El ordenador y su funcionamiento

El ordenador y su funcionamiento

Operaciones auxiliares con TIC

El ordenador y su funcionamiento 2

Contenidos¿Qué es un ordenador?Elementos hardware básicos del ordenadorUnidad central de proceso.Periféricos.Dispositivos de almacenamiento.Inicio y parada de un sistema microinformático.


ObjetivosDefinir qué es un ordenador.Conocer la historia de los ordenadores.Identificar los elementos básicos del ordenador.Describir las funciones de la unidad central de proceso.Distinguir los distintos tipos de periféricos y dispositivos de

almacenamiento existentes.Saber conectar los periféricos al ordenador.Describir los procedimientos de inicio y parada del equipo

informático.Identificar problemas que pueden surgir en el inicio y parada del

equipo informático.


Comenzamos diciendo que…En la década de los cuarenta del siglo pasado se produjo una revolución

cuando aparecieron los ordenadores digitales, cuyo objetivo era liberar al hombre de trabajos manuales, peligrosos y repetitivos y permitirle manejar grandes cantidades de datos.

Surge, en los años sesenta el termino de Informática, de las palabras información y automática. La definen como la ciencia que estudia el tratamiento automático de la información por medio del uso de ordenadores.

En la década de los setenta comienza a desarrollarse la Ofimática, que se encarga de automatizar los procesos administrativos en las oficinas mediante ordenadores.

A finales de los noventa, surge el concepto de TIC (Tecnologías de la Información y las Comunicaciones) que incluye los avances tecnológicos en informática, telecomunicaciones y audiovisuales.


¿Qué es un ordenador?


Máquina electrónica digital, capaz de realizar operaciones automáticas, programadas previamente y a gran velocidad.

Un ordenador es una…


FORMADA POR CIRCUITOS ELECTRÓNICOSEL ORDENADOR A SER DIGITAL SE REPRESENTA TODA LA INFORMACIÓN MEDIANTE SECUENCIAS DE 0 Y 1 CÓDIGO BINARIO.

LA AUTOMATIZACIÓN CONSISTE EN REMPLAZAR AL HOMBRE POR UNA MÁQUINA PARA LA EJECUCIÓN DE TAREAS.

LAS OPERACIONES QUE REALIZA EL ORDENADOR DEBEN SER PROGRAMADAS PREVIAMENTE Y ALMACENADAS EN LA MEMORIA PRINCIPAL.


Funcionamiento de un ordenador


Hardware y SoftwareHardware: Conjunto de componentes que forman un

ordenador, compuesto de memoria RAM, disco duro, microprocesador y periféricos.

Software: Compuesto por los programas que indica a la máquina cómo ha de realizar las distintas tareas. Los datos se almacenan codificados de forma digital en lo que llamamos ficheros y archivos.


Clasificación del HardwareHardware interno:

Placa Base: Procesador, Memoria RAM, Memoria ROM, conectores para puertos de Entradas y Salidas, Buses de comunicaciones, tarjeta de video, tarjeta de sonido, tarjeta de Red LAN.

Dispositivos periféricos: Disco duro, CD-DVD, Fuente de alimentación, unidad adaptador de memorias flash, ventiladores.

Periféricos: Pantalla de video, Teclado, Ratón, Impresora, Escáner, Altavoces, Micrófono, Webcam.


Clasificación del Software. Software del sistema

Sistema Operativo Controlador de dispositivos (drivers)

Software de desarrollo. Programa de ayuda al programador a crear software de aplicación.

Software de Aplicación. Facilita al usuario realizar determinado tipo de trabajo.

Software Comercial. Empresas que desarrolla un software propietario y cobran dinero por el producto.

Software libre (Free software). Se puede ejecutar, copiar, distribuirlo, cambiarlo, mejorarlo.

Software de dominio público y freeware. Distribución gratuita, no suele incluir el código fuente.

Shareware. Software que se distribuye gratuitamente pero con limitaciones. Bien como DEMO, o versión de evaluación,

Adware. Software gratuito que incluye publicidad.


Software de sistemaEs el software necesario para que funcione el ordenador, proporciona control sobre el hardware y da soporte al resto de programas. Entre ellos están:

Sistema operativo: es un conjunto de programas que gestiona todos los recursos hardware del sistema informático y proporciona la base para la creación y la ejecución del software de aplicaciones. Es un medio de comunicación entre el hardware y el software de aplicación, proporcionando una interfaz para que el usuario pueda comunicarse con el software.

Controlador de dispositivos (driver): es un programa que permite a los sistemas operativos interactuar con los periféricos.


Sistema informático

Componentes físicos (hardware) UCP, periféricos y sistemas de comunicaciones.

Componentes lógicos (software) Programas y Datos.

Componentes humano para utilizarlo como herramienta de trabajo, estudio o cubrir su tiempo de ocio.


1. En el nivel inferior se sitúa el Hardware del sistema.

2. El nivel inmediatamente superior es lo que conocemos como Firmware.

3. El Sistema Operativo se sitúa en el nivel inmediatamente superior

4. El nivel situado por encima está compuesto por un tipo especial de programas llamados utilidades de desarrollo (o simplemente utilidades).

5. El nivel superior está formado por los ya mencionados programas de aplicación que utiliza el usuario habitual de un ordenador, como un editor de textos, gráficos, navegadores, etc.

Niveles de un sistema informático


Etimología de la palabra Ordenador

Ordenador proviene de la palabra francesa ordinateur.Los hispanoamericanos utilizan la palabra computador,

proviene del latín computare.La palabra ordenador significa “quién da ordenes” y en

realidad no da ordenes sino las recibe y las ejecuta.


Evolución Histórica

La historia de los ordenadores se puede dividir en cinco generaciones, marcados por el avance en la electrónica.

1. Primera Generación (1940-1955).2. Segunda Generación (1955-1964).3. Tercera Generación (1964-1971).4. Cuarta Generación (1971-1984).5. Quinta Generación (1985 – Actualidad)


Máquinas constituidas por válvulas de vacio para procesar información.

Tarjetas perforadas para introducir datos. En 1937 Aiken computadora electromecánica. Alan Turing en 1943 creo el COLOSSUS. Para decodificar

mensajes. ENIAC, creada por el Mº de Defensa de E.E.U.U. En 1944 John Von Neumann, creo una máquina electrónica

donde se podía programar. En 1951 se construyó UNIVAC para su uso en administración y

negocios.

Primera Generación (1940-1955).


Arquitectura Von Neumann


La válvula de vacío y las tarjetas perforadas


En 1947 los laboratorios Bell inventaron el transistor, lo cual permite reducir el tamaño de los ordenadores.

Sustituye a las válvulas de vacio en 1955. Se empieza a utilizar además de la cinta perforadas las cintas

magnéticas. Se crean impresoras eléctricas IBM lanza varios mainframes y varios UNIVAC.

Segunda Generación (1955-1964).


Segunda Generación (1955-1964).


En 1959, Texas Instruments inventan el circuito integrado o chip.

Se utilizan los discos magnéticos que son más rápidos y tiene mayor capacidad que las cintas magnéticas.

Se extiende el uso de los ordenadores en el ámbito empresarial, bancos y compañías de seguros.

El modelo IBM 360 de 1964, y su sucesor IBM 370 (1970), fueron los más famosos.

Tercera Generación (1964-1971).


Tercera Generación (1964-1971).


En 1971, aparece el Microprocesador, Intel 4004. Como unidad de almacenamiento externo se utiliza el disquete. En 1973 aparece el ordenador Xerox Alto, con todos los

periféricos de control. Aparece el termino PC en 1981 cuando IBM sacó el IBM PC. El PC fue todo un éxito y consiguió la integración en el ámbito

doméstico. En 1984 Apple lanzo el ordenador Macintosh con interfaz

práctica y ratón. En esta generación surgieron los ordenadores clónicos, que

hacen las mismas funciones que un PC original o de marca.

Cuarta Generación (1971-1984).


Cuarta Generación (1971-1984).


Amstrad

Sinclair ZX81

Comodore 64

Dynadata MSX

Consolas de programación en Basic.


Se centra en las conexiones entre ordenadores y entre internet y elementos multimedia.

Se está estudiando nuevas filosofías de computación:Ordenadores orgánicos que utilicen moléculas de carbono

en vez de silicio, como unidad de almacenamiento y cálculo.

Ordenadores fotónicos que utilicen corrientes de fotones en vez de corriente eléctrica.

A nivel de software se estudia el manejo del lenguaje natural y sistema de inteligencia artificial.

Quinta Generación (1985 – Actualidad)

Representación y medida de la información



Representación y medida de la información

Los ordenadores están realizados a base de circuitos integrados que utilizan sólo 2 valores para funcionar.

Todos los datos que se almacenan en un sistema informático se representan a partir de unos y ceros.

Se considera que almacenan un 0 cuando están sometidos a una tensión baja y un 1 cuando se trata de una tensión alta.


Bit y ByteComo los dispositivos que utilizamos habitualmente tienen

una cantidad muy alta de dígitos, se utilizan múltiplos para no tener que manejar números muy grandes. Se distinguen por tanto las siguientes unidades de medida de información:

Bit: Es el elemento más pequeño de información del ordenador. Un bit es un único dígito en un número binario (0 o 1).

Byte: Se describe como la unidad básica de almacenamiento de información, y es equivalente a 8 bits. En español, a veces se le llama octeto. Cada byte puede representar, por ejemplo, una letra.


Tabla de múltiplos del bit


El sistema utilizado internamente por el ordenador, que recibe el nombre de sistema binario o base 2, que como hemos visto utiliza únicamente 2 caracteres (el 0 y el 1) para la representación de los distintos números.

El sistema de numeración que utilizamos habitualmente, conocido como sistema decimal o base 10, utiliza 10 caracteres o dígitos distintos para la representación de números (0, 1, 2, 3,…9).

El sistema octal (que usa sólo los dígitos del 0 al 7) y el hexadecimal (que usa 16 caracteres distintos para la representación de números, lo que hace necesario disponer de un alfabeto de 16 símbolos, que incluye el conjunto de dígitos del 0 al 9 y los caracteres A, B, C, D, E, F).

Representación de números


Conversión binario a decimal y viceversa


Binario a Hexadecimal.


RecuerdaEl sistema binario se usa para representar todo tipo de

información dentro del ordenador.El sistema hexadecimal suele utilizarse para referirnos a

posiciones de memoria.El sistema octal se suele usar en sustitución del binario

(permite representar la misma información con menos dígitos) y del hexadecimal (pues no requiere del uso de caracteres del alfabeto).Binario 0 y 1Decimal 0 al 9Octal 0 al 7Hexadecimal 0 al 15 en dos grupos: 0 al 9 y A a la E.

SupercomputadorasMacrocomputadoras (mainframes)

Minicomputadoras y miniordenadoresOrdenadores personales o microordenadores

Ordenadores portátiles o móviles

Tipos de ordenadores



SupercomputadorasMuy potentesCálculos muy complejosTareas muy específica en el ámbito científico.Coste muy elevado.Ocupan mucho espacio para su instalación.Son utilizados en organismos, militar, gubernamental y técnico-

científico.


Son grandes ordenadores de uso general.Dan soporte a grandes redes de comunicacionesUtilizados por grandes empresas y organizaciones.Procesan grandes bases de datos. Entidades

bancarias, compañía de seguros, compañías aéreas, telecomunicaciones, etc.

Macrocomputadoras (mainframes)


Servicio a empresas de pequeño tamaño.Poseen menores prestaciones en:

Velocidad Tamaño de memoria Capacidad de almacenamiento Y número de terminales.

Se conocen como servidores. Son ordenadores que forman parte de una red y que provee servicios a otros ordenadores denominados clientes. Ejemplo los servidores web.

Minicomputadoras y miniordenadores

Las supercomputadoras, mainframes y las minicomputadoras se encuentran en una sala o en un edificio llamado CPD Centro de Proceso de Datos. Estas salas se encuentran aisladas, refrigeradas y con medidas de seguridad.


Son de propósito general, se utilizan en ámbito doméstico como empresarial.

Están muy difundidos.Poseen gran cantidad de software.Buena compatibilidad entre uno y otros.Se utilizan en modo monousuario.Se destaca PC de IBM y los Macintosh de Apple.

Ordenadores personales o microordenadores


Ordenadores portátiles o notebookSon más pequeños y manejablesEn la actualidad tienen las mismas prestaciones que los

microordenadores y ordenadores personales de mesa.Tienen autonomía por un periodo determinado de tiempo.

Dispositivos móviles.Caben en el bolsilloTienen una pantalla táctil ó botones pequeños. Ejemplo los PDA, Las Tablet PC, las calculadoras o

videoconsolas.

Ordenadores portátiles o móviles

Elementos hardware básicos del ordenador

La mayoría de los ordenadores se basan en la arquitectura de John von Neumann.



Elementos hardware básicos del ordenador

Procesador: Controla el funcionamiento del ordenador y procesa todos los datos: Unidad aritmética lógica (ALU) y unidad de control (UC).

Dispositivos de entrada/salida (E/S): Transfiere datos entre el ordenador y el exterior.

Buses: Canales de comunicación donde circula la información entre el procesador, la memoria y los dispositivos de E/S.

Memoria RAM: Almacena los programas y la información que se está procesando.

Memoria ROM: Almacena el programa de arranque y configuración del ordenador.


Esquema Hardware de un ordenador


Procesador Es el componente principal del ordenador. Controla, coordina, realiza y ejecuta operaciones bajo unas

instrucciones programadas. Es un circuito integrado o chip denominado microprocesador.


Dispositivos de entrada y salida E/S Intercambia información entre el usuario y el ordenador,

mediante el teclado, ratón, monitor, etc. Se puede clasificar en dos:

1. Periféricos de E/S. Medio entre el usuario y el ordenador.

2. Dispositivos de almacenamiento. Almacenamiento permanente de la información.


BusesConjunto de cables (hilos o conexiones) que llevan

información.Hay tres tipos de buses principales:

Bus de direcciones.Bus de datos.Bus de control.

Buses de comunicaciones de los distintos dispositivos de E/S:PCI-ExpressEIDESATAUSB FIREWIRE


Buses principalesBus de datos: se encarga de

transferir los datos de un lugar a otro.

Bus de direcciones: se encarga de transferir la posición de la memoria (o el periférico) que se va a utilizar en cada momento. Cuanto mayor sea el tamaño del bus de direcciones mayor podrá ser el tamaño del la memoria principal.

Bus de control: se encarga de llevar la operación concreta que se va a realizar (leer o escribir en memoria, sumar o restar en la ALU, etc.)


Buses de comunicación entre dispositivos E/S y procesadorPCI-Express (PCIe)EIDESATAUSB (Universal Serial Bus)Firewire

Memoria principal

La memoria interna del ordenador es la memoria principal del ordenador. También se conoce como memoria RAM.


Memoria principal Es la unidad principal que almacena las instrucciones y los

datos para realizar un determinado proceso. Memoria volátil Acceso aleatorio Chip electrónico La capacidad de memoria es uno de los parámetros para medir

la potencia del ordenador.


RAM Memoria de acceso aleatorio Random Access Memory (RAM), es la memoria principal del

ordenador, desde donde el procesador recibe las instrucciones y guarda los resultados.

Se utiliza como memoria de trabajo para el Sistema Operativo y los programas.

Se denomina de acceso aleatorio porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder a la información de la manera más rápida posible.


Tamaño de la unidad de almacenamiento

La memoria principal tiene tiempos de acceso del orden de los 5 nanosegundos y de tamaños del orden de los GB, y suelen estar entre 1GB y 4 GB.


Características de la memoria principal

Es una memoria de acceso directoPermite leer y escribir sobre ella.Es volátil.Almacena las instrucciones y los datosFormado por chips electrónicosLa capacidad a partir de 500 MB, 1GB, 2GB …


Jerarquía de memoria La memoria de un sistema informático se divide en varios

niveles que van de mayor a menor velocidad de acceso y de menor a mayor tamaño o capacidad. Los datos están continuamente moviéndose entre distintos niveles en función si están siendo usados por la CPU o no.

Los siguientes elementos que veremos conforman la jerarquía de memoria de un ordenador: Registros. Memoria Caché. Memoria principal. Memoria Virtual.


Los registros Cuando el procesador ejecuta instrucciones, la información

se almacena de forma temporal en pequeñas ubicaciones de memoria local de 8, 16, 32 o 64 bits, denominadas registros.

El tiempo de acceso es de menos de un nanosegundo (1ns=10-9 seg.) y pequeño tamaño de 128 bytes a 1 KByte. Son por tanto memorias muy pequeñas pero realmente rápidas.


La memoria caché Es una memoria rápida que permite reducir los tiempos de espera de las distintas informaciones almacenada en la Memoria principal. Existen diferentes tipos de Memoria caché:

Memoria caché de nivel 1 (L1): se encuentra integrada directamente en el procesador. El tiempo de espera para acceder a la caché L1 es muy rápido, similar al de los registros internos del procesador.

Memoria caché de nivel 2 (L2): se encuentra ubicada en la carcasa junto con el procesador (en el chip). Es un intermediario entre el procesador con su caché interna y la Memoria Principal.

Memoria caché de nivel 3 (L3): se encuentra ubicada en la Placa Base.


Memoria virtualMemoria virtual. Realmente no es una memoria, sino una parte del disco duro que se utiliza cuando la memoria principal se queda pequeña para almacenar todos los datos que está usando el ordenador, para guardar parte de lo que debería estar almacenado en memoria principal. El tamaño suele ser de varios GB y la velocidad es la que proporcione el disco duro, normalmente del orden de los milisegundos (1ms=10-3 seg.), que es miles de veces más lento que la memoria principal. A la memoria virtual también la llamamos área de intercambio o área de swapping.


Memorias del ordenador


SDR SDRAM: memoria síncrona y que se presentan en módulos DIMM de 168 contactos.PC100: 100 MHz.PC133: 133 MHz.

DDR SDRAM (2,5 v): memoria síncrona, se presentan en módulos DIMM de 184 contactosPC2100 o DDR 266: 133 MHz.PC2700 o DDR 333: 166 MHz.PC3200 o DDR 400: 200 MHz

DDR2 SDRAM (1,8 v): memoria síncrona, se presentan en módulos DIMM de 240 contactos.

Los módulos de memoria


PC2-4200 o DDR2 533: 533 MHz.PC2-5300 o DDR2 667: 667 MHzPC2-6400 o DDR2 800: 800 MHz.PC2-8600 o DDR2 1066: 1066 MHz.PC2-9000 o DDR2 1200: 1200 MHz

DDR3 SDRAM (1,5 v): memoria síncrona, se presentan en módulos DIMM de 240 contactos al igual que la DDR2 pero las muecas de cada tipo de memoria están en distinto lugar.PC3-8600 o DDR3 1066: 1066 MHzPC3-10600 o DDR3 1333: 1333 MHzPC3-12800 o DDR3 1600: 1600 MHz

Los módulos de memoria

La memoria ROM


La memoria ROMROM es la sigla de ("Read Only Memory") ó memoria de solo lectura. Se trata de un circuito integrado que se encuentra instalado en la Placa Base, dónde contiene el programa de arranque del ordenador (Firmware), se almacena información básica referente al equipo, lo que se denomina BIOS que integra un programa llamado POST encargado de reconocer inicialmente los dispositivos instalados como el teclado, el monitor CRT, la pantalla LCD, disqueteras, la memoria RAM, etc., y otro programa llamado Setup para que el usuario modifique ciertas configuraciones de la máquina.


Otros nombres muy utilizados con respecto a la memoria ROM, son los siguientes, aunque cada uno es parte de la ROM, no significa que sean sinónimo de ROM como la mayoría lo deduce:BIOSCMOS SETUP

La memoria ROM


Memoria ROMBIOSBIOS, proviene de las siglas ("Basic In Out System") ó sistema básico de entrada y salida. Es un programa que contiene un conjunto de rutinas que se realizan desde esta memoria ROM al encender el ordenador, y permite reconocer los periféricos de entrada y salida básicos con que cuenta el ordenador así como inicializar un sistema operativo desde alguna unidad de disco o desde la red.


Memoria ROMCMOSCMOS, proviene de las siglas de ("Complementary Metal Oxide Semiconductor") ó semiconductor complementario óxido-metálico. Es el tipo de material con el que está basada la fabricación de un circuito integrado especial llamado del mismo nombre "CMOS", el cuál tiene la característica de consumir un nivel muy bajo de energía eléctrica cuando está en reposo. En este material esta basada la construcción de la memoria ROM.


Memoria ROMSETUPSETUP, es un software integrado en la memoria ROM, desde el cuál el usuario puede acceder y modificar ciertas características del equipo antes de que cargue la interfaz de usuario, es decir, el sistema operativo. Estos datos se mantiene mediante una pila de botón de 3V.


Características generalesHace algunos años, la ROM era una memoria para una sola escritura de datos, en la fábrica se grababa la información y ya no era posible modificarla.Almacena configuraciones básicas de la tarjeta principal, de la placa base, tales como la información del fabricante, la fecha de manufactura, el número de serie, el modelo, etc.Integra un programa denominado POST que se encarga de realizar una revisión básica a los componentes instalados en el equipo antes de que se visualice algo en pantalla.Integra otro programa llamado SETUP, que contiene una serie de menús sobre las configuraciones avanzadas del equipo, las cuáles pueden ser modificados por el usuario (forma de arranque, dar de alta discos duros, disqueteras, unidades de CD/DVD, velocidad del microprocesador, etc.).Para almacenar los datos que el usuario modifica, cuenta con una memoria llamada CMOS alimentada constantemente desde una batería integrada en la tarjeta principal.Actualmente es posible borrarlas e incluso actualizarlas vía Internet ya que integran nueva tecnología de modificación de datos.


Es la encargada de ejecutar todas las instrucciones de los programas, así como de gestionar el resto de unidades del ordenador.

Unidad Central de Proceso UCP o CPU


Unidad Central de Proceso UCPEs un tipo de componente electrónico en cuyo interior existen

miles (o millones) de elementos llamados transistores que están encapsulados en una oblea de silicio para darle consistencia.

Es el cerebro del ordenador. Se encarga de las siguientes funciones: Procesa los datos. Recupera y almacena información Interpreta programas y ejecuta operaciones lógicas. Realiza los procesos de control del ordenador.

La capacidad de proceso de información del procesador depende de la amplitud del bus de datos y la frecuencia de los ciclos de la máquina determinada por su reloj electrónico


La CPU consta de …1. Registros Memoria de

alta velocidad pero con poca capacidad.

2. Unidad aritmético-lógica (ALU) Realiza operaciones elementales.

3. Unidad de control (UC) Dirige el funcionamiento del ordenador y controla las señales.


Unidad Aritmética-Lógica (ALU)Operaciones aritméticas. Suma, resta,

multiplicación y divisiones.Operaciones lógicas. Comparaciones,

menor que, mayor que, AND, OR, XOR, etc.


Circuito operacional: realiza la operación aritmética y lógica

Registros de entrada: dos registros ENT1 y ENT2 donde se encuentra los operando

Registro acumulador (ACU): almacena el resultado de la operación.

Registro de estado: almacena algunas condiciones que se dieron en la última operación realizada.

Unidad Aritmética-Lógica (ALU)


Dirige el funcionamiento del ordenador y se encarga de controlar todas las señales para ejecutar el programa.

Elementos principales:Circuito de control (CC) decodifica para interpretar la

instrucción y genera las señales para ser ejecutada.Registro de instrucciones (RI) almacena la instrucción del

programa.Registro contador de Programa (PC) contiene la dirección

de la memoria RAM.Reloj marca los instantes de cada paso en una instrucción.

Unidad de control (UC)


Proceso que sigue la unidad de control …

1. Busca la instrucción en la memoria principal o RAM.

2. Actualiza el contador del programa3. Interpreta la instrucción4. Busca los operandos5. Ordena la ejecución de la instrucción 6. Actualiza el resultado


Proceso para ejecutar una instrucción


Instrucciones Las instrucciones son códigos de programa y pueden agruparse en distintas categorías:

Acceso a memoria: acceso a la memoria o transferencia de información entre registros.

Operaciones aritméticas: suma, resta, división y multiplicación.

Operaciones lógicas: Y, O, NO, NO Exclusivo.Operaciones de control: controles de secuencia,

conexiones condicionales….


Medida de la velocidad de procesamiento

La velocidad es una magnitud necesario de representar a la que un componente opera o se comunica con otros componentes. El caso más típico es el del procesador.

La medida de la velocidad se realiza en Hertzios (Hz).Un componente que realiza una operación por segundo decimos

que opera a una velocidad de 1 Hz. Como se trata de una velocidad demasiada reducida, también es

común utilizar múltiplos de la misma para referirnos a la velocidad real de los componentes. Por ello se utiliza:El Megahertzio. Un elemento que opera a un Megahertzio (MHz)

realiza un millón 10⁶ de operaciones por segundo.El Gigahertzio. Un elemento que opera a un Gigahertzio (GHz)

realiza mil millón 10⁹ de operaciones por segundo.


Esta velocidad depende del reloj del sistema que le marca al microprocesador los instantes en que han de comenzar los distintos pasos en la ejecución de una instrucción.

Un procesador será más potente cuanto mayor sea la frecuencia de trabajo.

Un microprocesador diseñado para trabajar a 1,8 GHz., equivale a 1,8 x 10⁹ Hz = 1800 000 000 de instrucciones por segundo.

Medida de la velocidad de procesamiento


Son los dispositivos, equipos o aparatos que se conectan al ordenador mediante un cable y conector estándar y a través de un pequeño programa software identificar el dispositivo.

Periféricos


Son los componentes físicos conectados al ordenador que permiten que el usuario se comunique con él. Como periféricos imprescindible hoy en día tenemos la pantalla, el teclado y el ratón.

Periféricos de entradaPeriféricos de salidaPeriféricos de entrada y salidaConexión de los periféricos

Periféricos


Periféricos


Periféricos de Entrada: El ratón

Tipos de ratón:

El ratón o mouse: es un dispositivo apuntador utilizado para facilitar el manejo de un entorno gráfico en un PC. Detecta su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie plana en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor.

Mecánicos: Tienen una gran esfera de plástico o goma, de varias capas, Ópticos: El más utilizadoLáser: Diseñadores gráficosTrackball: Se mueve el puntero


Periféricos de Entrada: El tecladoEl Teclado: esta inspirado en el teclado de las máquinas de escribir. Tiene entre 99 y 127 teclas aproximadamente.


Periféricos de Entrada: El escánerEl escáner: es un periférico que se utiliza para convertir, mediante el uso de la luz, imágenes impresas o documentos a formato digital. El escáner digitaliza el papel como si se tratarse de una fotografía digital, almacenando la información en un fichero tipo imagen: extensiones BMP, JPG, GIF, etc.


Micrófono: Captura el sonido y lo convierte en señales eléctricas digitales para que puedan almacenarse en un archivo.Con un software específico de reconocimiento de la voz se puede dictar el contenido de un documento o dar órdenes al ordenador.

Periféricos de Entrada: Micrófono


Monitor: Permite visualizar la información procesada por el ordenador, representando caracteres y gráficos en una pantalla. Cada punto de luz reflejado en la pantalla es un pixel. Tipos de monitores:

Monitor CRT (Cathode Ray Tube), dormado . Monitor LCD (Liquid Crystal Display) Actualmente se utilizan los monitores TFT (Thin Film Transistor)

formados de LCD con transistores.

Periféricos de Salida: Monitor


Impresora: Permite obtener la información de la pantalla del ordenador o de un fichero en un soporte físico como papel. Tipos:

MatricialInyección de tintaLaserMultifunciónTérmica

Periféricos de Salida: Impresora


Altavoces y auriculares: Permite escuchar las señales de audio que sale por el puerto de audio del ordenador.

Periféricos de Salida: Altavoces


Los periféricos se conectan al ordenador a través de unos conectores especiales denominados puertos de comunicaciones. Normalmente los conectores de los puertos son del tipo hembra y los conectores de los periféricos del tipo macho.

Conexión de los periféricos


Conexión de los periféricosPuerto Serie: Es uno de los puerto más

antiguo y en desuso. Transmite los datos en serie y se utilizaba para el ratón y el modem. DB9

Puerto paralelo: Es más rápido y transmite en paralelo 8 bits simultáneamente. Es el llamado puerto de la impresora. DB25

Puerto PS/2: Permite conectar un teclado o un ratón al ordenador . Utiliza un conector hembra mini-DIN de 6 pines.

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Puerto USB: Universal Serial Bus, mejora la velocidad de transmisión de los puertos serie y paralelo. Permite conexión en caliente. Hasta 127 dispositivos. La velocidad de transmisión varia según la versión:


El ordenador y su funcionamiento


Puerto FireWire: Diseñado por Apple. Es similar al puerto USB, pero con una conexión hasta 63 dispositivos.

Físicamente el puerto Firewire puede tener 4 o 6 pines, compite con el puerto USB en el audio y vídeo digital. Las velocidades también varían:



Puertos de audio: Permite conectar dispositivos de audio al ordenador.

Line In: Línea de entrada de audio de color Azul. Microphone In: Entrada de micrófono de color Rosa. Line Out: Línea de salida de audio de color Verde.



Puertos de vídeo: Conecta un monitor al ordenador: VGA: Proporciona una salida analógica. Físicamente

es un conector hembra de 15 pines y de color azul. DVI: Proporciona salida digital. Físicamente es un

conector hembra de 24 0 29 pines en tres filas y color blanco

HDMI: Proporciona señales de video y audio de alta definición sin compresión. Físicamente es un conector de 19 pines en dos filas.

S-Vídeo: Proporciona una salida de vídeo analógica para conectar una TV. Físicamente es un conector con forma circular con 4 o 7 pines.



Puerto HJ-11: Se utiliza para conectar el módem del ordenador a la línea telefónica.

Puerto RJ-45: Se utiliza para conectar el ordenador a una red de ordenadores. Para ello se conecta a un Switch o a un router para conectarse a la red de internet.



Conexión inalámbricaEsta conexión prescinde del cableado y la información se transmite por ondas electromagnéticas y frecuencias de radio. Tecnologías:

Infrarrojos. Ondas electromagnéticas que se propagan en línea recta y a corta distancia.

Bluetooth. Utiliza frecuencia de radio y permite conectar ratón, teclado, impresora, auriculares, altavoces, teléfonos móviles, etc.

Wi-Fi. Los mismo que Bluetooth, permite intercambiar información entre dos o más ordenadores en una red y para internet.


Dispositivos de almacenamiento


Los dispositivos de almacenamiento son un tipo de periféricos de entrada y de salida, dependiendo si la información la estamos escribiendo (entrada) o leyendo (salida).

Son más lentos que la memoria RAM. Son NO volátiles, es decir, la información permanece aunque

se corte el suministro de energía eléctrica.Poseen mayores capacidades de almacenamiento que la

memoria RAM.Pueden ser internos si se instala dentro del ordenador o

externos si se conectan fuera del ordenador.

Dispositivos de almacenamiento


Tecnologías para el almacenamiento de la información

1. Tecnología magnética: El soporte está constituido de una material magnético. Creando campos magnéticos orientados hacia una dirección u otra (0 y 1). Ejemplo discos duros, disquetes y cintas magnéticas.

2. Tecnología óptica: Emplea un rayo laser para almacenar o leer la información en binario 0 y 1. Ejemplo CD, DVD y Blu-Ray

3. Tecnología electrónica o de estado sólido: Son chips de memoria para almacenar la información. Ejemplo: memorias flash y unidades de estado sólido.

Al igual que la memoria RAM los tamaños de los dispositivos de almacenamiento se miden en múltiplos de bytes, KB, MB, GB, TB, etc.


Disco duroEs un dispositivo de mayor capacidad.Puede ser interno o externo, pero

necesariamente el ordenador debe tener uno interno para el arranque del sistema.

Formado internamente por uno o varios discos apilados que giran a gran velocidad.

Tipos de discos duros: IDE o EIDE: Es un puerto paralelo que se conecta

mediante un cable tipo faja. SCSI: puerto paralelo de alta velocidad que se

utiliza en servidores. SATA: La conexión es más sencilla, es en serie

pero a una velocidad de transmisión mucho mayor.


Discos externosSon útiles para intercambiar información entre dos ordenadores. Se conectan al ordenador mediante los puertos:

Puerto USB Puerto eSATA.


Unidad de estado sólido SSDFormadas por chips de memoria flash no pierde los

datos cuando se desconecta la alimentación.Son más rápida que los discos duros.Ocupan menos espacio.Consume menos energía.Son más silenciosas.Son más carasTienen menor capacidad Durán menos tiempo.


Disquete – Floppy DiskConstituido por un disco de material

magnético, fino y flexible encerrado en una carcasa de plástico cuadrada.

Son extraíbles y manejables.Se leen y se escriben mediante

tecnología magnética mediante una disquetera.

Están totalmente en desuso debido a su baja capacidad y lento acceso.


Compact Disc (CD)Formado por un disco de aluminio reflectante de

12 cm de diámetro recubierto de material plástico.

Los datos se graban mediante un láser que genera pequeños agujeros , detectando el lector si hay agujero o no: 0 y 1 en binario.

Hay diferentes tipos: CD-ROM. De sólo lectura , no puede ser

modificada la grabación grabada. CD-R. Permite grabar la información una sola vez. CD-RW. La información puede ser grabada,

borrada y regrabada.


DVDFísicamente es como el CD, 12 cm de diámetro.Posee una capacidad de almacenamiento mucho mayor que el

CD.Permite grabar en las dos caras del disco.Grabando en distintas capas, a profundidades diferentes.

Una unidad lectora o regrabadora de DVD utiliza un láser diferente al del las unidades para CD, por lo que la unidad de CD no va a ser capaz de leer un DVD. Sin embargo, una regrabadora de DVD sí es capaz de leer y escribir un CD, ya que cuenta con un segundo láser de CD.


Blu-RayFísicamente es como un CD o un DVD, pero su capacidad de

almacenamiento es mucho mayor.Se consigue aumentar la capacidad de almacenamiento

utilizando un láser azul.Una regrabadora de Blu-Ray es capaz de leer y escribir un CD y

un DVD, pero no al revés.La capacidad de los Blu-Ray depende de las capas en las que se

grabe la información, habiendo diferentes capacidades en el mercado.


Unidad flash USB o pen drive

Un pen drive es una unidad flash que se conecta al ordenador mediante el puerto USB.

Actualmente son los dispositivos de almacenamiento portátiles más utilizados, desplazando a los disquetes y a los CD con capacidades entre 4 y 32 GB.

Una de las utilidades es que desde esta memoria se puede arrancar un sistema operativo sin necesidad de CD, DVD o de un disco duro.


Inicio y parada de un sistema microinformático


Inicio del sistema

1. Botón de encendido.2. BIOS (Basic Input/Output System)3. Recuperación de errores4. Carga del sistema operativo5. Inicio de sesión6. Carga del entorno de trabajo


Botón de encendidoConsiste en un botón-pulsador, que una vez pulsado, la placa base recibe la orden de encendido y el procesador se pone en marcha ejecutando la primera instrucción de la BIOS.


BIOS (Basic Input/Output SystemEs un programa grabado en un chip de

la placa base que se encarga de detectar e inicializar el hardware del equipo y de cargar el sistema operativo.

La BIOS realiza una comprobación de todos los componentes hardware a través del POST (Power-On Self Test, autodiagnóstico de encendido), que emite unos pitidos para identificar fallos en la placa base.

Un solo pitido, indica que el ordenador funciona correctamente y muestra por pantalla los dispositivos detectados.


Recuperación de erroresSe produce cuando el sistema no se cierra correctamente por

fallos de corriente o se ha producido un bloqueo del equipo debido a virus, o sobrecalentamiento del equipo.

Ofrece un menú con distintas opciones para arrancar el ordenador: Modo seguro: inicializa Windows con los servicios principales. Modo seguro con funciones de red: inicializa Windows con los

controladores principales. Modo seguro con símbolo del sistema: inicializa Windows con los

controladores principales e inicia el símbolo del sistema MS-DOS. Iniciar Windows normalmente: inicia Windows con su configuración

normal.


Carga del sistema operativoSi no se producen errores en el

POST, la BIOS ejecuta una rutina que se encarga de cargar el sistema operativo, generalmente desde el disco duro.

Si el equipo detecta un único sistema operativo, éste se cargará automáticamente, sin que el usuario tenga que realizar ningún acción, de lo contrario si hay más de un sistema operativo aparecerá un menú, durante 10 segundos, para elegir el sistema operativo.


Inicio de sesiónPara comenzar a operar con el sistema operativo, debe iniciar

una sesión de trabajo introduciendo un nombre de usuario y una contraseña válidos.

Si el sistema operativo no solicita usuario y/o contraseña es porque tiene configurados por defecto estos valores.


Carga del entorno de trabajoUna vez autentificado el usuario, aparece en pantalla la interfaz del sistema operativo (escritorio) con las características gráficas del perfil del usuario.


Parada del sistemaApagar el equipo cuando se haya finalizado de trabajar con él.Configurarlo en el sistema para apagarlo desde la caja pulsando el botón de inicio.Es importante que una vez apagado el ordenador apaguemos también el monitor.Formas para apagar el equipo:

Utilizando el ratón: Inicio Apagar. Utilizando la combinación de teclas Alt + F4.


Opciones de apagarEn el menú de inicio y en la flecha de la opción de apagar aparece

un menú contextual:

Cambiar de usuario: esta opción cierra la sesión del usuario actual, sin cerrar los archivos y programas que se tenga abiertos, y permite a otro usuario iniciar una nueva sesión de trabajo.


Cerrar sesión: se cierra la sesión de trabajo del usuario actual, se cierran todos los archivos y programas pero no se apaga el equipo.

Bloquear: bloquea la sesión del usuario presentando la pantalla de autentificación del usuario. Otra forma de bloquear el equipo es utilizando las teclas Windows + L.

Reiniciar: permite volver a inicializar el sistema operativo, apagando el ordenador y volviéndose a encender.

Suspender: permite dejar sin actividad el sistema, apagando el monitor y discos duros, excepto la RAM.

Hibernar: guarda todos lo documentos y aplicaciones en una zona del disco duro y apaga el equipo. Cuando se reinicializa el equipo se vuelve a restaurar exactamente como estaba.

Opciones de apagar


Ctrl + Alt + SuprUtilizando ésta combinación de teclas también se podrá bloquear el equipo, cambiar de usuario y cerrar sesión.


Conexión de nuevos periféricosLos periféricos suelen incluir un CD de

instalación que contiene los controladores. En el caso de no disponer de dicho software existen programas que detecta el hardware instalado y con esos datos se podrá ir directamente a la web del fabricante para descargarse los controladores actualizados.

Hoy en día, los controladores para los dispositivos más comunes suelen venir incorporados en el propio dispositivo, por lo que al conectarlo por primera vez, el sistema operativo recoge el controlador (driver) y lo instala. A este dispositivo se le conoce como Plug and Play (conectar y funcionar).


Utilidades para la detección del hardware


Fin de la unidad

El ordenador y su funcionamiento

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