Este documento describe los componentes fundamentales de hardware de un ordenador, incluyendo la placa base, microprocesador, memoria, buses y periféricos. Explica el funcionamiento básico de un ordenador siguiendo la arquitectura de Von Neumann y define conceptos clave como firmware, codificación binaria y unidades de medida para almacenamiento.

1. Hardware
José Luis Quintana
Y
Iván García Bardera

2. Definición
 Un hardware se trata de la parte física de
un ordenador, comprende tanto la caja,
como los componentes internos (placa
base, disco duro, etc…) y también los
elementos conectados a este mismo
(ratón, teclado, monitor, impresora, etc…)

3. Firmware
 Se trata del software específico en el que está
configurado el software.
 Para ser más específicos, el firmware es por
ejemplo el software que se encarga de
configurar un router o una memoria ROM,
donde rara vez se actualizan los softwares.

4. Arquitectura de Von
Neumann
 Divide los dispositivos en estos siguientes:
 CPU: Es la unidad central de proceso, se
compone de una unidad de control que envía
instrucciones desde la memoria hasta la CPU
y la unidad aritmético-lógica que decodifica e
interpreta las instrucciones.
 La memoria principal donde residen
instrucciones y datos.
 Y la unidad de entrada/salida que tiene
módulos para obtener datos periféricos o
mostrarlos al exterior.

5. Funcionamiento interno
 El funcionamiento se produce cuando la
unidad de control determina los envios de
instrucciones desde la memoria hasta la
CPU, donde la ALU lo decodifica
utilizando aritmética y lógica.
 Estos resultados se envían a los
periféricos a través de módulos de
entrada/salida.
 Los bloques se comunican a través de
cables o pistas en paralelo llamado
buses.

6. Buses
 Existen varios tipos de buses.
 Bus de datos: Son cables o pistas donde circula la
información, es bidireccional, los datos entran en la
CPU y salen de ella
 Bus de direcciones: La CPU en este caso utiliza líneas
del bus de direcciones para adivinar donde debe ir la
información (memoria o unidad de entrada/salida)
 Bus de control: Conjunto de líneas para señales
auxiliares de gobierno y sincronización.

7. Características
principales
 Ancho del bus: es el número de líneas o
bits en paralelo que es capaz de
transmitir. (Cada línea transmite un bit a
la vez)
 Frecuencia del bus: es la velocidad de la
transmisión. Si existe un
microprocesador muy rápido pero en
cambio el bus no puede transmitir los
datos a esa velocidad, no la
aprovecharemos.

8. Codificación de la
información
 La codificación es el lenguaje en el que está la
información de los ordenados, antes de
entenderla se debe descodificar y procesar.
 El lenguaje del ordenador se conoce como
lenguaje máquina donde la información está
codificada en ceros y unos, conocido también
como lenguaje de bajo nivel.
 El lenguaje de alto nivel es el que se utiliza en
los programas o sistemas operativos como
interfaz con las personas.

9. Clases de codificación






Sistema decimal. (base 10)
Código binario (base 2)
Hexadecimal (base 16)
Octal (base 8)
ASCII
EBCDIC

10. Unidades de medida
 La unidad mínima de información es el bit,
que representa un 1 o un 0.
 Byte = 8 bits.
 Kilobyte = 1.024 bytes
 Megabyte = 2.048 bytes
 Gigabyte = 4.096 bytes
 Terabyte = 8.192 bytes
 Petabyte = 16.394 bytes

11. Placa base
 La placa base (motherboard) es una
tarjeta con un circuito impreso más
grande en el ordenador.
 En ella están los componentes
fundamentales del ordenador.
 En ella se encuentra el microprocesador,
el chipset, la ROM, la RAM, etc…
 Su diseño se basa en formatos ATX y
AT.

12. Microprocesador
 Es la parte más importante del ordenador,
procesa los datos y realiza operaciones
aritmético-lógicas para enviarlas al exterior.
 Es un chip con circuitos integrados con
millones de transistores.
 Suele tener un ventilador o disipador para
refrigerarse, ya que genera mucho calor.
 Los principales fabricantes son Intel y AMD.

13. Sus características
 Velocidad interna: Es el número total de
instrucciones que puede procesar por segundo
(medido en Hz).
 Velocidad externa: Hay un desajuste entre la
velocidad del microprocesador y la de acceso a la
memoria principal, la solución es la memoria
caché.
 Sistemas multiprocesador: Formados por varios
microprocesadores que se comunican a través de
la memoria.
 Microprocesadores de doble núcleo: Consiste en
un chip con dos microprocesador físicos en su
interior.

14. Chipset
 Es un conjunto de circuitos integrados en
la placa base, con estos circuitos se
controla el modo de operación y sus
funciones, además de determinar el
rendimientos y las características.
 Controla toda la comunicación en el
microprocesador, la memoria, periféricos
y el control de puertos.
 Un buen chipset dará mucho rendimiento
a nuestra computadora.

15. Memoria principal
 Se dividen en:
 Memorias de un puerto. (RAM y ROM)
 Memorias multipuerto: permiten que
varios sistemas accedan
simultáneamente a la memoria, por
ejemplo un sistema multiprocesador
(Dual Port Ram y FIFO)

16. Memorias RAM
 La RAM o (random acces memory)
permite la lectura y escritura, es volátical
y se clasifica en.
 DRAM: Necesita refrescarse su carga de
memoria, tiene mucha capacidad y poco
coste, constituida en forma de matriz.
 SRAM: No necesita refresco, tiene
menor capacidad que la DRAM pero es
más rápida y más cara.

17. Memorias ROM
 Es una memoria de solo lectura y no es
volátil, es recomendable para almacenar
las rutinas del hardware o la BIOS, se
dividen en:
 EPROM: Permite ser borrada por rayos
ultravioletas y volver a grabarse.
 Flash: Es utiliza en dispositivos móviles,
cámaras, teléfenos, etc… Es muy fácil
de borrar y de utilizar.

18. Conectores internos
 Los conectores internos son ranuras de
expansión o slots que se conectan a la
placa base, aparte de puertos internos e
interfaces.
 Su uso no es predefinido y permiten
añadir componentes nuevos (tarjetas de
vídeo, sonido, de red, etc…)

19. Tipos de conectores
 IDE: Controla el almacenamiento masivo de
datos, discos duros, CD-ROM, DVD, etc…
 PCI: Puede tener 32 bits de ancho para
transferir datos y una tasa de transferencia de
133 MB/s, es asíncrono
 AGP: Se encarga de los gráficos y la
conectividad, puede alcanzar hasta 2 GB/s en
transferencias.
 SATA: Es una interfaz de transmisión entre la
placa y ciertos dispositivos (Disco duro, etc…)

20. Puertos
 Su objetivo es conectar periféricos de entrada/salida a la
placa base.
 Paralelo: Transmite datos en paralelo, se usa para
impresoras y escáneres y está siendo reemplaza por el
USB.
 USB: Puede realizar la interconexión de casi todos los
dispositivos, reconoce el dispositivo sin necesidad de
reiniciar el dispositivo.
 IEEE 1394 (Fireware): Permite interconexión de cámaras,
vídeos, teléfonos, discos duros externos, impresoras y
escáneres.
 Puerto infrarrojos: Realiza la transmisión mediante
infrarrojos y sin conexión física.

21. Almacenamiento interno
 El disco duro magnético se encarga del
almacenamiento interno, está formado
por aluminio recubierto con una aleación
magnética, se compone de un plato, una
cara, una pista y sectores.
 Su tamaño y capacidad varian, llegando
incluso a ser de varios terabytes.

22. Almacenamiento externo
 CD-ROM: Disco compacto que almacena la
información en forma óptica, formado de
policarbonato y aluminio cubierta de plástico.
 DVD: Similar al CD pero con uno capacidad
mucho más elevada.
 Blue Ray: Es uno de los últimos formatos de
disco óptico, puede albergar hasta 50 GB.
 Memoria USB: Ha sustituido al CD y DVD como
almacenamiento y transporte de informacion, se
puede arrancar sin necesidad de disco duro.

23. Periféricos de entrada
 Teclado: Cuando se pulsa una tecla se cierra un
interruptor y circula una pequeña corriente, un
microcontrolador situado en un chip detecta los
circuitos e identifica la tecla.
 Ratón: Existen el mecánico, óptico y el trackball.
 Escáner: Se pueden introducir imágenes o textos en el
ordenador con el, mediante un sensor lee los datos
físicos de imágenes y textos y los pasa a un formato
digital.
 Otros dispositivos son micrófonos, tablets, etc…

24. Periféricos de salida
 Monitor: Se mide en resolución y
velocidad de creación de imágenes, es
capaz de interpretar la información en
una pantalla gracias a la tarjeta de vídeo,
existe de tipo CRT, LCD y Plasma.
 Impresora: Imprime textos del ordenador
a un papel y existen las matriciales,
inyección de tinta, láser, térmica y otros
tipos.

25. FIN
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