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Herramientas Informáticas I

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Hardware: Estructura General.
Una computadora esta compuesta por diversidad de
elementos encuadrados en dos áreas principales:
Unidad Central ddee PPrroocceessoo ((UUCCPP óó
CCPPUU))..
Procesador/es.
Memoria Principal.
Placa Madre (Motherboard).
DDiissppoossiittiivvooss PPeerriifféérriiccooss..
Entrada.
Salida.
Entrada/Salida (E/S).
Almacenamiento.
Comunicación

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Generalidades:
 La tecnología Informática, duplica su capacidad cada
18 meses (Ley de Moore).
 Eso implica que cada 15 años, por el mismo
costo se obtiene 1000 veces mayor capacidad
computacional.
 En 30 años, las computadoras son UN MILLON
DE VECES mas potentes.
 Desde que se fabricó la primera computadora
electrónica (±1944) a la fecha las computadoras
son un billón ( 1e12 ) de veces mas capaces.
 La tecnología informática MMiilliittaarr está alrededor de
10 años adelantada a la Comercial.

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UCP - Generaciones:
 1ra. Las computadoras usaban como eelleemmeennttooss ddee
ccoonnmmuuttaacciióónn (necesarios para las operaciones aritmético y
lógicas y de control, formados por válvulas electrónicas, de elvado
consumo y gran generación de calor (1945-1954)
 2da. Se pasa a utilizar transistores con lo que su tamaño se
redujo cientos de veces, aumentando la velocidad en la misma
escala. (1954-década del '60)
 3ra. En ésta se empezó a utilizar circuitos integrados, con otro
salto en la velocidad y reducción de tamaño, consumo y costos.
 4ta. Empezó con el primer microprocesador a principio de los
'70, permitiendo que en la década del '80 surgieran los PCs, cuyos
primeros procesadores contaban con algo mas de 85000
elementos de conmutación.
 5ta.? Con el avance tecnológico (altísima conectividad) puede
decirse que se está ante una nueva generación con procesadores
generales con 200 millones de elementos de conmutación.

5. CCoommppuuttaaddoorraass ddee
PPrriimmeerraa GGeenneerraacciióónn

6. Computadoras de Segunda
Generación.
La IBM /360 es el principal
exponente de esta generación.

7. Computadoras de Tercera Generación
Un importante exponente
de una computadora de tercera
generación fue la PDP 11
(Digital, DEC) que fue uno
de los modelos donde empieza
a desarrollarse el lenguaje de
programación C y el Sistema
operativo Unix.

8. Computadoras de Cuarta Generación.
Modelos de
Servidores IBM
de la Familia
AS/400.
A la izquierda de los
’80, debajo de los
’90.

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Clasificando Computadoras:
 Computadoras de uso Personal:
 PCs, Notebooks, Netbooks, Handhelds,
Organizadores personales, Celulares, etc.
 Estaciones de Trabajo:
 Terminales “bobas” y WorkStations
 Servidores:
De Archivos (documentos, base de datos, etc.)
De Comunicaciones.
Minicomputadoras, Main Frames,
Super-Computadoras.

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Unidad Central de Proceso:
 La UCP ó CPU es el Cerebro de la Computadora,
no podría existir una computadora sin CPU, aunque
no tendría sentido que no contase con al menos un
dispositivo periférico.
 En una PC (Personal Computers ó Computadoras
Personales), el gabinete que contiene la UCP, incluye
además varios dispositivos periféricos.
 En una Notebook, tanto UCP como dispositivos
periféricos están integrados en la misma caja o libro .
 Las supercomputadoras, generalmente tienen la UCP
en un gabinete separado o puede distribuirse en varios
gabinetes interconectados.

11. Esquemas de U.C.P y periféricos dentro de un gabinete.

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Procesador/es:
 Una computadora tiene al menos un procesador
principal (las hay con +65000) y contar a su vez con
uno o más procesadores auxiliares o específicos.
 Cuenta con dos elementos principales:
 Unidad Aritmético/Lógica (UAL).
 Que se encargada de PPrroocceessaarr llooss DDaattooss. Efectúa las
operaciones matemáticas de las que es capaz su diseño.
 Lleva a cabo operaciones lógicas, las cuales son
genéricamente ccoommppaarraacciioonneess de datos.
 Los procesadores específicos llevan a cabo cómputos
especiales (gráficos, sonidos, matemáticos, etc.).
 Unidad de Control (UC).
 Asume la coordinación de ubicar ddaattooss eenn llaa mmeemmoorriiaa
principal, hacer el seguimiento de instrucciones de
programa y sincronización de todo el funcionamiento de la
computadora.

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Procesador/es:  Para medir la capacidad de un procesador,
en general se utilizan al menos 3 parámetros:
 Longitud de Palabra.
 Cantidad de bits que procesa en cada
ciclo de trabajo, por ejemplo 16, 32, 64.
 También se relaciona con la capacidad de
direccionamiento.
 Velocidad de Reloj.
 Cantidad de operaciones elementales por segundo (Hertz)
que puede llevar a cabo. Desde unos pocos Megahertz a a
varios miles (aquí es evidente la ley de Moore).
 Arquitectura Interna.
 CISC ó RISC: Conjunto de Instrucciones de bajo nivel
Complejo (especializado) o Reducido (ultra rápido).
 Núcleo Simple o múltiple (1 o más UAL y UC).
 Conjuntos de Instrucciones especializado (p.e. Gráficos).

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Memoria Principal:
Es el escritorio donde trabaja el procesador, se Clasifican
según:
 Características Físicas:
 RAM: Memoria de Acceso Aleatorio. Constituye el principal
área de trabajo para almacenar Datos y Programas, se
borra al apagarse la computadora (arquitectura Von
Newman).
 ROM: Memoria de Solo Lectura. Contiene el programa de
arranque inicial de la computadora.
 x PROM: Memorias especiales, que pueden escribirse pero
se mantienen aún con la computadora apagada (usan pila).
 Funcionalidad:
 Principal para Datos y Programas.
 Dedicadas para Datos de procesos especiales:
→ Gráficos. → Memorias Intermedias. → etc.
 Se mide en:
 Kilobytes (ROM y xPROM).
 Megabytes o Gigabytes (crece con Ley de Moore).

15. Ejemplos de Memoria
ROM donde se almacena
el BIOS de la PC. Tarjetas de Memoria.
Comparación: Memoria de Núcleos 1er Tarjetas de Memorias ubicadas en
Generación con Chip de memoria integrada. Los slots de la tarjeta madre.

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Placa Madre (Motherboard):
 Es un tablero que permite interconectar todos los componentes
de la UCP, contiene, sostiene y/o interconecta en general a:
 Procesador/es.
 Memoria/s Principal/es.
 Los buses (canales) de datos, direccionamiento y control
que interconectan procesador, memorias principales, etc.
 Sistema de alimentación eléctrico de elementos
conectados.
 Dispositivos de enfriamiento (coolers).
 Los zócalos (slots) donde se conectan y/o montan
conexiones con dispositivos que requieren interacción muy
cercana a la UCP.
 Es importante al elegirlas que sus capacidades de transferencia
de datos y/o direccionamiento, sean acordes con el procesador
y/o la memoria RAM utilizada, ya que puede resultar un cuello de
botella en el funcionamiento de los restantes elementos.

17. cada ciclo
Procesador ubicado en Placa
Madre.
Placa Madre (Motherboard).
 Esquema Placa Madre.

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Dispositivos Periféricos:
Constituyen los óórrggaannooss de la computadora por los
cuales se comunica con el medio exterior, la variedad y
cantidad que se pueden conectar va creciendo a pasos
agigantados.
 Algunos son esenciales para una computadora, al
menos debería contar con un dispositivo de entrada y
uno de salida.
 En la actualidad, prácticamente cualquier aparato
que pueda generar (y/o recibir) una señal digital, puede
conectarse a una computadora, directamente o
mediante dispositivos intermediarios.

19. Dispositivos Periféricos:
Los periféricos pueden clasificarse en 5 categorías principales:
 ddee EEnnttrraaddaa: captan y envían los datos al dispositivo que los
procesará.
 ddee SSaalliiddaa: son dispositivos que muestran o proyectan información
hacia el exterior de la computadora. La mayoría son para informar,
alertar, comunicar, proyectar o dar al usuario cierta información, de la
misma forma se encargan de convertir los impulsos eléctricos en
información legible para el usuario. Sin embargo, no todos de este
tipo de periféricos es información para el usuario.
 ddee EEnnttrraaddaa//SSaalliiddaa (E/S).
 ddee AAllmmaacceennaammiieennttoo: son los dispositivos que almacenan datos
e información por bastante tiempo. La memoria RAM no puede
ser considerada un periférico de almacenamiento, ya que su
memoria es volátil y temporal.
 ddee CCoommuunniiccaacciióónn: son los periféricos que se encargan de
comunicarse con otras máquinas o computadoras, ya sea para
trabajar en conjunto, o para enviar y recibir información.

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Dispositivos de Entrada:
 Son aquellos dispositivos que se utilizan para ingresar
datos a la computadora, con ellos se indica a la computadora
que funciones debe desempeñar (que debe hacer el programa
cargado) y constituyen el medio de ingreso de datos mas
común o elemental.
Solo se incluyen en esta categoría aquellos que generan
solo una corriente de datos de entrada:
 Entrada de Texto:
 Teclado (QWERTY, DVORAK, etc.).
 Apuntadores:
 Ratón (o Mouse), Joystick, Tableta Digitalizadora, etc.
 Sonido e Imágenes:
 Micrófono, Cámara Web, Escáner (p.e. código de barras).
 Señales Eléctricas:
 Conversor Analógico digital, Biométrico, etc.
 Lectores de Discos Ópticos (CD, DVD, blue ray, HD DVD)

21. Ejemplos de Dispositivos de Entrada:
Cámara
Web
Teclado Ergonométrico
Lector de
Código
de Barras
Teclado Inalámbrico

22. Ejemplos de Dispositivos de Entrada (apuntadores):
Ratón
Común.
Esquema Interno Ratón Mecánico.
Ratón
Inal-ambrico
en su
base.
Trackball y Joystick.

23. Otros Dispositivos de Entrada:
 Lectora de Discos Ópticos
Tableta
Digitalizadora
Escáneres de mano. Escáneres de página completa.

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Dispositivos de Salida:
 Son aquellos dispositivos que se utilizan para que la
computadora, muestre los resultados de los programas que
en ella corren. Los más visibles o conocidos, son aquellos que
generan información en un formato perceptible por el ser
humano, pero hay dispositivos que puede emitir hacia otras
computadoras.
Solo se incluyen en esta categoría aquellos que generan solo
una corriente solo de salida:
 Imágenes:
 Pantalla o Monitor, proyector de video.
 Salida de Material Impreso:
 Impresora, Trazadores (ploter).
 Salida de Sonido
 Altavoz o Parlante, Auriculares.
 Señales Eléctricas:
 Conversor Digital Analógico (p.e. Fax.)

25.  Monitores:
 Tecnologías:
Monocromos/Color.
Tubo de Rayos Catódicos.
LCD.
Plasma.
 Características a tener en cuenta:
Resolución:
Cantidad de Pixeles.
Refresco de Pantalla:
Veces que se renueva
la imagen por segundo.
Tamaño Pantalla:
Se Especifica en pulgadas
de largo de la diagonal
principal.

26.  Impresoras:
 Método ddee IImmpprreessiióónn::
 Impacto: La primera tecnología disponible, primero
usaban martillos y luego sistema de agujas independientes.
Son muy ruidosas pero de insumos económicos, permiten
sacar copias simultáneas.
 Térmico: Imprime mediante calor, se usan en casos
particulares.
 Láser: Utiliza un sistema
similar a fotocopiadoras.
Son caras al comprar, pero
tienen muy alta velocidad y los
insumos en general son baratos.
 Chorro de Tinta: Utiliza cañones
que lanzan tinta en micro-gotas.
Son económicas para compra,
silenciosas, pero de insumos caros.

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Dispositivos de Entrada/Salida:
 Son aquellos dispositivos que transfieren datos desde y
hacia la UCP, son los utilizados para almacenamiento de
datos y comunicación con otras computadoras.
Solo se incluyen en esta categoría aquellos que generan tanto
corriente de datos de entrada como de salida, no se incluyen los
combinados:
Son los que potencia significativamente llaa
ccaappaacciiddaadd ddee llaa ccoommppuuttaaddoorraa,, yyaa qquuee eess mmaayyoorr eell
ttrraaffiiccoo ddee ddaattooss eennttrree llaa UUCCPP yy eessttooss ddiissppoossiittiivvooss qquuee
llooss qquuee hhaacciiaa yy ddeessddee pprreevviiaammeennttee eennuunncciiaaddooss..
 Almacenamiento.
 Acceso Secuencial.
 Acceso Aleatorio.
 Comunicaciones.
 Físicas
 Inalámbricas. Evolución Unidades Almacenamiento

28. Dispositivos de Almacenamiento:
Pueden a su vez categorizar se como:
 Almacenamiento SSeeccuueenncciiaall::
Tarjetas perforadas.
Cintas de papel y magnéticas.
AAllmmaacceennaammiieennttoo AAlleeaattoorriioo::
 Magnético:
 Disquete.
 Disco Duro o Rígido.
 Óptico:
 Lectora-Grabadora de Discos Ópticos
CD, DVD, Blu-ray, etc.
 Memorias Holográficas
 Electrónico:
 Memoria Flash.
 Memoria Portátil.
 Discos de Estado Sólido.

29. Medios de Almacenamiento Aleatorio (Discos):
Esquema de Formateo de un
disco : a) Pistas, b) Sectores,
c) Cilindro, d) Grupo Sectores. Disquete 5¼
Esquema de las Disquete
3½
Cabezas Lectoras
Escritoras y un
Disco de Múltiples
Platos.
Disco CD/DVD

30. Dispositivos de Comunicaciones:
 Conexión Física:
 Internos:
 Controladores de puertos
(serie, paralelo, etc.)
 Fax-Módem.
 Tarjeta de red
 Externos:
 Hub (nodo central de una red tipo estrella).
 Bridge (para segmentar de redes).
 Switch (intercomunicador/conmutador de redes).
 Router (selector de red para envío de datos).
 Conexión Inalámbrica (Controladores/Tarjetas):
 Wireless
 Bluetooth.
 Infrarrojo.

31. Ejemplo de Hub donde se
observa el cableado de la
Red.
Cada cable es una conexión
Exclusiva con una PC y/o
Servidor de la Red.
Pueden conectarse otros
Dispositivos como
impresoras.
HUB tecnología USB.
Switch Inalámbrico.

32. Esquema
de una Red
Completa:

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Dispositivos Combinados:
 Son aquellos dispositivos que reúnen la funcionalidad de
varios dispositivos en su solo componente físico, en algunos
casos son computadoras específicas o dedicadas.
 Pantalla táctil. Incluye un dispositivo
de salida (pantalla) recubierto por una
membrana táctil que funciona como
dispositivo de entrada (apuntador)
 Dispositivos Multi-función.
Incluye capacidades de salida (impresora),
de entrada (Escáner) y transmisión (Fax), con los
dos primeros funciona como fotocopiadora.
 Micrófono Integrado a Auriculares y/o Cámara Web.
 Cascos y Ropa Multimediales (Imagen, tacto, sonido).