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Hardware

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Nancy Kote y Manuel Amadi
El hardware es la parte física del ordenador
tanto la caja y los componentes internos (placa
base, disco duro…) como los elementos
conectados a él (teclado, ratón, monitor,
impresora…)

Firmware que seria el software especifico con
el que esta configurado el hardware por
ejemplo el software que configura un router o
una memoria ROM. Una vez que se instala
raramente se actualiza.
La arquitectura de Von Neumann aun vigente hoy en
día, divide los dispositivos en los siguientes bloques:
CPU Unidad central de proceso. Se compone de:
•Unidad de control (UC): determina el envío de
instrucciones desde la memoria hasta la CPU.
•Unidad aritmético-lógica : decodifica o interpreta las
instrucciones.
Memoria principal: en ella residen las instrucciones y los
datos.
Unidad de entrada/salida: consta de módulos que se
encargan de obtener datos de los periféricos o
mostrarlos al exterior.
Funcionamiento interno del
ordenador
El proceso de funcionamiento es el siguiente:
La unidad de control determina el envío de instrucciones
desde la memoria hasta la CPU. La ALU decodifica o
interpreta las instrucciones mediante un conjunto de
operaciones aritméticas. Los resultados obtenidos son
enviados a los periféricos a través de los módulos de
entrada/salida
Buses

Los buses son cables anchos por donde circula la
información. Hay tres tipos de buses:
•Bus de datos: Son los cables por las cuales circula la
información. Es el único bidireccional, es decir, los datos
entran en la CPU y salen de ella.
•Bus de direcciones: La CPU utiliza las líneas del bus de
direcciones para determinar a donde debe ir el flujo de
información: a la memoria o a la unidad de entrada/salida.
Es unidireccional ya que solo la CPU fija la selección.
•Bus de control: Es el conjunto de líneas para las señales
auxiliares de gobierno y sincronización, como el reloj la
indicación de sus operaciones es de lectura o escrita, reset,
etc.
Características principales de los
Buses
•Ancho del bus : es el numero de lineas o bits en

paralelo que es capaz de transmitir. Cada línea es capaz de
transmitir un bit a la vez; pues así, cuantas mas lineas
tengamos, mayor numero de bits será capaz de transmitir
(transmiten 32 o 64 bits)

•Frecuencia de bus : es la velocidad de transmisión.

Si tenemos un microprocesador muy rápido pero el bus no
es capaz de transmitir los datos a esa velocidad no estamos
aprovechando dicha velocidad. Tenemos buses desde los
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Hardware

  • 1. Nancy Kote y Manuel Amadi
  • 2. El hardware es la parte física del ordenador tanto la caja y los componentes internos (placa base, disco duro…) como los elementos conectados a él (teclado, ratón, monitor, impresora…) Firmware que seria el software especifico con el que esta configurado el hardware por ejemplo el software que configura un router o una memoria ROM. Una vez que se instala raramente se actualiza.
  • 3. La arquitectura de Von Neumann aun vigente hoy en día, divide los dispositivos en los siguientes bloques: CPU Unidad central de proceso. Se compone de: •Unidad de control (UC): determina el envío de instrucciones desde la memoria hasta la CPU. •Unidad aritmético-lógica : decodifica o interpreta las instrucciones. Memoria principal: en ella residen las instrucciones y los datos. Unidad de entrada/salida: consta de módulos que se encargan de obtener datos de los periféricos o mostrarlos al exterior.
  • 4. Funcionamiento interno del ordenador El proceso de funcionamiento es el siguiente: La unidad de control determina el envío de instrucciones desde la memoria hasta la CPU. La ALU decodifica o interpreta las instrucciones mediante un conjunto de operaciones aritméticas. Los resultados obtenidos son enviados a los periféricos a través de los módulos de entrada/salida
  • 5. Buses Los buses son cables anchos por donde circula la información. Hay tres tipos de buses: •Bus de datos: Son los cables por las cuales circula la información. Es el único bidireccional, es decir, los datos entran en la CPU y salen de ella. •Bus de direcciones: La CPU utiliza las líneas del bus de direcciones para determinar a donde debe ir el flujo de información: a la memoria o a la unidad de entrada/salida. Es unidireccional ya que solo la CPU fija la selección. •Bus de control: Es el conjunto de líneas para las señales auxiliares de gobierno y sincronización, como el reloj la indicación de sus operaciones es de lectura o escrita, reset, etc.
  • 6. Características principales de los Buses •Ancho del bus : es el numero de lineas o bits en paralelo que es capaz de transmitir. Cada línea es capaz de transmitir un bit a la vez; pues así, cuantas mas lineas tengamos, mayor numero de bits será capaz de transmitir (transmiten 32 o 64 bits) •Frecuencia de bus : es la velocidad de transmisión. Si tenemos un microprocesador muy rápido pero el bus no es capaz de transmitir los datos a esa velocidad no estamos aprovechando dicha velocidad. Tenemos buses desde los 66 Mhz (megahercios)
  • 7. LENGUAJE DE MAQUINA • El lenguaje que entiende el ordenador es el llamado lenguaje maquina, en el que la información esta codificada en forma de ceros y unos. Este sistema se conoce como lenguaje de bajo nivel, ya que es el único que puede entender el hardware del ordenador. • Por el contrario, el llamado lenguaje de alto nivel el que utilizan los programas o el sistema operativo como interfaz con las personas.
  • 8. CLASES DE CODIFICACIONES DE DATOS • • • • Las clases de condiciones de datos mas utilizadas son el sistema décimas (Base 10), el binario (base 2), el hexadecimal (base 16), el octal (base • 8), el ASCII y el EBCDIC.
  • 9. UNIDADES DE MEDIDA DE LA INFORMACION •La unidad mínima de información es el bit, que •representa un 1 o un 0 •Los múltiplos de este son potencias de base 2: 2 BYTES kilobytes megabytes 8 BITS 1.024 2.048 gigabytes terabytes petabytes 4.096 8.392 16.384
  • 10. PLACA BASE La placa base o placa madre es la tarjeta con el circuito impreso mas grande las que podemos ver al abrir un ordenador. Forma junto con los componentes que van insertados, la parte fundamental del ordenador. Entre los principales circuitos insertados están el microprocesador, el chipset, la ROM, la RAM, los conectores de expansión, etc. Los diseños de placa base más importantes están basados en los formatos ATX y AT
  • 11. MICROPROCESADOR El microprocesador es la parte mas importante del ordenador. Se encarga de procesar los datos y realizar las operaciones aritmético-lógicas para después enviarlas al externo. Físicamente es un chip. Suele llevar súper puesto un ventilador de calor para refrigerarlo, ya que si alcanza altas temperaturas puede bloquear el ordenador. Los principales fabricantes de microprocesadores son Intel y AMD, también podemos encontrar otro como los de motorola o Texas instruments.
  • 12. CARACTERISTICAS DE LOS MICROPROCESADORES Velocidad interna : Es el numero de instrucciones que es capaz de procesar, internamente, por segundo. Se mide en hercios (Hz). Mientras que los microprocesadores 2026 mencionados anteriormente funcionaban a una velocidad de entre 8 y 16 MHz los Dual-Core trabajan a mas de 3 GHz. Se estima que cada dos años la velocidad de los microprocesadores se duplica.
  • 13. VELOCIDAD EXTERNA Es aquella a la que microprocesador se comunica con la placa base. También se llama FSB. MEMORIA CACHÉ Es una memoria pequeña que se introduce en el microprocesador y la memoria principal para disminuir la velocidad que alcanzan estos dos.
  • 14. SISTEMAS MULTIPROCESADORES Están formados por varios microprocesadores que se comunican a través de la memoria con un único sistema operativo.
  • 15. MICROPROCESADORES DE DOBLE NUCLEO Consiste en un chip con dos microprocesadores físicos en su interior. Consume menos y ocupa menos espacio pero disipan mas calor que los demás tipos de microprocesadores
  • 16. CHIPSET Es un conjunto de circuitos integrados sobre la placa base que controla el modo d operación de la placa integra todas sus funciones, por lo que determina su rendimiento y sus características. Se encarga de controlar todas sus comunicaciones entre el microprocesador, la memoria, los periféricos y el control de puertos. Para obtener un buen rendimiento de todo el sistema, es necesario que nuestro ordenador disponga de un buen chipset ya que nos permitirá sacarle el máximo rendimiento al microprocesador.
  • 17. MEMORIA PRINCIPAL Podemos establecer la siguiente clasificación de memorias: Memorias de un puerto: Memoria RAM: Es una memoria que se puede acceder a cualquier parte de ella. Cuando se apaga la alimentación la información contenida en ella se pierde. Se puede clasificar a su vez en dinámicas ( DRAM) y estáticas (SRAM)
  • 18. DRAM • Esta constituida en forma de celdas de forma que para acceder a ella, se deben identificar la fila y la columna. Físicamente aparece como un conector DIMM o SIMM de 30 conectores. SRAM Tiene menor capacidad que la DRAM pero es mas rápida. Existen varios tipos que se diferencian en la forma de trabajar, el consumo, la velocidad, si tienen o no un buffer.
  • 19. MEMORIA ROM  • ROM (read only memory): memoria de solo lectura. No es volátil: la información no se pierde al apagar el ordenador. Es ideal para almacenar las rutinas básicas del hardware como el programa de arranque del ordenador (BIOS) el chequeo de la memoria y toros. • EPROM (erasable programmble ROM): permite ser borrada por rayos ultravioletas y volver a ser grabada de nuevo. • FLASH: se utiliza mucho en dispositivos móviles, cámaras, teléfonos, etc. Es fácil de borrar y de utilizar y muy útil como BIOS.
  • 20. CONECTORES INTERNOS • Son todas aquellas ranuras de expansión o slots que se conectan a la placa base además de los puertos internos o interfaces. Su uso no esta definido, de modo que permiten añadir nuevos componentes, como tarjetas de video de sonido de red. Existen varios tipos: • IDE (integrated device electronics) • PCI (peripheral component interconnect) • AGP ( accelerated graphics port) • SATA (serial advanced technology attachment)
  • 21. PUERTOS Sirven para conectar los periféricos de entrada/salida a la placa base: • Paralelos : trasmite los datos en paralelo, y se usa para impresoras y escáneres, pero esta siendo desplazado por el USB. • USB (universal serial bus): permite la interconexión de prácticamente cualquier dispositivo. Además, la conexión y el reconocimiento se realizan sin necesidad de reiniciar el dispositivo . • IEEE 1394 ( conocido como Firewire por Apple y como i.Link por Sony): es una interfaz que permite la interconexión de cámaras, videos, teléfonos, discos duros externos, impresoras y escáneres al ordenador. • Puerto infrarrojos IrDA (Infrared Data Association):la transmision de datos se realiza sin soporte físico por rayos infrarrojos. Las velocidad pueden llegar a los 4Mbps. Sobre todo se usa en teléfonos móviles, portátiles, PDA y calculadoras cientificas.
  • 22. UNIDADES DE ALMACENAMIENTOS INTERNAS • Disco duro magnético : Esta formado por una aleación de aluminio recubierta de una aleación magnética. Se compone de las siguientes partes: • Plato: cada uno de los discos que hay dentro del disco duro su número varia entre dos y ocho • Cara: cada uno de los lados de un plato • Pista: cada una de las circunferencias concéntricas sobre las cuales se disponen en líneas datos Sectores: cada una de las partes de igual tamaño en que se divide la circunferencia de una pista e el proceso de lecturaescritura, el cabezal del disco duro se desplaza hasta la pista adecuada y espera a que llegue el sector donde esta la información. •
  • 23. UNIDADES DE ALMACENAMIENTO EXTERNAS • • • • CD-ROM (compact disc-read only memory). Es un disco compacto que permite almacenar la información de forma óptica. DVD (digital versátil disc): Es semejante al CD pero con una capacidad de almacenamiento muy superior, ya que codifica la información en un formato mas eficiente y tiene una mayor densidad en las pistas y en la grabación de las hendiduras. BLUE RAY: Es uno de los formatos de disco óptico. Desarrollo por Sony puede almacenar hasta 50GB gracias a la menor longitud de onda del láser y permite una sobreescritura mas fiable con menos errores de grabación mayor resistencia física. MEMORIA USB: Ha desplazado a los CD y DVD como método del almacenamiento y transporte de información. No tiene una vida infinita se estima que puede durar unos 20 años ( o millones de grabaciones).Puede albergar un sistema operativo igual o distinto al de nuestro ordenador (por ejemplo el Linux) y es posible arrancarlo sin necesidad de disco duro.
  • 24. PERIFERICOS DE ENTRADA • • • • Teclado. Cada tecla se encuentra en el cruce de un cable vertical y un cable horizontal (matriz de interruptores). Cuando se pulsa una tecla, el interruptor se cierra y circula una pequeña cantidad de corriente. Un microprocesador situado en un chip del teclado detecta los circuitos que han sido cerrados e identifica la tecla que se ha pulsado mediante la asignación de coordenadas. El microcontrolador va a una tabla (almacenada en una memoria ROM ubicada en el teclado) y calcula un código, que es enviado al microprocesador para que lo interprete. Hay dos tipos principales de teclados: de resorte y membrana. Ratón. Existen básicamente los siguientes tipos: Ratón mecánico: una bola situada en su interior mueve dos rodillos uno para el eje X y otro para el eje Y). En el extremo de los rodillos existe una rueda con ranuras y a cada lado de ambas hay un emisor de luz y un receptor de forma que al girar el movimiento es recogido por los sensores. Ratón Óptico: un sensor fotografías la superficie y detecta las variaciones entre sucesivas fotografías con lo cual determina si el ratón ha cambiado de posición.
  • 25. • TrackBall: solamente necesitamos mover con los dedos una bola situada dentro del ratón. Su tecnología es la misma que la de los ratones ópticos. • Escáner: Sirve para introducir imágenes o texto en el ordenador. Después de colocar el papel en un cristal transparente, una fuente de luz barre el documento línea a línea y recoge los rayos que los interprete el ordenador. Otros tipos de escáneres son el lector de códigos de barra, el lector de huellas dactilares, la tableta digitalizadota y el lápiz óptico. • Otros dispositivos de entrada: micrófono, tablet PC, pantalla táctil.
  • 26. PERIFERICOS DE SALIDA • • • Monitor: Características principales del monitor es la resolución y la velocidad de creación de imágenes. Los datos que salen de la CPU deben pasar por la tarjeta de video para ser convertidos en información capaz de ser interpretada por la pantalla. CRT (tubo de rayos catódicos) Es similar a un televisor convencional: tres cañones (rojo azul y verde) disparan un haz de electrones cont5ra una pantalla de material fosforescente que esta dividida en celdas (píxeles). LCD (pantalla de cristal liquido). Es una pantalla formada por un liquido situado entre dos placas de vidrio paralelas con una separación de micrones. Los monitores de este tipo son mucho mas finos que los CRT y tienen un menor consumo. Las pantallas TFT son una variante de las LCD formadas por transistores.
  • 27. • Plasma: Los píxeles de una pantalla contienen neón y xenón y además y tanto delante como detrás del píxel se sitúan unos electrodos que al cargarse provocan que el gas se ionice y forme el plasma. Los iones del gas se desplazan havia los electrodos y al colisionar emiten fotones. • Impresora: Sus principales características son la resolución, medida en punto por pulgada (dpi) y la velocidad de impresión, medida en paginas por minuto (ppm). Pueden ser: • Matriciales una aguja o rueda golpean contra una cinta con tinta y el resultado es la impresión de un punto en el papel que esta detrás de la cinta. • De inyección de chorro de tinta : mediante unos inyectores de tinta se producen unas minúsculas burbujas de tinta que son expulsadas hacia el papel
  • 28. •Láser: la luz de un láser incide sobre un tambor fotosensible que crea en el rodillo una imagen electroestática del documento a imprimir; al pasar por el deposito donde esta el toner, este queda adherido al tambor que luego será transferido al papel por presión y calor. •Térmicas: una serie de agujas calientes van recorriendo un papel especial (termo sensible) que al contacto se vuelve de color negro •Otras impresoras: las hay de tinta sólida, de sublimación de tinta, de cera, trazadores (plotters).