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Concepto deOrdenadorSistema DigitalUn sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación,transmisión,     ...
ProgramaPrograma es un esquema que muestra la secuencia que lleva a cabo un procesoSoftware es el conjunto de programas qu...
CPUSe denomina CPU (siglas de Central Processing Unit) o Unidad Central deProceso (UCP) a la unidad donde se ejecutan las ...
Un dispositivo de entrada/salida es cada uno de los elementos físicos(hardware) de un ordenador o computadora que permiten...
UFase 1 von NeumannObtiene la siguiente instrucción desde la memoria (1) en la dirección indicadapor el contador de progra...
(6) del ordenador para realizar una función determinada56Fase 4 von NeumannSe ejecuta la instrucción (Ésta puede cambiar e...
programa y la guarda en el registro de instrucciónAñadidosHoy en día, la mayoría de ordenadores estánbasados en esta arqui...
TarjetasAlmacenamientoFinwww.pasarlascanutas.comhttp://users.servicios.retecal.es/jesussanz/html/hardware/montaje/montar1....
La carga del resto del sistema operativo: según el sistema operativo que setengaHistoria de los Ordenadores 369Calculadora...
G.W. LeibnizEn 1671, Gottfried Wilhelm Leibniz construye la primera máquina capaz desumar, restar, multiplicar y dividir L...
IBMEn 1980 Herman Hollerith, crea una máquina para realizarel censo de los EEUU Esta máquina utiliza un sistema electrónic...
J. von NeumannConsiderado el padre de las computadoras modernas por el impacto de susideas,                     John von N...
Cuarta Generación (1975-1990)Aparecen los chip, circuitos integrados con gran cantidad de transistoresintegrados en un peq...
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Equipo e infraestructura física

  1. 1. Equipo e infraestructura FísicaÍndice Concepto de OrdenadorC Estructura del OrdenadorE Funcionamiento del OrdenadorF Montando un Ordenador Historia de los OrdenadoresOrdenador o ComputadoraUna computadora u ordenador es un sistema digital con tecnologíamicroelectrónica capaz de procesar información a partir de un grupo deinstrucciones denominado programa sistema digital microelectrónicainformación programaOrdenador o ComputadoraUna computadora u ordenador es un sistema digital contecnología microelectrónica capaz de procesar informacióna partir de un grupo de instrucciones denominado programaLa estructura básica de una computadora incluyemicroprocesador (CPU), memoria y dispositivos deentrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten la comunicación entreellos
  2. 2. Concepto deOrdenadorSistema DigitalUn sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación,transmisión, procesamiento o almacenamiento deseñales digitales Se dice que una señal es digitalcuando las magnitudes de la misma se representanmediante valores discretos en lugar de variablescontinuas Por ejemplo, el interruptor de la luz sólo puede tomar dos valores oestados: abierto o cerrado (lámpara encendida o apagada)MicroelectrónicaLa microelectrónica es la aplicación de la ciencia electrónica acomponentes y circuitos de dimensiones muy pequeñas, microscópicas y hastade nivel molecular para producir dispositivos y equipos electrónicos dedimensiones reducidas pero altamente funcionales El teléfono celular, elmicroprocesador de la CPU y la computadora tipo Palm son claros ejemplos delos alcances actuales de la Tecnología MicroelectrónicaInformación En sentido general, la información es un conjunto organizado de datos, que constituyen un mensaje sobre un determinado ente o fenómeno Si, por ejemplo, se organizan los datos sobre un país (número de habitantes, densidad de población, nombre delpresidente, ...) y se escribe, por ejemplo, el capítulo de un libro, podemos decir que ese capítulo constituye información sobre ese pais
  3. 3. ProgramaPrograma es un esquema que muestra la secuencia que lleva a cabo un procesoSoftware es el conjunto de programas que puede ejecutar el hardware para larealización de las tareas de computación a las que se destina Se trate delconjunto de instrucciones que permite la utilización del ordenadorEstructura del OrdenadorLa estructura básica de una computadora incluye microprocesador (CPU),memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses que permitenla comunicación entre ellosmemória microprocesador dispositivosde entrada/salida buses CPUMicroprocesadorUn Microprocesador es un conjunto de circuitos electrónicos altamenteintegrado para cálculo y control computacional, es utilizado como UnidadCentral de Proceso (CPU) en un ordenador y en otros dispositivos electrónicoscomplejos como cámaras fotográficas , impresoras, ... Intel, ADM, …
  4. 4. CPUSe denomina CPU (siglas de Central Processing Unit) o Unidad Central deProceso (UCP) a la unidad donde se ejecutan las instrucciones de los programasy se controla el funcionamiento de los distintos componentes del ordenadorSuele estar integrada en un chip denominado microprocesador Es el corazón detodo computadorMemoriaDispositivo capaz de almacenar información La memoria de ordenador es laparte del hardware que retiene durante cierto período de tiempo informaciónque necesita el sistema para funcionar correctamente Tipos deMemoriaDisco duro: almacena los archivos y programas del usuario; Mantiene lainformación incluso si el ordenador es apagado y tiene una gran capacidad dealmacenamientoMemoria RAM: usada para almacenar cosas tales como programas einformación de manera temporal mientras elordenador está siendo utilizado;Este tipo de memoria es rápida y es útil para acceder a datos sin tener queleerlos de un soporte de almacenamiento más lento, como un disco duro. Lainformación se pierde cuando el ordenador es apagado (es volátil)Memoria caché: es generalmente encontrada en los microprocesadores, discosduros u otros aparatos, es una pequeña cantidad de memoria de muy altavelocidadDispositivos Entrada/Salida
  5. 5. Un dispositivo de entrada/salida es cada uno de los elementos físicos(hardware) de un ordenador o computadora que permiten al sistemainteractuar con elementos o actores físicos externos a la computadorai Pantallas o terminales (dispositivos de salida) Teclados o dispositivos apuntadores, como ratones, joystick (dispositivos deentrada)e Sistemas de almacenamiento, como discos duros (dispositivos de entrada ysalida) o lectores de medios ópticoss Impresoras (dispositivos de salida) BusesEn arquitectura de ordenadores, un bus es un subsistema que transfiere datoso electricidad entre componentes del ordenador dentro de un ordenador oentre ordenadoresFuncionamiento del Ordenador Arquitectura vonNeumannAunque las tecnologías empleadas en las computadorasdigitales han cambiadomucho desde que aparecieron losprimeros computadores en los años 40, lamayoría todavíautilizan la arquitectura von Neumann, propuesta aprincipios delos años 1940 por John von Neumann La arquitectura von Neumann describe uncomputador con 4secciones principales: launidad lógica y aritmética (ALU), launidad de control, lamemoria, y losdispositivos de entrada y salida (E/S); Estas partes estáninterconectadas por un conjunto de cables denominados buses Esquemamismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como paralos datos CP
  6. 6. UFase 1 von NeumannObtiene la siguiente instrucción desde la memoria (1) en la dirección indicadapor el contador de programa (2) y la guarda en el registro de instrucción (3)123Fase 2 von NeumannAumenta el contador de programa (4) en la longitudde la instrucción para apuntar a la siguiente4Fase 3 von NeumannDescodifica la instrucción mediante la unidad de control(5); Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes
  7. 7. (6) del ordenador para realizar una función determinada56Fase 4 von NeumannSe ejecuta la instrucción (Ésta puede cambiar el valor delcontador del programa, permitiendo así operacionesrepetitivas; El contador puede cambiar también cuando secumpla una cierta condición aritmética, haciendo que elordenador pueda tomar decisiones, que pueden alcanzarcualquiergrado decomplejidad,aritméticay lógica)+-x/Fase 5 von NeumannVuelve al paso 1 y obtiene la siguiente instrucción desdela memoria en la dirección indicada por el contador de
  8. 8. programa y la guarda en el registro de instrucciónAñadidosHoy en día, la mayoría de ordenadores estánbasados en esta arquitectura, aunque puedenincluir otros dispositivos adicionales, (por ejemplo,para gestionar las interrupciones de dispositivosexternos como ratón, teclado, …)Montando un OrdenadorLa CajaVentiladores de discosPlaca BaseCPU
  9. 9. TarjetasAlmacenamientoFinwww.pasarlascanutas.comhttp://users.servicios.retecal.es/jesussanz/html/hardware/montaje/montar1.htmEncender el OrdenadorCuando se conecta el interruptor de un ordenador, ocurren una serie deoperaciones (dos grandes tipos)Los test de comprobación: Entrada de la alimentación eléctrica al ordenadordesde la fuente de alimentación; Llamada del microprocesador a la ROM-BIOS;La BIOS le da las indicaciones de los test a realizar; Comprobación del bus deexpansión (placas instaladas); Verificación de la tarjeta de vídeo;Comprobación de la memoria caché; Comprobación de la memoria RAM;Comprobación del teclado; Comprobación de las unidades de disco
  10. 10. La carga del resto del sistema operativo: según el sistema operativo que setengaHistoria de los Ordenadores 369CalculadorasLas calculadoras aparecen porque el hombre necesita realizar cálculos básicospara el control de sus propiedades La calculadora más antigua son las manos Luego empieza a utilizar trozos de madera y piedras El pasosiguiente es asignar un valor simbólico a un objeto El ábaco se compone de unmarco de madera en el que hay tendidos una serie de varillas; en cada una seinsertan una serie de cuentas que permiten almacenar números y realizaroperaciones de suma y restaCalculadora MecánicaEn 1623, un alemán llamado Schickard diseño la primera calculadoraque sumaba y restaba (tuvo tan mala suerte que el modelo fue destruido en unincendio)La calculadora más famosa de esta época fue desarrollada por el filósofoBlaise Pascal a los 19 años Machina Aritmética (sumas y restas)
  11. 11. G.W. LeibnizEn 1671, Gottfried Wilhelm Leibniz construye la primera máquina capaz desumar, restar, multiplicar y dividir La Máquina Universal Todas estas máquinasno eran completamente automáticas ya que requerían la intervención humanadurante el proceso de cálculoComienzos Siglo XIXA comienzos del XIX el francés Joseph-Marie Jacquard inventa un telarmecánico cuyos diseños se reproducían gracias a una serie de tarjetasperforadasLa Máquina Analítica Utilizando el procedimiento de las tarjetasperforadas unido a los diseños de ruedas mecánicas, Charles Babbagedesarrolla en 1834 la Máquina Analitica Tenía los tres componentes básicos deun ordenador moderno: una memoria, una unidad de cálculo y una unidad decontrol Almacenaba programas
  12. 12. IBMEn 1980 Herman Hollerith, crea una máquina para realizarel censo de los EEUU Esta máquina utiliza un sistema electrónico para lalectura de las tarjetas perforadas y un sistema mecánico para calcular.En 1924 la compañía fundada por Hollerith cambia de nombre para denominarse“Internacional Business Machines” Ordenadores ModernosAparece la tecnología eléctrica que permite la incorporación de relesEn china antiguamente ya se había utilizado un sistema binario de numeraciónSe desarrolla la Lógica Algebraica de BooleLas computadoras, a diferencia de las calculadoras, poseen un programa, el cualpuede ser modificado para que la máquina realice diferentes operaciones,mientras que las calculadoras se limitan a un único propósito, o varios, pero yaprefijados desde su fabricación En 1936Primera Generación (1940-1960) Turing desarrolla una teoría sobre el funcionamiento decalculadores binariosEn 1941 el científico alemán Konrad Zuse construye la primera computadoraque plasma la teoría de Turing con reles La Universidad de Harvard estableceun acuerdo con IBM pare crear un computador de carácter general; Terminadaen 1944, el Mark I tardaba diez segundos en multiplicar ocupando 25m2ENIACEn 1947 se construyó en la Universidad de Pennylvania la ENIAC, que fue laprimera computadora propiamente dichaOcupaba todo un sótano de la Universidad ypesaba 30 toneladas, pero realizaba cincomil operaciones aritméticas por segundo
  13. 13. J. von NeumannConsiderado el padre de las computadoras modernas por el impacto de susideas, John von Neumann se incorpora al proyecto ENIAC Bajo subvención del Departamento de Defensa de EEUU, crea EDVAC la primera máquina que, además de almacenar los datos, era capaz de almacenar programas para su funcionamientoSegunda Generación (1960-1965)Se cambia la válvula de vacío por el transistor Su aparición hizo que lascomputadoras fuesen más rápidas, pequeñas y baratasTercera Generación (1965-1975)Se caracteriza por la aparición de los circuitos integrados realizados a base desilicio, el aumento de la velocidad, el mayor número de programas y la apariciónde terminales Nace el concepto de Sistema Operativo (IBM serie 360)
  14. 14. Cuarta Generación (1975-1990)Aparecen los chip, circuitos integrados con gran cantidad de transistoresintegrados en un pequeño espacio Se abre una nueva era con la aparición de lasComputadoras Personales (Personal Compute; PC) En 1976 Steve Wozniak ySteve Jobs fabrican en el garaje de su casa Apple I, la primeramicrocomputadora del mundo.Quinta Generación (1990-)La velocidad se dispara y se generaliza el Ordenador Personal Ley de Moore:“El número de transistores por microprocesador se duplica cada 18 meses” Laley de Moore se ha cumplido en los últimos 30 años y se prevé que se cumpladurante los próximos 20 años

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