Tema 1. Hardware
1. Informtica
La palabra informtica viene de la unin de las palabras
INFORMACIN y AUTOMTICA.Se puede definir por tanto la informtica
como el conjunto de tcnicas y conocimientos para el tratamiento
automticamente la informacin mediante un sistema informtico.Un
sistema informtico (SI) es un sistema que permite almacenar y
procesar informacin; es el conjunto de partes interrelacionadas:
hardware, software y personal informtico
2. EL LENGUAJE MQUINA
El ser humano utiliza miles de caracteres y sus combinaciones
para crear cdigos que pueda utilizar para entenderse con otros
seres humanos.10 nmeros: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.
Alfabeto : 27 letra: a,b,c....
Smbolos, miles: +.-.%, ?,.,...
Una mquina para guardar informacin solo utiliza dos caracteres y
sus combinaciones , el 0 y el 1.(cdigo binario)
EL CODIGO BINARIO
Como se dijo antes el sistema binario utiliza dos digitos ( 0 y
1) y sus combinaciones para guardar la informacin en las
computadoras.
El trmino bit (abreviado con la minscula b) significa dgito
binario, y corresponde al nmero 0 o 1 en la numeracin binaria. Es
la unidad de informacin ms pequea que puede manipular una mquina
digital.
La combinacin de 8 bit forma el Byte
En el microprocesador ( el cerebro del computador) hay millones
de interruptores , si estn abiertos guandan un 0 y si estn cerrados
un 1, cada uno de esos interruptores guardara el valor de un bit;
se necesitaran 8 para guardar un Byte.
0
1
Ejercicios
Conversin de unidades 1) Cuntos bits hay en un pendrive de
400MB? 2) Cuntos MB son 8.000.000 bytes? 3) Ordena de menor a mayor
las siguientes cantidades: 26 millones de bytes, 0.024GB, 25MB, 200
millones de bits y 25000KB. 4) Expresa en bytes el tamao de un
disco duro de 320GB. 5) Cuntos DVDs de 4.9Gb se necesitan para
grabar el contenido de un disco duro de 1.5TB?
22
(00) digital 0 decimal(01) digital 1 decimal (10) digital 2
decimal (11) digital 3 decimal
4
23
(000) digital 0 decimal(001) digital 1 decimal (010) digital 2
decimal (011) digital 3 decimal
8
(100) digital 4 decimal(101) digital 5 decimal (110) digital 6
decimal (111) digital 7 decimal
Recuerda un Byte son 8 bit es decir28 , que equivale a 256
combinaciones.
Un bit
Dos bit
Tres bit
21
2
Segn el numero de bits se obtendrn ms o menos combinaciones
0 digital y 0 binario1 digital y 1 binario
Codificacin de decimal a binara
Codificacin de binario a decimal
Cdigo ASCII
ASCII es una sigla para "American Standard Code for Information
Interchange" (Cdigo Standard Norteamericano para Intercambio de
Informacin). Este cdigo fue propuesto por Robert W. Bemer, buscando
crear cdigos para caracteres alfa-numricos (letras, smbolos, nmeros
y acentos). De esta forma sera posible que las computadoras de
diferentes fabricantes lograran entender los mismos cdigos.
El ASCII es un cdigo numrico que representa los caracteres,
usando una escala decimal del 0 al 127. Esos nmeros decimales son
convertidos por la computadora en nmeros binarios para ser
posteriormente procesados. Por lo tanto, cada una de las letras que
escribas va a corresponder a uno de estos cdigos.
CASTIGO En codigo binario:C = 01000011A= 01000001Etc ..
3.Definiciones
Qu es el hardware?El hardware es la parte que puedes ver del
computador, es decir todos los componentes de su estructura fsica.
La pantalla, el teclado, la torre y el ratn hacen parte del
hardware de tu equipo.
Qu es el software?Estos son los programas informticos que hacen
posible la realizacin de tareas especficas dentro de un computador.
Por ejemplo Word, Excel, PowerPoint, los navegadores web, los
juegos, los sistemas operativos, etc.
4.Como funciona el ordenador
Las diferentes operaciones bsicas que realiza un ordenador
son:1. Entrada de datos mediante los perifricos de entrada.
2. Procesamiento de los datos mediante la CPU ( Unidad central
de procesado) o microprocesador
3. Almacenamiento de la informacin , mediante la memoria del
ordenador y los dispositivos externos.
4. Salida de la informacin mediante los perifricos de
salida.
5.Unidad central de procesado (CPU)
Con este nombre se identifica dos cosas en informtica .La torre
, que es el hardware fundamental que contiene todos los circuitos
integrados del ordenador.
El microprocesador que es el circuito integrado que acta como
cerebro y esta en el interior de la torre.
Los perifricos
Son los aparatos que utiliza el usuario para meter informacin al
ordenador, o obtener la informacin procesada.
Se pueden clasificar por:Si son de entrada o salida de la
informacin.Ejemplo de entada el ratn , de salida el monitor y de
entrada y salida una memoria flash
Si son fundamentales para el mnimo manejo del ordenador.Ejemplo
: el monitor y el teclado son fundamentales , mientras que la
impresora no.
En el interior de la torre
Los elementos ms importantes de la torre de un ordenador
son:Placa base: soporta y conecta otos componentes del interior de
la torre.
Disco duro: Discos magnticos , donde se guarda la informacin
permanente.
Lector de CD-ROM.
Tarjetas controladoras: son imprescindibles para el manejo de
algunos perifricos
Fuente de alimentacin: Convierte la corriente alterna de 220 V
de la de en corriente continua de unos 17V.
Ejercicios
6. Capturar la pantalla de Propiedades del Sistema de vuestro
equipo de trabajo en un fichero de imagen .jpg.
7. Dentro de la caja de un ordenador hay bsicamente 8
componentes: microprocesador, placa base, mdulos de memoria,
tarjeta grfica, disco duro, DVD o Pendrive, fuente de alimentacin
y, evidentemente, la caja. Busca una imagen de cada una de las 8
piezas que componen un ordenador. Realiza un esquema, colocando la
caja en la parte central y el resto de las piezas a su
alrededor.
6. Placa base
La placa base es una tarjeta de circuito impreso a la que se
conectan los componentes que constituyen la computadora.
Es una parte fundamental para armar cualquier computadora
personal de escritorio o porttil. Tiene instalados una serie de
circuitos integrados, entre los que se encuentra el circuito
integrado auxiliar (chipset), que sirve como centro de conexin
entre el microprocesador (CPU), la memoria de acceso aleatorio
(RAM), las ranuras de expansin y otros dispositivos.
Va instalada dentro de una carcasa o gabinete que por lo general
est hecha de chapa y tiene un panel para conectar dispositivos
externos y muchos conectores internos y zcalos para instalar
componentes internos.
La placa madre, adems incluye un firmware llamado BIOS, que le
permite realizar las funcionalidades bsicas, como pruebas de los
dispositivos, vdeo y manejo del teclado, reconocimiento de
dispositivos y carga del sistema operativo.
El microprocesador
El microprocesador (o simplemente procesador) es el circuito
integrado central y ms complejo de un sistema informtico; a modo de
ilustracin, se le suele llamar por analoga el cerebro de un
computador.
Es el encargado de ejecutar los programas, desde el sistema
operativo hasta las aplicaciones de usuario; slo ejecuta
instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando
operaciones aritmticas y lgicas simples, tales como sumar, restar,
multiplicar, dividir, las lgicas binarias y accesos a memoria.
Caractersticas del microprocesador
El microprocesador se compone de la Unidad Aritmtica Lgica y de
la Unidad de Control. Estas unidades trabajan en base a un reloj
maestro que interpreta y coordina la ejecucin de todas las
operaciones, y las que realiza el microprocesador.
La unidad fundamental de trabajo de este reloj es la cantidad de
instrucciones que el microprocesador puede ejecutar en un segundo.
La frecuencia del reloj La velocidad de procesamiento depende de
cada tipo de ordenador, ya que habla ordenadores que para realizar
una instruccin necesitaran 3 ciclos de la frecuencia del reloj ( un
ciclo para cada orden) y otros 10, aunque para operaciones binarias
lo estndar son 4 ciclos porque lo componen cuatro ordenes.As, si un
ordenador tiene una frecuencia uno de 12 Mhz. puede realizar 12
millones de ciclos por segundo ( 12 millones de ordenes por
segundo), si cada instruccin esta compuesta de 4 ordenes , se
pueden procesar 3 millones de instrucciones por segundo.
Ejercicios
8. Que es el hardware? Pon ejemplos9. Qu es el software? Pon
ejemplos10. Qu es el microprocesador?De que dos partes consta?11.
Qu es la velocidad de procesamiento?12. Qu es un Hertz?13. Qu misin
tiene la memoria en un ordenador?14. Cual es el ordenador con mayor
velocidad que hay actualmente?
Buses
El bus (o canal) es un sistema digital que transfiere datos
entre los componentes de una computadora o entre varias
computadoras. Est formado por cables o pistas en un circuito
impreso, dispositivos como resistores y condensadores adems de
circuitos integrados.
Bus de Direcciones : Este es un bus unidireccional debido a que
la informacin fluye es una sola direccin, de la CPU a la memoria a
los elementos de entrada y salida.
Bus de Datos : Este es un bus bidireccional, pues los datos
pueden fluir hacia desde la CPU.
Bus de Control : Este conjunto de seales se usa para sincronizar
las actividades y transacciones con los perifricos del sistema.
15. Cmo se llama el soporte donde se encuentran instalados el
procesador y la memoria?(busca en la presentacin)16.Que es un
chipset? Para que sirven? Qu tipos hay?(busca en Internet)17Como se
llaman los canales de comunicacin entre el procesador, la memoria y
el resto de dispositivos y el resto de dispositivos ?18. Qu tipos
de canales de comunicacin y que tipo de informacin llevan cada uno
de ellos?19. S un ordenador tiene una frecuencia de reloj de 100Ghz
y para lleva a cabo una instruccin necesita a 5 ordenes Cul sea su
velocidad de procesamiento?
Memoria principal
Es la memoria de la computadora donde se almacenan temporalmente
tanto los datos como los programas que la unidad central de
procesamiento (CPU) est procesando o va a procesar en un
determinado momento.
Esta compuesta por:
Memoria RAM
Memoria ROM
Memoria Cache.
ETC..
Memoria RAM
Tiene como misin preparar las instrucciones y los datos para que
el microprocesador pueda procesarlos. Tambin se encarga de
almacenar temporalmente el resultados de las operaciones realizadas
por el microprocesador.
La memoria RAM (Random Access Memory) es una memoria de acceso
aleatorio en la que se puede leer y escribir informacin; es voltil,
por lo que alapagar el ordenador se pierden todos los datos que
contenga.
Est constituida por una especie de celdillas denominadas
posiciones de memoria. El ordenador debe saber dnde se encuentra
cada dato en la memoria,por lo que identifica cada posicin de
memoria mediante un nmero denominado direccin de memoria.
Cada posicin de memoria almacena un byte, por lo que los
ordenadores deben disponer de una gran cantidad de memoria RAM
Tipos de memoria RAM
Memoria DRAM (memoria RAM dinmica): es la ms habitual y
constituye la mayor parte de la memoria del ordenador.
RAM CMOS: es una pequea cantidad de memoria que guarda
informacin acerca de la configuracin del ordenador, as como la
fecha y la hora del reloj interno. Necesita de una batera para no
perder los datos al apagar el ordenador.
Memoria cach: es mucho ms rpida que la convencional, aunque
tambin mucho ms cara; por eso slo se dispone de una pequea cantidad
(256 512 Kb) en el ordenador. Se utiliza para almacenar aquellas
instrucciones o datos que el ordenador va a utilizar con ms
frecuencia o a continuacin. Est entre el procesador y la memoria
RAM.
Memoria ROM
La memoria de solo lectura, conocida tambin como ROM (acrnimo en
ingls de read-only memory), es un medio de almacenamiento utilizado
en ordenadores y dispositivos electrnicos, que permite solo la
lectura de la informacin y no su escritura, independientemente de
la presencia o no de una fuente de energa.Los datos almacenados en
la ROM no se pueden modificar, o al menos no de manera rpida o
fcil.
BIOS
El BIOS (sigla en ingls de basic input/output system; en espaol
"sistema bsico de entrada y salida") es un software que localiza y
reconoce todos los dispositivos necesarios para cargar el sistema
operativo en la memoria RAM; es un software muy bsico instalado en
la placa base (memoria ROM) que permite que sta cumpla su
cometido.
20.Enumera los tres componentes de un sistema informtico,
indicando en qu consiste cada uno de ellos.(busca en la
presentacin)21Qu procesador tiene (y la velocidad de procesamiento
en GHz- el ordenador que ests utilizando)? Panel de control
sistemas22. Qu diferencia existe entre la memoria RAM y la ROM?
Indica la memoria RAM que tiene el ordenador que ests
utilizando.23. Busca en Internet fotografas de cada uno de los
siguientes elementos.a. CPU Intel Dual Coreb. Memoria RAMc. Memoria
ROM-Biosd. Placa Base
8.La fuente de alimentacin
Es el dispositivo que se encarga de transformar la corriente
alterna de la lnea elctrica comercial que se recibe en los
domicilios (220 v) en corriente continua que es la que utilizan las
computadoras, suministrando los diferentes voltajes requeridos por
los componentes.
9.Dispositivos de almacenamiento1
Soportes magnticos: cintas magnticas, discos flexibles (antiguos
disquetes o floppies), discos duros y unidades zip.El disco duro :
Sobre un brazo se encuentra un electroimn que se activa para grabar
bits en los discos (0s y 1s). Y los lee al producir el disco
imantado una corriente elctrica sobre el electroimn. En este tipo
de disco encontramos dentro de la carcasa una serie de platos
metlicos apilados girando a gran velocidad. Sobre estos platos se
sitan los cabezales encargados de leer o escribir los impulsos
magnticos.Dentro de un disco duro hay varios platos (entre 2 y 4),
que son discos (de aluminio o cristal) concntricos y que giran
todos a la vez. El cabezal (dispositivo de lectura y escritura) es
un conjunto de brazos alineados verticalmente que se mueven hacia
dentro o fuera segn convenga, todos a la vez. En la punta de dichos
brazos estn las cabezas de lectura/escritura, que gracias al
movimiento del cabezal pueden leer tanto zonas interiores como
exteriores del disco.Cada plato tiene dos caras, y es necesaria una
cabeza de lectura/escritura para cada cara
Dispositivos de almacenamiento II
Soportes pticos: CD-ROM, DVD y BluRay.La principal funcin de los
dispositivos de almacenamiento por medio ptico es almacenar
archivos multimedia, como msica, fotos y videos. Adems de eso, son
bastante utilizados para almacenar programas de computadoras,
juegos y aplicaciones comerciales. La grabacin de los datos es
realizada a travs de un rayo lser de alta precisin: CDs, DVDs y
Blu-Ray. os CD-ROM tienen capacidades entre 650 y 700 Mb y los DVD
tienen un mnimo de 4 Gb (single layer).
Dispositivos de almacenamiento III
Soportes flash: Son un dispositivo de almacenamiento que
conserva la informacin que le ha sido almacenada de forma correcta
aun con la prdida de energa, es decir, es una memoria no
voltil.
Pendrive: Estas memorias se han convertido en el sistema de
almacenamiento y transporte personal de datos ms utilizado,
desplazando en este uso a los CD. Se pueden encontrar en el mercado
fcilmente memorias de 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 y hasta 256
GB.
Tarjeta de memoria: o tarjeta de memoria flash, es un chip de
memoria Se usa sobre todo en cmaras, telfonos mviles y tablets.
24.Busca y explica que es un sector , un cluster un cilindro y
una pista , en la estructura lgica del ordenador.
25. Qu es una particin de disco duro? Y Para que sirve?. Pon un
ejemplo.(busca en Internet)
26. haz clic con el botn derecho del ratn sobre equipo o mi PC y
e a/ administrador/ administrador del disco y haz una captura de
las particiones que hay en tu equipo.
27.Si un CD-ROM tiene una capacidad de 700 MB, de cuntos bytes
dispone?
28.Si el disco duro de un ordenador tiene una capacidad de 80
GB, Cuntos CDROM de informacin cabran dentro del mismo?
29. Enumera los elementos del Disco Duro. (buscar en
presentacin)
10. Puertos
Un puerto es una conexin o un enchufe, el cual es utilizado para
conectar dispositivos de Hardware como impresoras o Mouse
permitiendo el intercambio de datos con otro dispositivo. Tambin
existen puertos internos definidos mediante el Software.
Normalmente estos puertos se encuentran en la parte trasera del
computador, aunque en la actualidad muchos computadores incorporan
puertos USB y Audio en la parte delantera. Entre los cuales se
encuentran: PS/2, USB, SERIALES, PARALELOS, RJ-11, RJ-45, VGA Y
RCA.
Puertos o conectores especficos PS2: el del ratn y el
teclado.
Puertos de comunicaciones: pueden asumir diferentes
funciones.Puerto serie: (en desuso) se utilizaba sobre todo para
conectar antiguamente el ratn.
Puerto paralelo: (en desuso) se utilizaba sobre todo para
conectar antiguamente la impresora.
un puerto USB: tiene la capacidad para conectar ms de 127
dispositivos. Adems los mismos son reconocidos e instalado slo con
conectarlos a la computadora en funcionamiento. Por otra parte esta
clase de puerto cuenta con una amplia velocidad de transmisin de
informacin.
Conector de vdeo VGA : conector de alta densidad de 15 patas en
el panel posterior para conectar al equipo un monitor compatible
con el estndar VGA (Video Graphics Array [Arreglo de grficos de
vdeo]).
Conector RJ-45. Conexin fsica comnmente usada para conectar
redes de cableado estructurado, (categoras 4, 5, 5e y 6). RJ es un
acrnimo ingls de Registered Jack que a su vez es parte del Cdigo
Federal de Regulaciones de Estados Unidos. Posee ocho 'pines' o
conexiones elctricas.
11.Tarjetas de expansin
Las tarjetas de Expansin como su nombre lo dice, son componentes
que tienen como funcin principal expandir las funciones o servicios
de una computadora. En la Actualidad se clasifican por el tipo de
zcalo o ranura de expansin en donde se insertan, esto quiere decir,
que existen tarjetas de expansin tipo ISA, PCI PCI Express, CNR y
AGP.
Adems del zocalo las tarjetas necesitan ser controladas por el
sistema operativo del ordenador con un programa o driver.
Ranura de expansin
Ranuras de expansin: Permiten conectar a la placa principal
dispositivos perifricos que se situarn dentro de la caja del
ordenador. Los dispositivos habituales que se conectan por este
procedimiento son tarjetas grficas, tarjetas de sonido, tarjetas de
vdeo y tv, mdems internos, tarjetas de red, etc. En estos casos,
cada tarjeta que se conecte a una ranura de expansin suele
incorporar sus propios puertos, que pueden ser muy variados en
funcin de la misin que tengan que cumplir.
12. Perifricos
Perifricos de entrada: Sirven para introducir informacin en el
ordenador. Los ms importantes son:
Teclado: sirve para introducir informacin de carcter
alfa-numrico. Consta de cuatro partes: teclado alfa-numrico,
teclado numrico, teclado de edicin teclado de funcin.Ratn: sirve
para introducir informacin de forma grfica, seleccionando objetos
que se presentan en la pantalla o en respuesta a botones o
enlaces.Escner: sirve para introducir informacin grfica en el
ordenador. Dependiendo del software del que se disponga tambin
puede servir para introducir texto.Micrfono: permite la introduccin
de informacin sonora al ordenador, para su almacenamiento o
edicin.WebCam: usualmente utilizada para la videoconferencia, su
misin es la de introducir imgenes de vdeo en la computadora.
Perifricos de salida: Sirven para que el usuario reciba la
informacin elaborada por el ordenador. Los ms importantes son:
Monitor: o pantalla a travs de la cual se visualiza dicha
informacin. Los monitores hoy en da pueden ser de rayos catdicos
(tipo tv), de cristal lquido, de plasma, proyectores,... El tamao
de un monitor se mide en pulgadas (midiendo en diagonal). La
calidad de un monitor viene dada entre otros factores por su
resolucin (pixeles *pulgadas).Impresora: Este dispositivo permite
obtener informacin alfanumrica e informacin grfica en soporte de
papel. Algunos tipos de impresora son: matriciales o de impacto, de
inyeccin y lser.Plotter: se trata de impresoras de tipo grfico de
muy alta calidad. Su uso suele ser de tipo profesional.
Perifricos de entrada y salida: Son aquellos dispositivos que
tienen la capacidad de enviar y recibir datos de la
computadora.
Pantalla tctil
Impresora multifuncin
Dispositivos o unidades de almacenamiento de datos (ya vistas)En
ocasiones, se consideran perifricos de E/S a los dispositivos de
almacenamiento de datos, como por ejemplo, las lectograbadoras de
discos pticos, lectoras de tarjetas de memoria, discos duros
porttiles o externos, memorias USB o memorias flash, etctera.
Dispositivos de redes.Tambin, los dispositivos de redes o de
comunicacin, suelen considerarse perifricos de E/S porque su funcin
es la interaccin o interconexin entre dos o ms computadoras, o
entre la computadora y otro perifrico externo.
Ejemplos: mdem, tarjeta de red, concentrador, conmutador
(dispositivo de red), enrutador, comunicacin inalmbrica,
bluetooth.
30. Cuales son los puertos ms comunes?31. Para que sirven las
ranuras de expansin?32. Qu tipos de tarjetas de expansin bsicas
existe (por funcin) ? Busca una imagen de cada una de ellas e
identificarlas.33. Realiza una tabla de tres columnas donde pongas
los perifricos de entrada , salida y entrada y salida. Pon veinte
nombres en total.
34. con que nombre se le conoce a la unidad mnima de informacin?
35. Con que nombre se conoce a las palabras de 8 bits? 36. cuantos
bytes se considera que son necesarios para codificar una letra del
alfabeto?37. Qu es exactamente el cdigo ASCII?38. Cuales son las
funciones bsicas del ordenador? (busca en la presentacin?
P entadaP salidaP E/S
