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                              Índice
     •   Concepto de Ordenador
     •   Estructura del Ordenador
     •   Funcionamiento del Ordenador
     •   Montando un Ordenador
     •   Historia de los Ordenadores




         Ordenador o Computadora
Una computadora u ordenador es un sistema digital con tecnología
microelectrónica capaz de procesar información a partir de un grupo de
instrucciones denominado programa. La estructura básica de una
computadora incluye microprocesador (CPU), memoria y dispositivos de
entrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten la comunicación
entre ellos.
Concepto de Ordenador
                            Sistema Digital

Un sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación,
transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales.




Se dice que una señal es digital cuando las magnitudes de la misma se
representan mediante valores discretos en lugar de variables continuas.
Por ejemplo, el interruptor de la luz sólo puede tomar dos valores o
estados: abierto o cerrado (lámpara encendida o apagada).



                            Microelectrónica

La microelectrónica es la aplicación de la ciencia electrónica a
componentes y circuitos de dimensiones muy pequeñas, microscópicas y
hasta de nivel molecular para producir dispositivos y equipos
electrónicos de dimensiones reducidas pero altamente funcionales. El
teléfono celular, el microprocesador de la CPU y la computadora tipo
Palm son claros ejemplos de los alcances actuales de la Tecnología
Microelectrónica.
Información

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 del presidente...) y se escribe, por ejemplo,
el capítulo de un libro, podemos decir que ese capítulo constituye
información sobre ese país.




                                 Programa

Programa es un esquema que muestra la secuencia que lleva a cabo un
proceso.
Software es el conjunto de programas que puede ejecutar el hardware
para la realización de las tareas de computación a las que se destina. Se
trate del conjunto de instrucciones que permite la utilización del
ordenador.




          Estructura del Ordenador

                                Estructura

La   estructura   básica   de   una   computadora     incluye
microprocesador     (CPU),   memoria   y   dispositivos    de
entrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten la
comunicación, entre ellos el microprocesador dispositivos de
entrada/salida.
Microprocesador
Un Microprocesador es un conjunto de circuitos electrónicos
altamente integrado para cálculo y control computacional, es
utilizado como Unidad Central de Proceso (CPU) en un
ordenador y en otros dispositivos electrónicos complejos
como cámaras fotográficas , impresoras, ... Intel, ADM.




                              CPU

Se denomina CPU (siglas de Central Processing Unit) o Unidad
Central de Proceso (UCP) a la unidad donde se ejecutan las
instrucciones   de   los   programas    y  se   controla  el
funcionamiento de los distintos componentes del ordenador.
Suele estar integrada en un chip denominado microprocesador .
Es el corazón de todo computador.




                            Memoria
Es un dispositivo capaz de almacenar información. La memoria
de ordenador es la parte del hardware que retiene durante
cierto período de tiempo información que necesita el sistema
para funcionar correctamente.
                        Tipos de Memoria

Disco duro: almacena los archivos y programas del usuario y
tiene una gran capacidad de almacenamiento; mantiene la
información incluso si el ordenador es apagado.

Memoria RAM: usada para almacenar cosas tales como
programas e información de manera temporal mientras el
ordenador está siendo utilizado; este tipo de memoria es rápida
y es útil para acceder a datos sin tener que leerlos de un
soporte de almacenamiento más lento, como un disco duro.
La información se pierde cuando el ordenador es apagado (es
volátil).
Memoria   caché:   es  generalmente     encontrada en los
microprocesadores, discos duros u otros aparatos, es una
pequeña cantidad de memoria de muy alta velocidad.




                           Dispositivos Entrada/Salida

Un dispositivo de entrada/salida es cada uno de los elementos
físicos (hardware) de un ordenador o computadora que
permiten al sistema interactuar con elementos o actores
físicos externos a la computadora.

  •   • Pantallas o terminales (dispositivos de salida).

  •   • Teclados o dispositivos apuntadores, como ratones, joystick (dispositivos de
      entrada).

  •   • Sistemas de almacenamiento, como discos duros (dispositivos de entrada y
      salida) o lectores de medios ópticos.

  •   • Impresoras (dispositivos de salida).




                                           Buses
En arquitectura de ordenadores, un bus es un subsistema que
transfiere datos o electricidad entre componentes del
ordenador dentro de un ordenador o entre ordenadores.




      Funcionamiento del Ordenador
Arquitectura von Neumann


Aunque las tecnologías empleadas en las computadoras
digitales han cambiado mucho desde que aparecieron los
primeros computadores en los años 40, la mayoría todavía
utilizan la arquitectura von Neumann , propuesta a principios de
los años 1940 por John von Neumann.
La arquitectura von Neumann describe un computador con 4
secciones principales: la unidad lógica y aritmética (ALU), la
unidad de control, la memoria, y los dispositivos de entrada y
salida (E/S); estas partes están interconectadas por un
conjunto de cables denominados buses.




                             Esquema

Un mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las
instrucciones como para los datos CP.




                       Fase 1 von Neumann

Obtiene la siguiente instrucción desde la memoria (1) en la
dirección indicada por el contador de programa (2) y la guarda
en el registro de instrucción (3).
Fase 2 von Neumann

Aumenta el contador de programa (4) en la longitud de la
instrucción para apuntar a la siguiente.




                      Fase 3 von Neumann

Descodifica la instrucción mediante la unidad de control (5);
ésta se encarga de coordinar el resto de componentes (6) del
ordenador para realizar una función determinada.




                      Fase 4 von Neumann

Se ejecuta la instrucción (Ésta puede cambiar el valor del
contador     del  programa,  permitiendo  así  operaciones
repetitivas; El contador puede cambiar también cuando se
cumpla una cierta condición aritmética, haciendo que el
ordenador pueda 'tomar decisiones', que pueden alcanzar
cualquier grado de complejidad, aritmética y lógica) + - x /




                       Fase 5 von Neumann

Vuelve al paso 1 y obtiene la siguiente instrucción desde la
memoria en la dirección indicada por el contador de programa y
la guarda en el registro de instrucción.




                               Añadidos

Hoy en día, la mayoría de ordenadores están basados en esta
arquitectura, aunque pueden incluir otros dispositivos
adicionales, (por ejemplo, para gestionar las interrupciones de
dispositivos externos como ratón, teclado,…).


          Montando un Ordenador

  -
                                 La Caja
                          Ventiladores de discos
-     Placa Base




                                                            • CPU




                                                          • Tarjetas




                                                  • Almacenamiento




                                                             • Fin




                                                                                www.pasarlascanutas.com


http://users.servicios.retecal.es/jesussanz/html/hardware/montaje/montar1.htm



                                            Encender el Ordenador

Cuando se conecta el interruptor de un ordenador, ocurren
una serie de operaciones (dos grandes tipos). Los test de
comprobación: Entrada de la alimentación eléctrica al
ordenador desde 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 de expansión
(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
La carga del resto del sistema operativo: según el sistema
operativo que se tenga.



        Historia de los Ordenadores

                                       Calculadoras

  -   Historia de los Ordenadores 36
Las calculadoras aparecen porque el hombre necesita realizar
cálculos básicos para el control de sus propiedades. La
calculadora más antigua son las manos
Luego empieza a utilizar trozos de madera y piedras, el paso
siguiente es asignar un valor simbólico a un objeto.
El ábaco se compone de un marco de madera en el que hay
tendidos una serie de varillas; en cada una se insertan una serie
de cuentas que permiten almacenar números y realizar
operaciones de suma y resta .




                                Calculadora Mecánica
En 1623, un alemán llamado Schickard       diseño la primera
calculadora que sumaba y restaba (tuvo tan mala suerte que el
modelo fue destruido en un incendio). La calculadora más
famosa de esta
época fue desarrollada por el filósofo Blaise Pascal a los 19
años Machina Aritmética (sumas y restas).




                         G.W. Leibniz

En 1671, Gottfried Wilhelm Leibniz construye la primera
máquina capaz de sumar, restar, multiplicar y dividir “La
Máquina Universal”.
Todas estas máquinas no eran completamente automáticas ya
que requerían la intervención humana durante el proceso de
cálculo.




                      Comienzos Siglo XIX

A comienzos del XIX el francés Joseph-Marie Jacquard inventa
un telar mecánico cuyos diseños se reproducían gracias a una
serie de tarjetas perforadas .




                      La Máquina Analítica
Utilizando el procedimiento de las tarjetas perforadas unido a
los diseños de ruedas mecánicas, Charles Babbage desarrolla
en 1834 la Máquina Analitica.
Tenía los tres componentes básicos de un ordenador moderno:
una memoria, una unidad de cálculo y una unidad de control.
Almacenaba programas
                               IBM




En 1980 Herman Hollerith, crea una máquina para realizar el
censo de los EEUU.
Esta máquina utiliza un sistema electrónico para la lectura de
las tarjetas perforadas y un sistema mecánico para calcular.
En 1924 la compañía fundada por Hollerith cambia de nombre
para denominarse “International Business Machines ”.


                      Ordenadores Modernos

Aparece la tecnología eléctrica que permite la incorporación
de reles.
En china antiguamente ya se había utilizado un sistema binario de
numeración.
Se desarrolla la Lógica Algebraica de Boole.
Las computadoras, a diferencia de las calculadoras,poseen un
programa, el cual puede ser modificado para que la máquina
realice diferentes operaciones, mientras que las calculadoras
se limitan a un único propósito, o varios, pero ya prefijados
desde su fabricación.


                 Primera Generación (1940-1960)
En 1936 Turing desarrolla una teoría sobre el funcionamiento
de calculadores binarios.
En 1941 el científico alemán Konrad Zuse construye la primera
computadora que plasma la teoría de Turing con reles.
La Universidad de Harvard establece un acuerdo con IBM pare
crear un computador de carácter general; Terminada en 1944,
el Mark I tardaba diez segundos en multiplicar ocupando 25m2.


                             ENIAC

En 1947 se construyó en la Universidad de Pennylvania la
ENIAC, que fue la primera computadora propiamente dicha.
Ocupaba todo un sótano de la Universidad y pesaba 30
toneladas, pero realizaba cinco mil operaciones aritméticas
por segundo.




                        J. von Neumann

Considerado el padre de las computadoras modernas por el
impacto de sus ideas,
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 funcionamiento.




               Segunda Generación (1960-1965)
Se cambia la válvula de vacío por el transistor. Su aparición
hizo que las computadoras fuesen más rápidas, pequeñas y
baratas.


                 Tercera Generación (1965-1975)

Se caracteriza por la aparición de los circuitos integrados
realizados a base de silicio, el aumento de la velocidad, el
mayor número de programas y la aparición de terminales.
Nace el concepto de Sistema Operativo (IBM serie 360).




                 Cuarta Generación (1975-1990)




Aparecen los chip, circuitos integrados con gran cantidad de
transistores integrados en un pequeño espacio
Se abre una nueva era con la aparición de las Computadoras
Personales (Personal Compute; PC).
En 1976 Steve Wozniak y Steve Jobs fabrican en el garaje de su
casa Apple I, la primera microcomputadora 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”
La ley de Moore se ha cumplido en los últimos 30 años y se
prevé que se cumpla durante los próximos 20 años.

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  • 1. Equipo E infraEstructura física Índice • Concepto de Ordenador • Estructura del Ordenador • Funcionamiento del Ordenador • Montando un Ordenador • Historia de los Ordenadores Ordenador o Computadora Una computadora u ordenador es un sistema digital con tecnología microelectrónica capaz de procesar información a partir de un grupo de instrucciones denominado programa. La estructura básica de una computadora incluye microprocesador (CPU), memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten la comunicación entre ellos.
  • 2. Concepto de Ordenador Sistema Digital Un sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación, transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales. Se dice que una señal es digital cuando las magnitudes de la misma se representan mediante valores discretos en lugar de variables continuas. Por ejemplo, el interruptor de la luz sólo puede tomar dos valores o estados: abierto o cerrado (lámpara encendida o apagada). Microelectrónica La microelectrónica es la aplicación de la ciencia electrónica a componentes y circuitos de dimensiones muy pequeñas, microscópicas y hasta de nivel molecular para producir dispositivos y equipos electrónicos de dimensiones reducidas pero altamente funcionales. El teléfono celular, el microprocesador de la CPU y la computadora tipo Palm son claros ejemplos de los alcances actuales de la Tecnología Microelectrónica.
  • 3. Información 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 del presidente...) y se escribe, por ejemplo, el capítulo de un libro, podemos decir que ese capítulo constituye información sobre ese país. Programa Programa es un esquema que muestra la secuencia que lleva a cabo un proceso. Software es el conjunto de programas que puede ejecutar el hardware para la realización de las tareas de computación a las que se destina. Se trate del conjunto de instrucciones que permite la utilización del ordenador. Estructura del Ordenador Estructura La estructura básica de una computadora incluye microprocesador (CPU), memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten la comunicación, entre ellos el microprocesador dispositivos de entrada/salida.
  • 4. Microprocesador Un Microprocesador es un conjunto de circuitos electrónicos altamente integrado para cálculo y control computacional, es utilizado como Unidad Central de Proceso (CPU) en un ordenador y en otros dispositivos electrónicos complejos como cámaras fotográficas , impresoras, ... Intel, ADM. CPU Se denomina CPU (siglas de Central Processing Unit) o Unidad Central de Proceso (UCP) a la unidad donde se ejecutan las instrucciones de los programas y se controla el funcionamiento de los distintos componentes del ordenador. Suele estar integrada en un chip denominado microprocesador . Es el corazón de todo computador. Memoria Es un dispositivo capaz de almacenar información. La memoria de ordenador es la parte del hardware que retiene durante cierto período de tiempo información que necesita el sistema para funcionar correctamente. Tipos de Memoria Disco duro: almacena los archivos y programas del usuario y tiene una gran capacidad de almacenamiento; mantiene la información incluso si el ordenador es apagado. Memoria RAM: usada para almacenar cosas tales como programas e información de manera temporal mientras el ordenador está siendo utilizado; este tipo de memoria es rápida y es útil para acceder a datos sin tener que leerlos de un soporte de almacenamiento más lento, como un disco duro. La información se pierde cuando el ordenador es apagado (es volátil).
  • 5. Memoria caché: es generalmente encontrada en los microprocesadores, discos duros u otros aparatos, es una pequeña cantidad de memoria de muy alta velocidad. Dispositivos Entrada/Salida Un dispositivo de entrada/salida es cada uno de los elementos físicos (hardware) de un ordenador o computadora que permiten al sistema interactuar con elementos o actores físicos externos a la computadora. • • Pantallas o terminales (dispositivos de salida). • • Teclados o dispositivos apuntadores, como ratones, joystick (dispositivos de entrada). • • Sistemas de almacenamiento, como discos duros (dispositivos de entrada y salida) o lectores de medios ópticos. • • Impresoras (dispositivos de salida). Buses En arquitectura de ordenadores, un bus es un subsistema que transfiere datos o electricidad entre componentes del ordenador dentro de un ordenador o entre ordenadores. Funcionamiento del Ordenador
  • 6. Arquitectura von Neumann Aunque las tecnologías empleadas en las computadoras digitales han cambiado mucho desde que aparecieron los primeros computadores en los años 40, la mayoría todavía utilizan la arquitectura von Neumann , propuesta a principios de los años 1940 por John von Neumann. La arquitectura von Neumann describe un computador con 4 secciones principales: la unidad lógica y aritmética (ALU), la unidad de control, la memoria, y los dispositivos de entrada y salida (E/S); estas partes están interconectadas por un conjunto de cables denominados buses. Esquema Un mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos CP. Fase 1 von Neumann Obtiene la siguiente instrucción desde la memoria (1) en la dirección indicada por el contador de programa (2) y la guarda en el registro de instrucción (3).
  • 7. Fase 2 von Neumann Aumenta el contador de programa (4) en la longitud de la instrucción para apuntar a la siguiente. Fase 3 von Neumann Descodifica la instrucción mediante la unidad de control (5); ésta se encarga de coordinar el resto de componentes (6) del ordenador para realizar una función determinada. Fase 4 von Neumann Se ejecuta la instrucción (Ésta puede cambiar el valor del contador del programa, permitiendo así operaciones repetitivas; El contador puede cambiar también cuando se cumpla una cierta condición aritmética, haciendo que el
  • 8. ordenador pueda 'tomar decisiones', que pueden alcanzar cualquier grado de complejidad, aritmética y lógica) + - x / Fase 5 von Neumann Vuelve al paso 1 y obtiene la siguiente instrucción desde la memoria en la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en el registro de instrucción. Añadidos Hoy en día, la mayoría de ordenadores están basados en esta arquitectura, aunque pueden incluir otros dispositivos adicionales, (por ejemplo, para gestionar las interrupciones de dispositivos externos como ratón, teclado,…). Montando un Ordenador - La Caja Ventiladores de discos
  • 9. - Placa Base • CPU • Tarjetas • Almacenamiento • Fin www.pasarlascanutas.com http://users.servicios.retecal.es/jesussanz/html/hardware/montaje/montar1.htm Encender el Ordenador Cuando se conecta el interruptor de un ordenador, ocurren una serie de operaciones (dos grandes tipos). Los test de comprobación: Entrada de la alimentación eléctrica al
  • 10. ordenador desde 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 de expansión (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 La carga del resto del sistema operativo: según el sistema operativo que se tenga. Historia de los Ordenadores Calculadoras - Historia de los Ordenadores 36 Las calculadoras aparecen porque el hombre necesita realizar cálculos básicos para el control de sus propiedades. La calculadora más antigua son las manos Luego empieza a utilizar trozos de madera y piedras, el paso siguiente es asignar un valor simbólico a un objeto. El ábaco se compone de un marco de madera en el que hay tendidos una serie de varillas; en cada una se insertan una serie de cuentas que permiten almacenar números y realizar operaciones de suma y resta . Calculadora Mecánica
  • 11. En 1623, un alemán llamado Schickard diseño la primera calculadora que sumaba y restaba (tuvo tan mala suerte que el modelo fue destruido en un incendio). La calculadora más famosa de esta época fue desarrollada por el filósofo Blaise Pascal a los 19 años Machina Aritmética (sumas y restas). G.W. Leibniz En 1671, Gottfried Wilhelm Leibniz construye la primera máquina capaz de sumar, restar, multiplicar y dividir “La Máquina Universal”. Todas estas máquinas no eran completamente automáticas ya que requerían la intervención humana durante el proceso de cálculo. Comienzos Siglo XIX A comienzos del XIX el francés Joseph-Marie Jacquard inventa un telar mecánico cuyos diseños se reproducían gracias a una serie de tarjetas perforadas . La Máquina Analítica
  • 12. Utilizando el procedimiento de las tarjetas perforadas unido a los diseños de ruedas mecánicas, Charles Babbage desarrolla en 1834 la Máquina Analitica. Tenía los tres componentes básicos de un ordenador moderno: una memoria, una unidad de cálculo y una unidad de control. Almacenaba programas IBM En 1980 Herman Hollerith, crea una máquina para realizar el censo de los EEUU. Esta máquina utiliza un sistema electrónico para la lectura de las tarjetas perforadas y un sistema mecánico para calcular. En 1924 la compañía fundada por Hollerith cambia de nombre para denominarse “International Business Machines ”. Ordenadores Modernos Aparece la tecnología eléctrica que permite la incorporación de reles. En china antiguamente ya se había utilizado un sistema binario de numeración. Se desarrolla la Lógica Algebraica de Boole. Las computadoras, a diferencia de las calculadoras,poseen un programa, el cual puede ser modificado para que la máquina realice diferentes operaciones, mientras que las calculadoras se limitan a un único propósito, o varios, pero ya prefijados desde su fabricación. Primera Generación (1940-1960)
  • 13. En 1936 Turing desarrolla una teoría sobre el funcionamiento de calculadores binarios. En 1941 el científico alemán Konrad Zuse construye la primera computadora que plasma la teoría de Turing con reles. La Universidad de Harvard establece un acuerdo con IBM pare crear un computador de carácter general; Terminada en 1944, el Mark I tardaba diez segundos en multiplicar ocupando 25m2. ENIAC En 1947 se construyó en la Universidad de Pennylvania la ENIAC, que fue la primera computadora propiamente dicha. Ocupaba todo un sótano de la Universidad y pesaba 30 toneladas, pero realizaba cinco mil operaciones aritméticas por segundo. J. von Neumann Considerado el padre de las computadoras modernas por el impacto de sus ideas, 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 funcionamiento. Segunda Generación (1960-1965)
  • 14. Se cambia la válvula de vacío por el transistor. Su aparición hizo que las computadoras fuesen más rápidas, pequeñas y baratas. Tercera Generación (1965-1975) Se caracteriza por la aparición de los circuitos integrados realizados a base de silicio, el aumento de la velocidad, el mayor número de programas y la aparición de terminales. Nace el concepto de Sistema Operativo (IBM serie 360). Cuarta Generación (1975-1990) Aparecen los chip, circuitos integrados con gran cantidad de transistores integrados en un pequeño espacio
  • 15. Se abre una nueva era con la aparición de las Computadoras Personales (Personal Compute; PC). En 1976 Steve Wozniak y Steve Jobs fabrican en el garaje de su casa Apple I, la primera microcomputadora 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” La ley de Moore se ha cumplido en los últimos 30 años y se prevé que se cumpla durante los próximos 20 años.