Equipo e infraestructura Física

Índice� Concepto de OrdenadorC Estructura del OrdenadorE Funcionamiento del OrdenadorF Montando un Ordenador

Historia de los Ordenadores Ordenador o ComputadoraUna computadora u ordenador es un sistema digital con tecnología microelectrónica capaz de procesar información a partir de un grupo de instrucciones denominado programa sistema digital microelectrónica información programa

Ordenador o ComputadoraUna computadora u ordenador es un sistema digital contecnología microelectrónica capaz de procesar informacióna partir de un grupo de instrucciones denominado programaLa estructura básica de una computadora incluyemicroprocesador (CPU), memoria y dispositivos deentrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten la comunicación entre

ellos

Concepto deOrdenadorSistema DigitalUn sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación, transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales Se dice que una señal es digitalcuando 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

InformaciónEn 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 delpresidente, ...) y se escribe, por ejemplo, el capítulo de un libro, podemos decir que ese

capítulo constituye información sobre ese pais

ProgramaPrograma 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 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

memória microprocesador dispositivos de entrada/salida buses CPU

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 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 MemoriaDisco duro: almacena los archivos y programas del usuario; Mantiene la información incluso si el ordenador es apagado y tiene una gran capacidad de almacenamientoMemoria RAM: usada para almacenar cosas tales como programas e información de manera temporal mientras elordenador 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

i Pantallas o terminales (dispositivos de salida)

� Teclados o dispositivos apuntadores, como ratones, joystick (dispositivos de entrada) e Sistemas de almacenamiento, como discos duros (dispositivos de entrada y salida) o lectores de medios ópticoss Impresoras (dispositivos de salida) BusesEn 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 NeumannAunque las tecnologías empleadas en las computadorasdigitales han cambiado mucho desde que aparecieron losprimeros computadores en los años 40, la mayoría todavíautilizan la arquitectura von Neumann, propuesta aprincipios de los años 1940 por John von Neumann

La arquitectura von Neumann describe uncomputador con 4 secciones principales: launidad lógica y aritmética (ALU), launidad de control, la memoria, y losdispositivos de entrada y salida (E/S); Estas partes están interconectadas por un conjunto de cables denominados buses Esquemamismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos CP

U Fase 1 von NeumannObtiene 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)

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Fase 2 von NeumannAumenta el contador de programa (4) en la longitudde la instrucción para apuntar a la siguiente

4Fase 3 von NeumannDescodifica 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

56Fase 4 von NeumannSe ejecuta la instrucción (Ésta puede cambiar el valor delcontador del programa, permitiendo así operacionesrepetitivas; El contador puede cambiar también cuando secumpla una cierta condición aritmética, haciendo que elordenador pueda 'tomar decisiones', que pueden alcanzarcualquiergrado de

complejidad, aritméticay lógica)+ - x /Fase 5 von NeumannVuelve al paso 1 y obtiene la siguiente instrucción desdela memoria en la dirección indicada por el contador de

programa y la guarda en el registro de instrucción

AñadidosHoy en día, la mayoría de ordenadores estánbasados en esta arquitectura, aunque puedenincluir otros dispositivos adicionales, (por ejemplo,para gestionar las interrupciones de dispositivosexternos como ratón, teclado, …)

Montando un Ordenador

La CajaVentiladores de discos

Placa Base

CPU

Tarjetas

Almacenamiento

Fin

www.pasarlascanutas.comhttp://users.servicios.retecal.es/jesussanz/html/hardware/montaje/montar1.htm

Encender el OrdenadorCuando 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 369

CalculadorasLas 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 “Internacional Business Machines” Ordenadores ModernosAparece la tecnología eléctrica que permite la incorporación de reles En china antiguamente ya se había utilizado un sistema binario de numeraciónSe desarrolla la Lógica Algebraica de BooleLas 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 En 1936

Primera Generación (1940-1960)

Turing desarrolla una teoría sobre el funcionamiento de calculadores binariosEn 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