Hardware

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Principales componentes de una PC

La PC tiene distintos componentes, internos y externos, que permiten su correcto funcionamiento. Estos componentes pueden ser físicos –como una lectora de CD, una disquetera o una fuente de energía– o no físicos –los programas y datos–.



Operaciones básicas de una computadora



PROCESAMIENTO

Qué ocurre dentro del microprocesador?

Anteriormente hemos mencionado que el microprocesador o CPU es la parte que controla todos los procesos en la computadora y que se encuentra ensamblada sobre la placa madre. A su vez, dentro del microprocesador podemos distinguir a la unidad de control y a la
unidad de tratamiento, que tienen tareas bien específicas como realizar los cálculos aritméticos, mover datos desde una dirección de memoria a otra, entenderse con los periféricos externos, etc. Veamos un poco más en detalle cómo funcionan estos componentes:

Unidad de control
La unidad de control se encarga de controlar el funcionamiento de los componentes
del microprocesador, y de los elementos externos a él, mediante el envío de señales
de control. Podemos decir que debe ocuparse de:

• Controlar la secuencia de instrucciones a ser ejecutadas.
• Controlar el flujo de datos entre las diferentes partes que tiene la computadora.
• Interpretar las instrucciones.
• Administrar tiempos de acceso y ejecución en el procesador.
• Enviar y recibir señales de control de periféricos externos.

Los siguientes elementos ayudan al funcionamiento de la unidad de control:

• Decodificador de Instrucciones.
• Registro Contador de Programa (PC).
• Registro de Instrucciones (IR).


Atención!
¡Gabinete no es lo mismo que CPU!
En muchos casos se le llama, equivocadamente, CPU al gabinete. Es importante destacar que el gabinete solo es un armazón metálico
–como un envoltorio– que contiene partes delicadas de la PC que no pueden estar expuestas directamente al usuario.
En cambio la CPU es el microprocesador –el cerebro– que le permite a la computadora procesar la información y realizar operaciones complejas.




Unidad de Tratamiento
Es un conjunto de recursos en los cuales son tratados los datos. En estos recursos se realizan operaciones sobre los datos y se obtiene un resultado o bien se almacenan resultados intermedios. El control de la operación a realizar y qué recursos intervienen
o no para realizar una determinada tarea, se controla mediante las señales que provienen de la unidad de control. Estas señales definen el camino que siguen los datos en el conjunto de recursos disponibles, es decir, qué elementos intervienen en
el procesamiento del dato de entrada, y cuáles no, para realizar una operación.Los elementos que forman parte de la unidad de tratamiento son:
Unidad Aritmético Lógica (ALU): es la unidad encargada de realizar las operaciones matemáticas, operaciones lógicas y comparaciones.
Registros en la unidad de tratamiento: tienen la función de almacenar temporalmente datos durante la ejecución del programa.

Bus

El encargado de que los datos puedan transportarse por los cables es el bus de datos.
El bus es fundamental en el funcionamiento del microprocesador porque permite que los datos que se desplazan por los cables
–en forma de impulsos eléctricos– lleguen de un componente a otro; además el bus se encarga de hacer llegar al CPU las direcciones de memoria –donde se encuentran almacenados los datos– y las instrucciones de control, para poder definir el comportamiento de cada uno de los elementos internos y externos de la computadora.

MEMORIA PRINCIPAL Y DIRECCIONES DE MEMORIA

La memoria le permite al microprocesador almacenar temporalmente instrucciones y datos. En la memoria se guardan datos de entrada, instrucciones de los programas que se están ejecutando, datos y resultados del procesamiento y los datos que se preparan
para la salida.


Importante

Las computadoras usan dos tipos de memoria primaria:
La memoria de acceso aleatorio o RAM (Ramdon Access Memory) es una memoria volátil, en donde se almacenan automáticamente los datos que necesita procesar la CPU. La información que contiene es temporal y al apagarse el equipo esa información se pierde.
La memoria de sólo lectura o ROM (Ramdon Only Memory) es una memoria que contiene información del fabricante y no puede ser modificada por el usuario


Los datos proporcionados a la computadora permanecen en la memoria principal hasta que se utilizan en el procesamiento. Durante el procesamiento, la memoria almacena los datos intermedios y finales de todas las operaciones aritméticas y lógicas.

La memoria principal, también llamada unidad de almacenamiento primario, está subdividida en celdas individuales, cada una de las cuales tiene una capacidad similar para almacenar datos; estas celdas son las direcciones de memoria.


Velocidad del microprocesador

La velocidad de un microprocesador se mide en ciclos por segundos y para poder calcularla se tiene en cuenta cuánto tarda en realizar operaciones matemáticas básicas, como la suma de dos números, o cuánto tarda en mover datos de una dirección de
memoria a otra. La unidad de medida para los microprocesadores es el megahercio (Mhz). En las PC más modernas, los microprocesadores tienen velocidades que superan los 1.000 Mhz por lo que es más práctico hablar de gigahercio.


Atención
Hay empresas que fabrican y venden microprocesadores que no tienen la velocidad real que publican, sino que es una velocidad de referencia comparativa en relación a los microprocesadores de Intel® que es el mayor fabricante a nivel mundial de
microprocesadores. Esto no quiere decir que los microprocesadores no tengan un buen rendimiento sino son de Intel®, sólo hay que hacer bien el cálculo para obtener la velocidad real cuando se trate de microprocesadores que no son Intel® .


PERIFÉRICOS

Periféricos de entrada, de salida y de entrada/salida

Los periféricos son dispositivos que se conectan a la computadora –técnicamente a la placa madre– para permitir la interacción entre el usuario y la computadora mediante el ingreso y egreso de información.
El usuario ingresa información por medio de los periféricos de entrada, una vez que la CPU la procesa, los resultados quedan listos para que el usuario los pueda recuperar con los periféricos de salida.
Las computadoras tienen tres tipos de periféricos: de entrada, de salida y de entrada/
salida.


Un periférico de entrada es una pieza de hardware que permite al usuario ingresar información a la computadora para que sea procesada.
Entre los más comunes tenemos:

Teclado
El teclado es el principal dispositivo de entrada de datos. Como ya dijimos, la computadora entiende solo señales eléctricas por lo que al pulsar una tecla, el símbolo de la tecla presionada es convertido a un código numérico para que la computadora lo
pueda interpretar.
Los teclados, al igual que todas las partes de hardware y el software, han ido evolucionando con el tiempo: en un principio tenían unas 80 teclas, en la actualidad tienen más de 100. Actualmente existen teclados convencionales e inalámbricos –se
comunican con la computadora por medio de un rayo infrarrojo en lugar de usar un cable–.


Mouse
Otro periférico de entrada es el mouse, que al desplazarlo sobre una superficie lisa envía a la computadora los datos sobre el movimiento que el usuario está haciendo. En base a esa información la CPU calcula la posición horizontal y vertical que debe tomar en la pantalla el puntero. Este dispositivo se convirtió en imprescindible en el momento que los programas con interfaz gráfica comenzaron a ser utilizados masivamente. Al igual que los teclados existen mouses convencionales e
inalámbricos.



ATENCIÓN
Habrás notado el uso del término mouse, en lugar de ratón, y de PC en lugar de
computadora personal.



Escáner
El escáner es un complemento que permite trasladar –digitalizar – cualquier fotografía o texto impreso a la computadora. Una vez que se pasa por el escáner un documento impreso, queda en un archivo listo para usar. Si es una imagen se puede modificar e
imprimir con un software de edición gráfica. Si es un texto se puede trabajar normalmente con cualquier procesador de textos.

Lápiz óptico
El lápiz óptico tiene un aspecto exterior similar a un lápiz: uno de sus extremos es puntiagudo y se puede apreciar un haz de luz y en el otro extremo tiene un cable que lo conecta a la computadora. El lápiz se sitúa sobre la pantalla de forma que el detector pueda recoger la luz y transformar esa luz en una señal eléctrica mientras el usuario dibuja sobre la pantalla.

Lector de código de barras
Permite la interpretación de un código de barras proyectando sobre éste un patrón de luz, de manera que al ser iluminado el reflejo puede ser captado por un elemento sensible que convierte el código leído en información alfanumérica. Este dispositivo tiene como principal objetivo evitar demoras y errores al tipiar los códigos de productos, por eso habrás visto muchas veces que en las tiendas o supermercados el empleado pone frente al lector la etiqueta del producto que contiene el código y
automáticamente aparecen en la pantalla del monitor todos los datos de ese producto: código alfanumérico, descripción, precio, etc. Al cajero sólo le resta ingresar un solo dato de manera manual, la cantidad que el cliente lleva, ahorrando tiempo y evitando errores. Existe una gran variedad de lectores: para operación manual o automática, portátiles o fijos, con conexión por cable o inalámbricos, etc.

Periféricos de salida

Un periférico de salida se encarga de mostrar y representar la información procesada por la computadora, en forma de texto, gráficos, dibujos o fotografías, entre otras formas.

Monitor
El monitor es el principal dispositivo de salida, permite que el usuario pueda visualizar la interfaz del software con el que está trabajando; en cuanto a los resultados permite verlos tan pronto como se terminen de procesar los datos.
Hay monitores de diferentes resoluciones y tamaños: de 15”, 17”, 19” y los menos populares de 21”. Pueden ser convencionales o planos (Flat) que tienen un costo más elevado.

Impresoras
La impresora es el dispositivo de salida que recibe información de la computadora y la muestra impresa en papel. Los tipos más importantes de impresoras que existen son: matriz de punto, chorro de tinta y láser.
Cualquiera de estos tres tipos puede imprimir en color. Hay impresoras de diferentes velocidades y tamaños.Actualmente las más comunes son las de chorro de tinta y las láser. Ambos tipos presentan buena calidad en impresión de gráficos y fotografías, siendo las del tipo láser color las que brindan mejor calidad de impresión, con la desventaja que el costo también es superior a las impresoras de chorro de tinta o a las de láser que imprimen sólo en blanco y negro.
Las de matriz de punto se siguen utilizando en organizaciones en donde se deben hacer reportes sencillos pero de muchas páginas de extensión, ya que la relación costo/beneficio de estas impresoras es muy conveniente para impresiones que consisten en
texto solamente. Hay un tipo de impresora llamada multifunción que incluye dos funciones adicionales: puede hacer copias
–como una fotocopiadora– y permite digitalizar información impresa –como un escáner– .
Una observación que se puede hacer de estos dispositivos multifunción es el bajo rendimiento que tienen sus cartuchos de tinta, lo que ocasiona que muchas veces solo se utilicen como impresoras, desaprovechando las otras funciones.

Plotter
Son dispositivos de salida que dibujan o trazan líneas con plumas de colores sobre el papel, por este motivo son muy usados para el diseño industrial y la arquitectura, en donde el uso intensivo de planos lo convierte en una herramienta indispensable.


Periféricos de entrada / salida

Son periféricos que pueden guardar y recuperar información en un soporte específico,
se los suele llamar unidades de almacenamiento secundario. Algunos de ellos:
• Disco rígido
• Disquetera
• CD ROM
• Cinta magnética (Tape backup)


UNIDADES DE ALMACENAMIENTO


Disco rígido, disco compacto y disquete

El disco rígido se encuentra dentro de la PC y no es removible –quiere decir que no se puede transportar –, en cambio la disquetera es para leer información de los disquetes, que sí son removibles –por lo tanto es posible llevarlos de un
lugar a otro– .La lectora de discos compactos (CD) tiene la capacidad de leer información desde los CD que también son fácilmente
transportables. Las diferencias entre estas tres unidades de almacenamiento son las siguientes:

El disco rígido permite almacenar mucha más información que un disquete y un CD, pero no es removible, esto significa que no lo podemos transportar porque se encuentra ensamblado a la PC. En el disco rígido se instalan los programas, el sistema operativo y
se almacena nuestra información organizada en directorios [En la unidad “Software” se trata el tema de cómo organizar la información en la PC].

El disquete es cada vez menos utilizado –y por ende la disquetera también – ya que su capacidad de almacenamiento es relativamente pequeña comparada con los volúmenes de información que se manejan en la actualidad.
La ventaja del disquete es que es pequeño y que todas las PC tienen disquetera, además se puede borrar y guardar la información todas las veces que lo necesitemos.

Los CD permiten almacenar una cantidad importante de información y son fácilmente transportables pero cuentan con el inconveniente que para poder guardar nuestra información debemos contar con una grabadora de CD conectada a la PC. Si tenemos una lectora de CD podremos leer información de los discos compactos pero no podremos grabar información en ellos.
Estos son los dispositivos de almacenamiento más comunes en la actualidad, aunque existen otros que cada vez son más utilizados:
Lectora y grabadora de Disco de Video Digital o DVD (Digital Video Disc). También se le suele llamar Disco Versátil Digital (Digital Versatile Disc).

El DVD es similar al CD, pero permite almacenar mucha más información con mejor calidad en el caso de la música y las películas.
De hecho, el incipiente uso del DVD se debe a que está reemplazando rápidamente a la cinta VHS para la reproducción de películas y videos.
Los juegos de PC también están saliendo a la venta en DVD; las empresas productoras de juegos están dejando de lado el CD para aprovechar la gran capacidad de almacenamiento del DVD y de esa forma ahorrar costos. Generalmente con un DVD alcanza para guardar el juego completo; en cambio, de usar CD se necesitarían 3 ó 4.

Módem

El módem es un dispositivo que permite el envío y recepción de datos mediante la línea telefónica. Para que esto sea posible el módem, antes de enviar la información, la debe transformar de digital a analógica –con un proceso llamado modulación
–; de la misma manera cuando recibe información debe hacer el proceso inverso, pasar la información que viene en formato analógico a digital; este proceso se llama demodulación.
Con la utilización del módem, se logra conectar computadoras que se encuentran en lugares distantes ya que, aunque las líneas de teléfono sólo permiten el envío de datos en forma analógica –recuerda que fueron hechas originalmente para comunicarse mediante la voz – el módem soluciona el problema con la modulación y demodulación comentada anteriormente.

Bibliografía
Tecnologías de la Información y la Comunicación. ES.4 DGCyE