Descripción del hardware y software del ordenador

1. TECNOLOGÍA DE LA INFORMACIÓN.
1.- LENGUAJE DE LOS ORDENADORES.
Los ordenadores representan toda la información combinando dos dígitos (sistema binario): el cero y el uno.
Bit: Es la mínima unidad de información que puede almacenar un ordenador.
Byte: Es la agrupación de 8 bits.
El código ASCII, es un sistema de codificación utilizado para representar los caracteres del alfabeto y los símbolos
utilizados por los ordenadores.
Con un byte es posible representar cualquiera de los 256 caracteres que forman el código ASCII.
1 Byte (b) = 8 bits, 1Kb= 1024b, 1 Mb= 1024 Kb, 1Gb= 1024 Mb 1Tb = 1024 Gb
2.- ARQUITECTURA Y FUNCIONAMIENTO DEL ORDENADOR.
2.1 Definición. Un ordenador es una máquina que procesa y almacena información formada por texto, números,
fotografías, música, etc.
2.2 Funcionamiento del ordenador. Se puede dividirse en cuatro etapas:
• Entrada. Los dispositivos de entrada permiten introducir datos, órdenes e instrucciones (programas) en el
ordenador.
• Almacenamiento. En estos dispositivos, el ordenador almacena la información suministrada por el usuario o el
resultado del procesamiento de los datos.
• Proceso. Comprende todos los microprocesadores o chips que integran el ordenador. El más principal es la
Unidad Central de Procesamiento (CPU).
• Salida. Los dispositivos de salida permiten mostrar los resultados de los cálculos o procesamiento de datos
realizados por la CPU.
2.3 Componentes del ordenador: Son el Hardware y el Software.
El Hardware, es la parte física del ordenador: Componentes internos, Periféricos, Periféricos de salida, Periféricos
de entrada y Periféricos de entrada y salida-
La siguiente imagen nos muestra los principales componentes hardware de un PC.
1- Monitor
2- Placa base
3- Microprocesador
4- Memoria RAM
5- Tarjetas de expansión (de vídeo, audio, red, etc.)
6- Fuente de alimentación
7- Unidad de CD o DVD
8 – Disquetera
9 – Teclado
10 - Ratón
El Software, son los programas que hacen posible el funcionamiento y uso
del ordenador: Sistemas operativos,· Programas de aplicación, Ofimática,
Multimedia, Seguridad y mantenimiento del equipo, Juegos
2.4 Estructura del Ordenador. Tiene la siguiente estructura:
• Microprocesador o Unidad Central de Proceso CPU.
Es el cerebro o la parte principal del Ordenador y está compuesta por:
o La Unidad de Control (UC), que coordina y controla todos los programas.
o La Unidad Aritmética Lógica (ALU), que realiza todas las operaciones matemáticas. Consiste en un chip
o circuito integrado que procesa las instrucciones y datos que reciben de la memoria.
El rendimiento del microprocesador está determinado por la frecuencia del reloj, que marca el ritmo del trabajo
(se mide en Hercios o impulsos por segundo), y por el número de bits que puede utilizar en sus operaciones, 32 y
64 bits..
Los microprocesadores están aumentando rápidamente su rendimiento, velocidad y funcionamiento.los más
usuales son los de las familias de Intel y AMD
• Memorias. Es el lugar donde se almacenan los datos y las instrucciones que utiliza el microprocesador para
realizar un determinado proceso. Hay distintos tipos.
Memoria RAM: La memoria RAM (Randon Access Memory) o memoria de acceso aleatorio, es donde se
guardan datos temporales y los programas que ejecuta el microprocesador. Los datos que se guardan en la RAM,
se pierden cuando se desconecta el ordenador de la energía eléctrica.
En la placa base hay una serie de zócalos de memoria. Para aumentar la memoria RAM se añaden nuevos
elementos de memoria en los zócalos.
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2. Memoria caché. Es una memoria que se coloca entre el microprocesador y la Memoria RAM, y en ella se
almacenan los datos que el microprocesador utiliza con más frecuencia. La memoria caché es más rápida que la
memoria RAM. Estas memorias son la L1 en el micro, L2 en el zócalo del micro o en la plca base y L3 en la
placa base
MEMORIA ROM (Read Only Memory)
La ROM es una memoria de sólo lectura. Algunas ROM son programables, es decir, parte de la información que
contienen puede cambiarse por el usuario y por tanto, necesita estar alimentada constantemente. Para ello se
utiliza una pila. Actualmente los ordenadores no emplean chips de memoria ROM pura, han sido reemplazados
por las memorias EEPROM (Memorias ROM eléctricamente borrables y programables).
La BIOS es el elemento encargado de establecer la conexión entre el hardware y el software. Cuando se enciende
el ordenador hay que establecer cuáles son los recursos disponibles y donde se encuentra el software del Sistema
Operativo. Estas funciones las realiza la BIOS (Subrutinas Básicas de Entrada/Salida) a partir de cierta
información que está almacenada de forma permanente en la placa base. La BIOS está dividida en varios chips
que se reparten entre los distintos elementos hardware del ordenador:
La ROM BIOS es la BIOS del sistema. Se trata de un chip que se encuentra en la placa base y que contiene un
pequeño programa de arranque que chequea los recursos disponibles. También contiene las rutinas de E/S que
permiten al procesador comunicarse con el exterior mediante el mecanismo de las interrupciones.
La RAM CMOS es la parte configurable de la BIOS. Contiene información básica sobre algunos recursos del
sistema que son susceptibles de ser modificados como el disco duro el tipo de disco flexible, etc. Esta
información es almacenada en una RAM con tecnología CMOS (bajo consumo) alimentación por una pila que se
encuentra en la placa base.
DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO
Dispositivos de almacenamiento magnéticos. Almacenen la información utilizando el magnetismo. Es decir
orientando pequeños imanes.
Disco duro. Su capacidad aumenta continuamente. Actualmente llegan a los Tb.
Discos duros portátiles. Son unidades de almacenamiento externas. Nos permiten guardar una gran
cantidad de datos y transferirlos de un ordenador a otro.
Cinta magnética. Poseen una capacidad de almacenamiento superior a los discos duros. Se emplean
principalmente en empresas e instituciones públicas.
Dispositivos de almacenamiento óptico. Almacenen la información sobre muescas que se realizan en una
superficie reflectante. Se leen mediante rayo láser. Poseen gran capacidad de almacenamiento. Tenemos: CD-
ROM: 700 MB y DVD: 4.7 GB los más comunes, aunque los hay de mayor capacidad.
Dispositivos de almacenamiento de estado sólido. Almacenan la información en componente llamados
transistores, que son como interruptores abiertos y cerrados..
Memorias flash: compactas y de gran capacidad de almacenamiento. En este grupo se incluyen los
pendrive y tarjetas de almacenamiento (cámaras digitales, teléfonos, etc.)
• Los periféricos.
Los periféricos son los dispositivos que permiten comunicar el interior del ordenador con el mundo exterior. Pueden
ser de Entrada, de Salida y de entrada/salida.
o Entrada son: El teclado, el ratón, el escáner, el lector de código de barras, el lector de banda magnética,
lápiz óptico, la pantalla táctil, el Joystick, micrófono, lector CD-Rom.
o Salida son: El monitor, la impresora, el plotter, altavoces.
o Entrada/Salida son el módem, router, Unidad regrabadora de CD o DVD, Unidad de almacenamiento
MP3, MP4, iphone, ipad, Smartphone, móvil, discos duros externos, PDA, Pendrive, memoria flash, etc.
2.5 La Placa Base.
Es el soporte sobre el que se instalan todos los componentes que
forman parte del ordenador, como los siguientes:
El punto 1 indica la posición de los zócalos donde se conectan
las tarjetas de memoria RAM.
El punto 2 indica la posición donde iría el microprocesador.
El punto 3 indica la ubicación de los distintos puertos.
El punto 4 indica la posición de las distintas ranuras de
expansión donde se conectarán las tarjetas de audio, vídeo, red,
etc. (la placa de la imagen es algo antigua).
El punto 5 indica la posición de la memoria ROM o BIOS.
El punto 6 indica la posición del chipset.
• Zócalo del microprocesador. El zócalo de presión nula, va soldado sobre la placa base de manera que tiene
conexión eléctrica con los circuitos del circuito impreso, se llaman Sockets. Además llevan un disipador, la pasta
térmica y un ventilador.
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3. • Ranuras de expansión. Permiten incorporar una serie de tarjetas que mejoran las prestaciones. Las principales
ranuras de expansión son las PCI: que es donde se conectan las tarjetas de tarjeta de red, tarjeta de sonido,
capturadora de TV. Y las ranuras AGP son altas prestaciones y es donde se conecta la tarjeta gráfica.
• Canales IDE. (Integrated Drive Electronics), de tecnología P-ATA es un tipo de conector para dispositivos que
utilizan la controladora IDE, como: discos duros y lectores-grabadores de CDs y/o DVDs. La placa base posee
dos conectores IDE, que permiten instalar dos dispositivos de este tipo a cada uno de ellos por medio de un cable
plano de 40 FAJA ATA 33/66 y 80 hilos FAJA ATA 100/133 para Discos duros modernos.
• Canales SATA. Para conectar Discos Duros SATA y permite transferir datos a mucha más velocidad. Son
conectores de Fajas SATA de 7 hilos, cuatro apantallados y tres de masa para conectar dispositivos SATA.
• Canal para disquetera de 34 hilos, que utiliza fajas de disquetera de 34 hilos para conectar la disquetera.
• Puertos. Sirve para la conexión de periféricos al ordenador. El puerto serie transmite un dato a la vez y son lentos
(módem) Serie ( de 9 y 25 pines sub-D Macho). El puerto paralelo transmite más información a la vez y son
rápidos (impresora) Paralelo ( 25 pines sub-D Hembra). El puerto USB, con cables USB de 4 hilos, tienen una
lata velocidad de transferencia de información y permiten conectar y desconectar los dispositivos sin apagar el
ordenador USB (5 niveles y 0,5ª). Firmwire (para aplicaciones de videos) con cable Firewire de seis hilos, Puerto
PS/2 para ratón y teclado), Puerto de Juegos de 15 pines(Para Joystick).
• Chipset. Chipset. Conjunto de chips o circuitos integrados con la función de gestionar los buses de datos situados
en la placa base. Existe en la placa base dos chipsets, y alguno puede llevar un disipador:
El denominado "North Bridge", que conecta el microprocesador, la memoria RAM y la tarjeta de vídeo
directamente con el Bus PCI.
El "South Bridge", que conecta el Bus IDE y el Bus USB, igualmente con el Bus PCI
• PILA CMOS. Fuente de energía eléctrica que mantiene energizada la memoria CMOS para que no se borren los
datos que tiene grabados. Generalmente esta es una batería redonda y plana, tipo CR 2032, de 3,5 voltios de
tensión.
• Buses. Son los caminos por los que fluye información, en forma de bytes, entre las distintas unidades del
ordenador. Hay buses de datos, de control y de dirección.
2.6 La fuente de alimentación
Es el componente que suministra la corriente eléctrica al resto del PC. En ella
entra el cable de conexión a la red eléctrica (el enchufe) y de ella salen los cables
de toma de alimentación, que suministran electricidad a la placa base.
La placa base no puede conectarse directamente al enchufe de casa, ya que los
componentes electrónicos son delicados y no aguantan 220 voltios. La fuente de
alimentación se encarga de adaptar la corriente y hacerla apta para los otros
componentes del PC mediante un transformador.
El calor que produce el transformador se disipa mediante un ventilador, que
produce el ruido característico de un ordenador en funcionamiento.
2.7. Tarjetas
Tarjeta gráfica
Pone en contacto tanto a nivel físico (hardware) como lógico (software) a la
placa base con el monitor. A mayor capacidad de la tarjeta gráfica, mejor
calidad de imagen.
La tarjeta gráfica se conecta a uno de los slots o ranuras de ampliación que
existen en la placa. Se distingue de las otras tarjetas porque incluye el
puerto por donde se conecta el monitor.
Tarjeta de sonido
Transmite información entre la placa
base y los periféricos de sonido
(micrófono, altavoces). Se conecta también en los slots o ranuras de
expansión y se distingue de otras tarjetas por incluir los puertos o
conexiones del micrófono y altavoces.
Tarjeta de red
Permite y regula la transmisión de
información entre otros equipos y el nuestro; es necesaria tanto en el caso de
redes inalámbricas como en el de redes alámbricas. Se conecta también a las
ranuras de expansión y se distingue por incluir el puerto o conexión de red.
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4. En la imagen vemos una tarjeta de red inalámbrica con su antena conectada (no siempre la antena es necesaria)
2.8. Los puertos. Los periféricos están conectados físicamente a la placa base a través de lo que se conoce como
puertos; existen diferentes tipos de puertos:
• Los puertos serie, cada vez más en desuso, entre los que destacan los PS-2, los antiguos puertos de teclados y
ratones.
• Los puertos paralelo; los más típicos son los de las impresoras.
• El puerto VGA, que se emplea para la conexión del monitor.
• Los puertos RCA para la conexión de altavoces y micrófono.
• Los puertos USB que permiten la conexión de muchos tipos de
dispositivos y que están reemplazando a los puertos serie y paralelo.
3.- SOFTWARE
Es el conjunto de programas o instrucciones que ponen en funcionamiento el ordenador y hacen posible su utilización
mediante el procesamiento de datos.
El software puede ser propietario, es decir, hecho por un autor determinado que no permite cambios sin su
permiso, o libre. El software libre es casi siempre gratuito y sus autores permiten que cualquiera acceda a su
código, lo modifique a su gusto, convirtiéndose a su vez en autor, y lo distribuya a quien quiera.
El software propietario no tiene por qué ser de pago; de hecho existen dos tipos de software propietario
gratuito:
- El shareware lo constituyen las versiones de evaluación de programas de pago, que funcionan sólo durante un
periodo de tiempo o con limitaciones.
- El freeware es software totalmente gratuito pero que sigue siendo propietario, es decir, no podemos acceder a
su código ni modificarlo. No debe confundirse con el software libre.
Existen distintos tipos de software:
3.1 Sistema Operativo. Es el programa que se encarga de gestionar los recursos del sistema y de permitir su uso al
usuario y a las aplicaciones. Sus funciones son las siguientes:
• Gestiona el microprocesador, enviándole las tareas que tiene que realizar.
• Gestiona la memoria y sistemas de almacenamiento, facilitando espacio.
• Posibilita la comunicación entre las aplicaciones y dispositivos periféricos.
• Presenta un entorno amigable al usuario.
El sistema operativo se obtiene del disco duro y se almacena en la memoria RAM, donde permanece hasta que se apaga el
ordenador.
Los primeros sistemas operativos funcionaban con órdenes en inglés (ejemplo MS-DOS, DR-DOS, UNIX). Actualmente
se utilizan sistemas operativos más intuitivos como el Windows 95, 98, 2000, XP, Vista, 7, etc,. Otro sistema operativo
es el Linux y el Mac OS (creado por Apple).
3.2 Aplicaciones. Son programas desarrollados para satisfacer las necesidades de los usuarios. Los más comunes son:
• Procesadores de texto: Utilizados para escribir y dar formas a los textos (Microsoft WORD, WORDPERFECT,
WRITE, WORDPRO, etc.).
• Bases de datos: Consisten en una serie de tablas que almacenan información o unos datos relacionados.
(Microsoft ACCESS, dBASE, FOXPRO, etc.).
• Hojas de cálculo: Se utilizan para registrar datos, realizar cálculos y crear gráficos. Una Hoja de cálculo está
dividida en filas y columnas, y la intersección de filas y columnas se llama celda, y cada celda tiene una
referencia. (Microsoft EXCEL, LOTUS 1-2-3, etc.).
• Tratamiento gráfico: Se utilizan para hacer dibujos y retoque fotográfico (CORELDRAW, PHOTOSHOP,
AUTOCAD, PICTURE PUBLISHER, etc.).
3,3 Programas multimedia
La palabra multimedia se refiere siempre al trabajo con imágenes, vídeo y audio.
Dentro de los programas multimedia tenemos:
· Reproductores de vídeo y audio (Windows media player, Quicktime, VLC, Real Player, etc.9
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5. · Editores de imagen, que nos permiten manipular fotografías (Photoshop, Gimp).
· Editores de vídeo y audio (Windows Movie Maker, Premiere).
3.4. Mantenimiento del equipo
Un tipo de software que por desgracia es muy importante es el malware, los programas dañinos, como los
virus, troyanos y gusanos informáticos.
Para protegernos del malware disponemos de herramientas como:
· antivirus que investigan o escanean nuestro equipo en busca de archivos dañinos y los reparan o
eliminan.
· cortafuegos que investigan si alguien pretende entrar en nuestro equipo sin autorización.
· filtros antispam que bloquean el correo no deseado (spam) de nuestra bandeja de correo electrónico.
3.5 Lenguajes de programación. Se utilizan para crear programas y dar las órdenes al ordenador, utilizando un
lenguaje parecido al nuestro. Estas órdenes se traducen, mediante un intérprete, a código máquina (ceros y unos) que es el
que entiende el ordenador.
Existen distintos tipos de lenguajes de programación:
El lenguaje ensamblador. Complicado y aprovecha al máximo los recursos del sistema.
Leguaje de alto nivel. Sencillos y no dependen del tipo de componente del ordenador. BASIC, PASCAL, FORTRAN,.
Lenguaje avanzado. Amigables, y hacen uso de ventanas, botones, barras de desplazamiento, etc,. VISUAL BASIC, C++,
JAVA, ....
4.- ¿QUÉ OCURRE CUANDO ENCENDEMOS EL ORDENADOR?
Cuando encendemos el ordenador, la corriente eléctrica llega a la fuente de alimentación que distribuye las diferentes
tensiones o voltajes de trabajo a la placa base, incluyendo el microprocesador o CPU. Inmediatamente que el
microprocesador recibe corriente, envía una orden al chip de la memoria ROM BIOS, donde se encuentran grabadas las
rutinas del POST ( Power-On Self-Test) o programa de arranque. Una vez que el BIOS recibe la orden del
microprocesador, éste toma el mando del ordenador y el programa del POST comienza a ejecutar una secuencia de
pruebas diagnósticos para comprobar sí la tarjeta de vídeo, la memoria RAM, las unidades de discos [disquetera, disco
duro y reproductor y/o grabador de CD o DVD], el teclado, el ratón y otros dispositivos de hardware conectados al
ordenador, se encuentran en condiciones de funcionar correctamente.
Cuando el BIOS no puede detectar un determinado dispositivo instalado en el ordenador o detecta fallos en alguno de
ellos, se oirán una serie sonidos en forma de “beeps” o pitidos y aparecerán en la pantalla del monitor mensajes de error,
indicando que hay problemas.
Una vez que el BIOS extrae del disco duro una parte del Sistema Operativo y lo pasa a la memoria RAM, ese programa es
el encargado de controlar todo el trabajo que ejecuta el ordenador.
Desde ese momento, el Sistema Operativo será el encargado de manejar el microprocesador, la memoria RAM, los
programas o software que se ejecutan, los diferentes dispositivos conectados al ordenador, el almacenamiento de datos y
la interacción entre el usuario y el ordenador.
5.- TRABAJO CON PROGRAMAS DE APLICACIONES
Una vez que el Sistema Operativo se encuentra funcionando, podemos proceder a abrir el programa o aplicación con la
que deseamos trabajar.
Cuando utilizamos, por ejemplo, un programa procesador o editor de texto como el Word u otro similar, las palabras que
escribimos en el teclado y las órdenes que introducimos por medio del ratón las recibe el Sistema Operativo en código
binario. Éste, en primera instancia, identifica de donde procede la información que le llega (en este caso el editor de
textos), la acepta como datos que le envía ese programa y por medio del microprocesador o CPU los reenvía a la memoria
RAM, igualmente en código binario.
A partir de ese momento la información quedará almacenada en la RAM de forma temporal, incluyendo también la
información del formato que tiene el documento de texto, como por ejemplo: tipo y puntaje o tamaño de la fuente de
letras, colores, ancho de los márgenes de la página, etc.). Toda la información que supervisa el Sistema Operativo la envía
al microprocesador y éste a su vez a la tarjeta gráfica para representarla visualmente en la pantalla del monitor.
Una vez que el usuario termina de trabajar en un fichero lo más normal es que lo quiera almacenar y conservar en el disco
duro, en un disquete o en cualquier otro soporte magnético u óptico. Para ello, cuando se selecciona la opción “Guardar”.
Inmediatamente el Sistema Operativo envía una orden a la memoria RAM y el documento que se encontraba ahí
guardado, de forma transitoria, pasa a almacenarse en el soporte magnético u óptico seleccionado.
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6. 6.- REDES INFORMÁTICAS
Definición: Son un conjunto de ordenadores que se encuentran intercomunicados entre sí con objeto de poder compartir
su información y los recursos comunes que se ponen a su disposición (impresoras, escáner, etc.)
Tipos: Las redes se clasifican atendiendo a diversos criterios.
7. Conexión de un equipo a la red
7.1. Conexión hardware
Para conectar físicamente un equipo a la red necesitamos los siguientes elementos:
a) una tarjeta de red interna que se conecta a la placa base. Si se trata de una red alámbrica, se emplea lo que
se llama una tarjeta ethernet. A las tarjetas para redes inalámbricas, como la de la imagen, se las llama
popularmente tarjetas WiFi, pero este nombre no es correcto al ser WiFi una marca comercial.
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7. b) un cable de red que pone en contacto la tarjeta de red con el dispositivo de
conexión. Evidentemente, el cable de red sólo existe en las redes alámbricas;
existen diferentes tipos de cables: en las redes WAN se emplean cables de fibra
óptica, de los que ya hablamos en el tema de
telecomunicaciones, mientras que en distancias más cortas
se recurre a cables más sencillos como los coaxiales en
redes MAN y los de par trenzado en redes LAN.
c) Un dispositivo de conexión que pone en contacto a cada equipo con el resto de la
red. En una red alámbrica, a él se conectan los cables de red de todos los equipos. En
una red inalámbrica, recibe la señal que emiten todos los equipos.
El dispositivo de conexión más habitual es el router.
7.2. Conexión software
Una vez que nuestro equipo está conectado físicamente a la red a través del router,
necesitamos configurarlo e identificarlo de forma adecuada para que pueda intercambiar información con los
otros ordenadores de la red.
8. LOS ELEMENTOS DE UNA RED DE ÁREA LOCAL (LAN)
9. Concentradores y conmutadores para redes en estrella
Concentrador o hub
Cuando reciben datos por un
puerto todos los demás los
reciben
Conmutadores o switches
Son hubs mejorados que
transmiten los datos que
reciben solo a los
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