumbrados al aspecto de las PC modernas, con su teclado y su monitor,
que nos olvidamos que por muchos años el método de introducción de datos sé hacia de
una forma poco amigable para el usuario. La entrada de datos era por medio de una
tarjeta perforada.
Sin dudas el teclado es el periférico de entrada más utilizado, aunque hay muchas formas
de ingresar información a la PC y existen programas que pueden funcionar sin él.