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LA MOTHERBOARD
PRESENTADO A:
FERNANDO TORRES G.
PRESENTADO POR:
STEPHANNY GARCIA
CARLOS M. ORTEGA ESCORCIA
YURANIS RIVERA
HELLMUTH ALARCÓN
CIRSTOBAL MARTINEZ
TECNICO EN SISTEMAS
CENTRO INDUSTRIAL Y DE AVIACION SENA
2013
INTRODUCCIÓN
La implantación de instrucciones es similar al uso de una serie
de desmontaje en una fábrica de manufacturación. En las
cadenas de montaje, el producto pasa a través de muchas
etapas de producción antes de tener el producto desarmado.
Cada etapa o segmento de la cadena está especializada en un
área específica de la línea de producción y lleva a cabo siempre
la misma actividad. Esta tecnología es aplicada en el diseño de
procesadores eficientes.
A estos procesadores se les conoce como pipeline processors.
Estos están compuestos por una lista de segmentos lineales y
secuenciales en donde cada segmento lleva a cabo una tarea o
un grupo de tareas computacionales. Los datos que provienen
del exterior se introducen en el sistema para ser procesados. La
computadora realiza operaciones con los datos que tiene
almacenados en memoria, produce nuevos datos o información
para uso externo.
Las arquitecturas y los conjuntos de instrucciones se pueden
clasificar considerando los siguientes aspectos:
Almacenamiento de operativos en la UPC: dónde se ubican los
operadores aparte de la substractora informativa (SI)
Número de operandos explícitos por instrucción: cuántos
operandos se expresan en forma explícita en una instrucción
típica. Normalmente son 0, 1, 2 y 3.
Posición del operando: ¿Puede cualquier operando estar en
memoria?, o deben estar algunos o todos en los registros
internos de la UPC. Cómo se especifica la dirección de memoria
(modos de direccionamiento disponibles).
Operaciones: Qué operaciones están disponibles en el conjunto
de instrucciones.
Tipo y tamaño de operandos y cómo se especifican.
BIOS
El Sistema Básico de Entrada/Salida (Basic Input-Output System),
conocido simplemente con el nombre de BIOS, es un programa
informático inscrito en componentes electrónicos de memoria Flash
existentes en la placa base. Este programa controla el funcionamiento
de la placa base y de dichos componentes. Se encarga de realizar las
funciones básicas de manejo y configuración del ordenador.
Después de un reset o del encendido, el procesador ejecuta la
instrucción que encuentra en el llamado vector de reset (16 bytes antes
de la instrucción máxima direccionable en el caso de los procesadores
x86), ahí se encuentra la primera línea de código del BIOS: es una
instrucción de salto incondicional, que remite a una dirección más baja
en la BIOS. En los PC más antiguos el procesador continuaba leyendo
directamente en la memoria RAM las instrucciones (dado que esa
memoria era de la misma velocidad de la RAM), ejecutando las rutinas
POST para verificar el funcionamiento del sistema y posteriormente
cargando un sistema operativo (de 16 bits) en la RAM, que compartiría
funcionalidades de la BIOS.
De acuerdo a cada fabricante del BIOS, realizará procedimientos
diferentes, pero en general se carga una copia del firmware hacia la
memoria RAM, dado que esta última es más rápida. Desde allí se
realiza la detección y la configuración de los diversos dispositivos que
pueden contener un sistema operativo. Mientras se realiza el proceso
de búsqueda de un SO, el programa del BIOS ofrece la opción de
acceder a la RAM-CMOS del sistema donde el usuario puede configurar
varias características del sistema, por ejemplo, el reloj de tiempo real.
La información contenida en la RAM-CMOS es utilizada durante la
ejecución del BIOS para configurar dispositivos como ventiladores,
buses y controladores.
Los controladores de hardware del BIOS están escritos en 16 bits
siendo incompatibles con los SO de 32 y 64 bits, estos cargan sus
propias versiones durante su arranque que reemplazan a los utilizados
en las primeras etapas.
Tarjetas de vídeo
A diferencia de otros componentes del sistema, la tarjeta de
vídeo debe funcionar desde el arranque inicial, mucho antes de
que cualquier sistema operativo esté siendo cargado en la
memoria RAM: en los sistemas con vídeo integrado, la BIOS de
la tarjeta madre contiene las rutinas necesarias para hacer
funcionar el vídeo de la placa.
Los primeros ordenadores (que no poseían vídeo integrado)
tenían BIOS capaces de controlar cualquier tarjeta adaptadora
MDA y CGA. En 1984 cuando aparecieron sistemas nuevos
como el EGA fue necesario agregar una BIOS de vídeo para
mantener la compatibilidad con esos sistemas que no tenían las
rutinas de manejo para el nuevo estándar; desde esa época las
tarjetas de vídeo incluyen un firmware propio.
El BIOS de estas adaptadoras provee herramientas básicas para
manejar el hardware de vídeo que ofrece la tarjeta. Cuando el
computador inicia, algunas de esas tarjetas muestran en
pantalla la marca de la misma, el modelo y la versión del
firmware además del tamaño de la memoria de vídeo.
COMPUTADORA PERSONAL
Una computadora personal u ordenador personal, también
conocido como PC (sigla en inglés de personal computer), es
una microcomputadora diseñada en principio para ser usada
por una sola persona a la vez. (En el habla habitual, las siglas
PC se refieren más específicamente a la computadora
compatible IBM PC.) Una computadora personal es
generalmente de tamaño medio y es usado por un solo usuario
(aunque hay sistemas operativos que permiten varios usuarios
simultáneamente, lo que es conocido como multiusuario).
Una computadora personal suele estar equipada para cumplir
tareas comunes de la informática moderna, es decir permite
navegar por Internet, escribir textos y realizar otros trabajos de
oficina o educativos, como editar textos y bases de datos.
Además de actividades de ocio, como escuchar música, ver
videos, jugar, estudiar, etc.
En cuanto a su movilidad podemos distinguir entre
computadora de escritorio y computadora portátil. Dentro del
conjunto de las computadoras portátiles están las llamadas
computadoras portátiles de escritorio.
El primer registro que se conoce del término, en inglés,
personal computer apareció en la revista New Scientist en
1964, en una serie de artículos llamados «El mundo en 1984».
En un artículo titulado «The Banishment of Paper
Work»,Arthur L. Samuel, del Centro de Investigación Watson
de IBM escribió: «Hasta que no sea viable obtener una
educación en casa, a través de nuestra propia computadora
personal, la naturaleza humana no habrá cambiado».
El primer personal computer (véase computadora doméstica)
es el Programma 101, producido por la empresa italiana
Olivetti en los años entre 1962 y 1964. Inventado por el
ingeniero italiano Pier Giorgio Perotto, era mucho menos
polifacética y potente que las computadoras de las empresas de
aquel entonces, y en general eran utilizadas por los aficionados
a la informática para jugar. Fue el lanzamiento de la hoja de
cálculo VisiCalc, en principio para Apple II y después para el
IBM PC, la verdadera aplicación que logró convertir a la
microcomputadora en una herramienta de trabajo. El bajo
costo de las computadoras personales le hizo adquirir una gran
popularidad tanto para las familias como para los trabajadores
en los años ochenta., era mucho menos polifacética y potente
que las computadoras de las empresas de aquel entonces, y en
general eran utilizadas por los aficionados a la informática
para jugar. Fue el lanzamiento de la hoja de cálculo VisiCalc, en
principio para Apple II y después para el IBM PC, la verdadera
aplicación que logró convertir a la microcomputadora en una
herramienta de trabajo. El bajo costo de las computadoras
personales le hizo adquirir una gran popularidad tanto para las
familias como para los trabajadores en los años ochenta.
En los noventa el poder de las computadoras personales
aumentó de manera radical, borrando la frontera desfasada
que había entre las computadoras personales y las
computadoras de varios usuarios como las computadoras
centrales. Hoy las computadoras de gama alta se distinguen de
las computadoras personales por su mayor fiabilidad o su
mayor habilidad para realizar multitareas y no por la potencia
de la CPU.
La mayoría de las computadoras personales utilizan una
arquitectura de soporte físico compatible con el PC de IBM,
usando procesadores compatibles con x86 realizados por Intel,
AMD o Cyrix.
A pesar de la enorme popularidad de la computadora personal,
varias microcomputadoras incompatibles con IBM (también
llamados de manera general computadoras personales) son
todavía populares para determinados usos específicos. La
principal alternativa, hasta hace poco, era la computadora con
procesador PowerPC, con el sistema operativo Mac OS X de
Apple Computer (aunque otros sistemas operativos pueden
correr sobre esta arquitectura), que se usa sobre todo para
diseño gráfico y usos relacionados, sirviendo también
perfectamente para un usuario doméstico. Hay que decir que a
partir de 2006 las computadoras de Apple usan
microprocesadores de Intel y ya no se fabrican PowerPC. Pese a
ello siguen siendo incompatibles (los compatibles utilizan BIOS
y los Mac EFI).
La computadora personal es en una palabra consumidoramistosa para la segunda generación de computadoras de
escritorio, que se incorporaron en el mercado a 1977 y llegaron
a ser de uso común durante los años 80. También se conocen
como computadoras personales.
La computadora personal llegó a ser de fácil adquisición para el
público en general debido a la producción en masa del
microprocesador basado en el chip de silicio y como el nombre
indica, pensada para ser utilizada en el hogar antes que en
negocios/contextos industriales. También fueron diseñadas
para ser inmediatamente útiles a los clientes no técnicos, en
contraste con las microcomputadoras de la primera generación
que vinieron como kits y requirieron a menudo habilidades en
electrónica. El uso del término “computadora personal” murió
en gran parte hacia finales de la década (en los EE. UU.) O en
los años 90 tempranos (en Europa). Esto se debió a la aparición
de la computadora personal compatible de la PC de IBM, y a la
preferencia consiguiente por el término “PC” antes que “la
computadora personal”.
MICROPROCESADOR
El microprocesador (o simplemente procesador) es el circuito
integrado central y más complejo de un sistema informático; a
modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el
«cerebro» de un computador. Es un circuito integrado
conformado por millones de componentes electrónicos.
Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC
catalogado como microcomputador.
Es el encargado de ejecutar los programas, desde el sistema
operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta
instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel,
realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales
como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y
accesos a memoria.
Esta unidad central de procesamiento está constituida,
esencialmente, por registros, una unidad de control, una
unidad aritmética lógica (ALU) y una unidad de cálculo en
coma flotante(conocida antiguamente como «coprocesador
matemático»).
El microprocesador está conectado generalmente mediante un
zócalo específico de la placa base de la computadora;
normalmente para su correcto y estable funcionamiento, se le
incorpora un sistema de refrigeración que consta de un
disipador de calor fabricado en algún material de alta
conductividad térmica, como cobre o aluminio, y de uno o más
ventiladores que eliminan el exceso del calor absorbido por el
disipador. Entre el disipador y la cápsula del microprocesador
usualmente se coloca pasta térmica para mejorar la
conductividad del calor. Existen otros métodos más eficaces,
como la refrigeración líquida o el uso de células peltier para
refrigeración extrema, aunque estas técnicas se utilizan casi
exclusivamente para aplicaciones especiales, tales como en las
prácticas de overclocking.
La medición del rendimiento de un microprocesador es una
tarea compleja, dado que existen diferentes tipos de "cargas"
que pueden ser procesadas con diferente efectividad por
procesadores de la misma gama. Una métrica del rendimiento
es la frecuencia de reloj que permite comparar procesadores
con núcleos de la misma familia, siendo este un indicador muy
limitado dada la gran variedad de diseños con los cuales se
comercializan los procesadores de una misma marca y
referencia. Un sistema informático de alto rendimiento puede
estar equipado con varios microprocesadores trabajando en
paralelo, y un microprocesador puede, a su vez, estar
constituido por varios núcleos físicos o lógicos. Un núcleo físico
se refiere a una porción interna del microprocesador cuasiindependiente que realiza todas las actividades de una CPU
solitaria, un núcleo lógico es la simulación de un núcleo físico a
fin de repartir de manera más eficiente el procesamiento.
Existe una tendencia de integrar el mayor número de
elementos dentro del propio procesador, aumentando así la
eficiencia energética y la miniaturización. Entre los elementos
integrados están las unidades de punto flotante, controladores
de la memoria RAM, controladores de buses y procesadores
dedicados de vídeo.
Desde el punto de vista lógico, singular y funcional, el
microprocesador está compuesto básicamente por: varios
registros, una unidad de control, una unidad aritmético lógica,
y dependiendo del procesador, puede contener una unidad de
coma flotante.
El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como
números binarios organizados secuencialmente en la memoria
principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en
varias fases:
Prefetch, prelectura de la instrucción desde la memoria
principal.
Fetch, envío de la instrucción al decodificador
Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué
instrucción es y por tanto qué se debe hacer.
Lectura de operandos (si los hay).
Ejecución, lanzamiento de las máquinas de estado que llevan a
cabo el procesamiento.
Escritura de los resultados en la memoria principal o en los
registros.
Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU,
dependiendo de la estructura del procesador, y concretamente
de su grado de segmentación. La duración de estos ciclos viene
determinada por la frecuencia de reloj, y nunca podrá ser
inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual
(realizada en un solo ciclo) de mayor coste temporal. El
microprocesador se conecta a un circuito PLL, normalmente
basado en un cristal de cuarzo capaz de generar pulsos a un
ritmo constante, de modo que genera varios ciclos (o pulsos) en
un segundo. Este reloj, en la actualidad, genera miles de
megahercios.
ARQUITECTURA
El microprocesador tiene una arquitectura parecida a la
computadora digital. En otras palabras, el microprocesador es
como la computadora digital porque ambos realizan cálculos
bajo un programa de control. Consiguientemente, la historia de
la computadora digital ayuda a entender el microprocesador.
El hizo posible la fabricación de potentes calculadoras y de
muchos otros productos. El microprocesador utiliza el mismo
tipo de lógica que es usado en la unidad procesadora central
(CPU) de una computadora digital. El microprocesador es
algunas veces llamado unidad microprocesadora (MPU). En
otras palabras, el microprocesador es una unidad procesadora
de datos. En un microprocesador se puede diferenciar diversas
partes:
Encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en sí, para
darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo, por
oxidación por el aire) y permitir el enlace con los conectores
externos que lo acoplaran a su zócalo a su placa base.
Memoria caché: es una memoria ultrarrápida que emplea el
procesador para tener alcance directo a ciertos datos que
«predeciblemente» serán utilizados en las siguientes
operaciones, sin tener que acudir a la memoria RAM,
reduciendo así el tiempo de espera para adquisición de datos.
Todos los micros compatibles con PC poseen la llamada caché
interna de primer nivel o L1; es decir, la que está dentro del
micro, encapsulada junto a él. Los micros más modernos (Core
i3,Core i5 ,core i7,etc) incluyen también en su interior otro
nivel de caché, más grande, aunque algo menos rápida, es la
caché de segundo nivel o L2 e incluso los hay con memoria
caché de nivel 3, o L3.
Coprocesador matemático: unidad de coma flotante. Es la parte
del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos,
antiguamente estaba en el exterior del procesador en otro chip.
Esta parte está considerada como una parte «lógica» junto con
los registros, la unidad de control, memoria y bus de datos.
Registros: son básicamente un tipo de memoria pequeña con
fines especiales que el micro tiene disponible para algunos usos
particulares. Hay varios grupos de registros en cada
procesador. Un grupo de registros está diseñado para control
del programador y hay otros que no son diseñados para ser
controlados por el procesador pero que la CPU los utiliza en
algunas operaciones, en total son treinta y dos registros.
Memoria: es el lugar donde el procesador encuentra las
instrucciones de los programas y sus datos. Tanto los datos
como las instrucciones están almacenados en memoria, y el
procesador las accede desde allí. La memoria es una parte
interna de la computadora y su función esencial es
proporcionar un espacio de almacenamiento para el trabajo en
curso.
Puertos: es la manera en que el procesador se comunica con el
mundo externo. Un puerto es análogo a una línea de teléfono.
Cualquier parte de la circuitería de la computadora con la cual
el procesador necesita comunicarse, tiene asignado un
«número de puerto» que el procesador utiliza como si fuera un
número de teléfono para llamar circuitos o a partes especiales.
PLACA MADRE
El primer componente de un ordenador es la placa madre (también
denominada "placa base"). La placa madre es el concentrador que se
utiliza para conectar todos los componentes esenciales del ordenador.
Como su nombre lo indica, la placa madre funciona como una placa
"materna", que toma la forma de un gran circuito impreso con
conectores para tarjetas de expansión, módulos de memoria, el
procesador, etc.
Existen muchas maneras de describir una placa madre, en especial las siguientes:
El factor de forma;
El chipset;
El tipo de socket para procesador utilizado;
Los conectores de entrada y salida.
FACTOR DE FORMA DE PLACA MADRE
El término factor de forma (en inglés <em>form factor</em>)
normalmente se utiliza para hacer referencia a la geometría, las
dimensiones, la disposición y los requisitos eléctricos de la placa
madre. Para fabricar placas madres que se puedan utilizar en
diferentes carcasas de marcas diversas, se han desarrollado algunos
estándares:
AT miniatura/AT tamaño completo es un formato que utilizaban los
primeros ordenadores con procesadores 386 y 486. Este formato fue
reemplazado por el formato ATX, cuya forma favorecía una mejor
circulación de aire y facilitaba a la vez el acceso a los componentes.
ATX: El formato ATX es una actualización del AT miniatura. Est aba
diseñado para mejorar la facilidad de uso. La unidad de conexión de las
placas madre ATX está diseñada para facilitar la conexión de
periféricos (por ejemplo, los conectores IDE están ubicados cerca de
los discos). De esta manera, los componentes de la placa madre están
dispuestos en paralelo. Esta disposición garantiza una mejor
refrigeración.
ATX estándar: Tradicionalmente, el formato del estándar ATX es de
305 x 244 mm. Incluye un conector AGP y 6 conectores PCI.
micro-ATX: El formato microATX resulta una actualización de ATX,
que posee las mismas ventajas en un formato más pequeño (244 x 244
mm), a un menor costo. El Micro-ATX incluye un conector AGP y 3
conectores PCI.
Flex-ATX: FlexATX es una expansión del microATX, que ofrece a su vez
una mayor flexibilidad para los fabricantes a la hora de diseñar sus
ordenadores. Incluye un conector AGP y 2 conectores PCI.
mini-ATX: El miniATX surge como una alternativa compacta al formato
microATX (284 x 208 mm) e incluye a su vez, un conectorAGP y 4
conectoresPCI en lugar de los 3 del microATX. Fue diseñado
principalmente para mini-PC (ordenadores barebone).
BTX: El formato BTX (Tecnología Balanceada Extendida), respaldado
por la marca Intel, es un formato diseñado para mejorar tanto la
disposición de componentes como la circulación de aire, la acústica y la
disipación del calor. Los distintos conectores (ranuras de memoria,
ranuras de expansión) se hallan distribuidos en paralelo, en el sentido
de la circulación del aire. De esta manera, el microprocesador está
ubicado al final de la carcasa, cerca de la entrada de aeración, donde el
aire resulta más fresco. El cable de alimentación del BTX es el mismo
que el de la fuente de alimentación del ATX. El estándar BTX define
tres formatos:
BTX estándar, con dimensiones estándar de 325 x 267 mm;
micro-BTX, con dimensiones reducidas (264 x 267 mm);
pico-BTX, con dimensiones extremadamente reducidas (203 x 267
mm).
ITX: el formato ITX (Tecnología de Información Extendida),
respaldado por Vía, es un formato muy compacto diseñado para
configuraciones en miniatura como lo son las mini-PC. Existen dos
tipos de formatos ITX principales:
mini-ITX, con dimensiones pequeñas (170 x 170 mm) y una ranuraPCI;
nano-ITX, con dimensiones muy pequeñas (120 x 120 mm) y una
ranura miniPCI. Por esta razón, la elección de la placa madre y su
factor de forma dependen de la elección de la carcasa. La tabla que se
muestra a continuación resume las características de los distintos
factores de forma.
COMPONENTES INTEGRADOS
La placa madre contiene un cierto número de componentes integrados,
lo que significa a su vez que éstos se hallan integrados a su circuito
impreso:
el chipset, un circuito que controla la mayoría de los recursos (incluso
la interfaz de bus con el procesador, la memoria oculta y la memoria de
acceso aleatorio, las tarjetas de expansión, etc.),
el reloj y la pila CMOS,
el BIOS,
el bus del sistema y el bus de expansión.
De esta manera, las placas madre recientes incluyen, por lo general,
numerosos dispositivos multimedia y de red integrados que pueden ser
desactivados si es necesario:
tarjeta de red integrada;
tarjeta gráfica integrada;
tarjeta de sonido integrada;
controladores de discos duros actualizados.
CHIPSET
El chipset es un circuito electrónico cuya función consiste en coordinar
la transferencia de datos entre los distintos componentes del
ordenador (incluso el procesador y la memoria). Teniendo en cuenta
que el chipset está integrado a la placa madre, result a de suma
importancia elegir una placa madre que incluya un chipset reciente
para maximizar la capacidad de actualización del ordenador.
Algunos chipsets pueden incluir un chip de gráficos o de audio, lo que
significa que no es necesario instalar una tarjeta gráfica o de sonido.
Sin embargo, en algunos casos se recomienda desactivarlas (cuando
esto sea posible) en la configuración del BIOS e instalar tarjetas de
expansión de alta calidad en las ranuras apropiadas.
EL RELOJ Y LA PILA CMOS
El reloj en tiempo real (o RTC) es un circuito cuya función es la de
sincronizar las señales del sistema. Está constituido por un cristal que,
cuando vibra, emite pulsos (denominados pulsos de temporizador)
para mantener los elementos del sistema funcionando al mismo
tiempo. La frecuencia del temporizador (expresada en MHz) no es más
que el número de veces que el cristal vibra por segundo, es decir, el
número de pulsos de temporizador por segundo. Cuanto más alta sea la
frecuencia, mayor será la cantidad de información que el sistema
pueda procesar.
Cuando se apaga el ordenador, la fuente de alimentación deja
inmediatamente de proporcionar electricidad a la placa madre. Al
encender nuevamente el ordenador, el sistema continúa en hora. Un
circuito electrónico denominadoCMOS (Semiconductor de óxido
metálico complementario), también llamado BIOS CMOS, conserva
algunos datos del sistema, como la hora, la fecha del sistema y algunas
configuraciones esenciales del sistema.
El CMOS se alimenta de manera continua gracias a una pila (pila tipo
botón) o bien a una pila ubicada en la placa madre. La información
sobre el hardware en el ordenador (como el número de pistas o
sectores en cada disco duro) se almacena directamente en el CMOS.
Como el CMOS es un tipo de almacenamiento lento, en algunos casos,
ciertos sistemas suelen proceder al copiado del contenido del CMOS en
la memoria RAM (almacenamiento rápido); el término "memoria
shadow" se utiliza para describir este proceso de copiado de
información en la memoria RAM.
El "semiconductor de óxido metálico complementario" es una
tecnología de fabricación de transistores, la última de una extensa lista
que incluye a su vez la TTL (lógica transistor-transistor), el TTLS
(lógica transistor-transistor Schottky) (más rápido) o el NMOS
(Semiconductor de óxido metálico de canal negativo) y el PMOS
(Semiconductor de óxido metálico de canal positivo).
El CMOS permite la ejecución de numerosos canales complementarios
en un solo chip. A diferencia de TTL o TTLS, el CMOS es mucho más
lento, pero reduce notoriamente el consumo de energía; esta es la
razón por la que se utiliza como reloj de ordenadores alimentados a
pilas. A veces, el término CMOS se utiliza erróneamente para hacer
referencia a los relojes de ordenadores.
Cuando la hora del ordenador se reinicia de manera continua o si el
reloj se atrasa, generalmente sólo debe cambiarse la pila. EL BIOS
(Sistema básico de entrada y salida) es el programa que se utiliza como
interfaz entre el sistema operativo y la placa madre. El BIOS puede
almacenarse en la memoria ROM (de sólo lectura, que se puede escribir
únicamente) y utiliza los datos almacenados en el CMOS para buscar la
configuración del hardware del sistema.
El BIOS se puede configurar por medio de una interfaz (llamada
Configuración del BIOS), a la que se accede al iniciarse el ordenador
presionando una tecla (por lo general, la tecla Supr. En realidad, la
configuración del BIOS se utiliza sólo como interfaz para
configuración; los datos se almacenan en el CMOS. Para obtener más
información, se aconseja consultar el manual de su placa
madre). SOCKET DEL PROCESADOR
El procesador (también denominado microprocesador) no es más que
el cerebro del ordenador. Ejecuta programas a partir de un conjunto de
instrucciones. El procesador se caracteriza por su frecuencia, es decir
la velocidad con la cual ejecuta las distintas instrucciones. Esto
significa que un procesador de 800 MHz puede realizar 800 millones
de operaciones por segundo.
La placa madre posee una ranura (a veces tiene varias en las placas
madre de multiprocesadores) en la cual se inserta el procesador y que
se denominasocket del procesador o ranura.
Ranura: Se trata de un conector rectangular en el que se inserta un
procesador de manera vertical.
Socket: Además de resultar un término general, también se refiere más
específicamente a un conector cuadrado con muchos conectores
pequeños en los que se inserta directamente el procesador.
Dentro de estos dos grandes grupos, se utilizan diferentes versiones,
según del tipo de procesador. Más allá del tipo de socket o ranura que
se utilice, es esencial que el procesador se inerte con suavidad para que
no se doble ninguna clavija (existen cientos de ellas). Para insertarlos
con mayor facilidad, se ha creado un concepto llamado ZIF (Fuerza de
inserción nula). Los sockets ZIF poseen una pequeña palanca que,
cuando se levanta, permite insertar el procesador sin aplicar presión.
Al bajarse, ésta mantiene el procesador en su lugar.
Por lo general, el procesador posee algún tipo de dispositivo infalible
con la forma de una esquina con muescas o marcas coloridas, que
deben ser alineadas con las marcas respectivas del socket.
Dado que el procesador emite calor, se hace necesario disiparlo afín de
evitar que los circuitos se derritan. Esta es la razón por la que
generalmente se monta sobre un disipador térmico (también llamado
ventilador o radiador), hecho de un metal conductor del calor (cobre o
aluminio) a fin de ampliar la superficie de transferencia de
temperatura del procesador. El disipador térmico incluye una base en
contacto con el procesador y aletas para aumentar la superficie de
transferencia de calor. Por lo general, el enfriador está acompañado de
un ventilador para mejorar la circulación de aire y la transferencia de
calor. La unidad también incluye un ventilador que expulsa el aire
caliente de la carcasa, dejando entrar el aire fresco del exterior.
CONECTORES DE LA RAM
La RAM (Memoria de acceso aleatorio) se utiliza para almacenar datos
mientras se ejecuta el ordenador; sin embargo, los contenidos se
eliminan al apagarse o reiniciarse el ordenador, a diferencia de los
dispositivos de almacenamiento masivo como los discos duros, que
mantienen la información de manera segura, incluso cuando el
ordenador se encuentra apagado. Esta es la razón por la que la
memoria RAM se conoce como "volátil".
Entonces, ¿por qué debería uno utilizar la RAM, cuando los discos
duros cuestan menos y posen una capacidad de almacenamiento
similar? La respuesta es que la RAM es extremadamente rápida a
comparación de los dispositivos de almacenamiento masivo como los
discos duros. Tiene un tiempo de respuesta de alrededor de unas
docenas de nanosegundos (cerca de 70 por DRAM, 60 por EDO RAM y
10 por SDRAM; sólo 6 ns por DDR SDRAM) a diferencia de unos pocos
milisegundos en los discos duros.
La memoria RAM se presenta en forma de módulos que se conectan en
los conectores de la placa madre.
RANURAS DE EXPANCIÓN
Las Ranuras de expansión son compartimientos en los que se puede
insertar tarjetas de expansión. Éstas son tarjetas que ofrecen nuevas
capacidades o mejoras en el rendimiento del ordenador. Existen varios
tipos de ranuras:
Ranuras ISA (Arquitectura estándar industrial): permiten insertar
ranuras ISA. Las más lentas las de 16 bits.
Ranuras VLB (Bus Local Vesa): este bus se utilizaba para instalar
tarjetas gráficas.
Ranuras PCI (Interconexión de componentes periféricos): se utilizan
para conectar tarjetas PCI, que son mucho más rápidas que las tarjetas
ISA y se ejecutan a 32 bits.
Ranura AGP (Puerto gráfico acelerado): es un puerto rápido para
tarjetas gráficas.
Ranuras PCI Express (Interconexión de componentes periféricos
rápida): es una arquitectura de bus más rápida que los buses AGP y
PCI.
Ranura AMR (Elevador de audio/módem): este tipo de ranuras se
utiliza para conectar tarjetas miniatura construidas para PC.
CONECTORES DE ENTRADA Y SALIDA
La placa madre contiene un cierto número de conectores de
entrada/salida reagrupados en el panel trasero. La mayoría de las
placas madre tienen los siguientes conectores:
Un puerto serial que permite conectar periféricos antiguos;
Un puerto paralelo para conectar impresoras antiguas;
Puertos USB (1.1 de baja velocidad o 2.0 de alta velocidad) que
permiten conectar periféricos más recientes;
Conector RJ45 (denominado LAN o puerto Ethernet) que permiten
conectar el ordenador a una red. Corresponde a una tarjeta de red
integrada a la placa madre;
Conector VGA (denominado SUB-D15) que permiten conectar el
monitor. Este conector interactúa con la tarjeta gráfica integrada;
Conectores de audio (línea de entrada, línea de salida y micrófono),
que permiten conectar altavoces, o bien un sistema de sonido de alta
fidelidad o un micrófono. Este conector interactúa con la tarjeta de
sonido integrada.
PLACA MULTIPROCESADOR
Este tipo de placa base puede acoger a varios procesadores
(generalmente de 2, 4, 8 o más). Estas placas base multiprocesador
tienen varios zócalos de microprocesador, lo que les permite conectar
varios microprocesadores físicamente distintos (a diferencia de los de
procesador de doble núcleo).
Cuando hay dos procesadores en una placa base, hay dos formas de
manejarlos:
El modo asimétrico, donde a cada procesador se le asigna una tarea
diferente. Este método no acelera el tratamiento, pero puede asignar
una tarea a una unidad central de procesamiento, mientras que la otra
lleva a cabo a una tarea diferente.
El modo simétrico, llamado multiprocesamiento simétrico, donde cada
tarea se distribuye de forma simétrica entre los dos procesadores.
Linux fue el primer sistema operativo en gestionar la
arquitectura de doble procesador en x86. Sin embargo, la
gestión de varios procesadores existía ya antes en otras
plataformas y otros sistemas operativos. Linux 2.6.x maneja
multiprocesadores simétricos, y las arquitecturas de memoria
no uniformemente distribuida
Algunos fabricantes proveen placas base que pueden acoger
hasta 8 procesadores (en el caso de socket 939 para
procesadores AMD Opteron y sobre socket 604 para
procesadores Intel Xeon).
MOTHERBOARD
La Motherboard al principio de su creación fue rechazada por muchas
compañías de ordenadores y hardware, esto llevo a decidir a sus
creadores entre dejar el prototipo o dar un intento más, el creador de la
Motherboard, de cuyo no se sabe, transformo por completo la
Motherboard para hacerla más plana y comprimida, esto reanimo a las
empresas a comprarlas, más tarde sería la pieza de hardware más
importante, sin ésta los Ordenadores se disiparían, las piezas saldrían
volando de la torre del CPU.
A principios de las de la creación de las PC, muchas empresas se
preocupaban por cómo iba a quedar el Hardware en el gabinete,
hicieron de todo, desde pegar el hardware con pegamento o plastilina
hasta amarrarlo con sus propios cables, un aficionado a la informática
creó un Gabinete acostado para que el Hardware no se cayera y pudiera
mantenerse por sí solo, después de tanto pasar de moda el mismo
gabinete de siempre y de comprobar que éste se calentaba en 20
microsegundos por lo comprimido que estaba, se creó la placa madre
donde albergaría todo el Hardware y evitara que este se callera.
Componentes De La Motherboard
Una placa base típica admite los siguientes componentes:
Uno o varios conectores de alimentación: por estos conectores, una
alimentación eléctrica proporciona a la placa base los diferentes
voltajes e intensidades necesarios para su funcionamiento.
El zócalo de CPU es un receptáculo que recibe el microprocesador y lo
conecta con el resto de componentes a través de la placa base.
Las ranuras de memoria RAM, en número de 2 a 6 en las placas base
comunes. Se encarga de almacenar de manera temporal la información
que el sistema necesite guardar para su correcto funcionamiento.
Tipos de ranuras
DDR3
DDR2
RIMM (se utilizan en algunos servidores básicamente)
DDR (actualmente descontinuado)
DIMM (actualmente descontinuado)
SIMM (actualmente descontinuado)
SIP (actualmente descontinuado)
TSOP (actualmente descontinuado)
TIPOS DE BUSES
Los buses son espacios físicos que permiten el transporte de
información y energía entre dos puntos de la computadora.
Los buses generales son los siguientes:
Bus de datos: son las líneas de comunicación por donde circulan los
datos externos e internos del microprocesador.
Bus de dirección: línea de comunicación por donde viaja la información
específica sobre la localización de la dirección de memoria del dato o
dispositivo al que se hace referencia.
Bus de control: línea de comunicación por donde se controla el
intercambio de información con un módulo de la unidad central y los
periféricos.
Bus de expansión: conjunto de líneas de comunicación encargado de
llevar el bus de datos, el bus de dirección y el de control a la tarjeta de
interfaz (entrada, salida) que se agrega a la tarjeta principal.
Bus del sistema: todos los componentes de la CPU se vinculan a través
del bus de sistema, mediante distintos tipos de datos el
microprocesador y la memoria principal, que también involucra a la
memoria caché de nivel 2. La velocidad de transferencia del bus de
sistema está determinada por la frecuencia del bus y el ancho del
mínimo.
FABRICANTES
Hay muchos en realidad como lo son: Abit, Albatron, Aopen, ASUS,
ASRock, Biostar, Chaintech, ECS EliteGroup, Gigabyte,Technology,
Intel, MSI, Soltek, Súper Micro, Tyan, Pc Chips, Zotac, etc.
Algunos fabrican uno o más componentes de la placa base, mientras
que otros ensamblan los componentes que terceros han diseñado o
fabricado.
COMPONENTES DEL COMPUTADOR
Es un sistema compuesto de cinco elementos diferenciados:
una CPU (unidad central de Procesamiento), dispositivo de entrada,
dispositivos de almacenamiento, dispositivos de salida y una red de
comunicaciones, denominada bus, que enlaza todos los elementos del
sistema y conecta a éste con el mundo exterior.
Ucp o CPU (central processing unit).
UCP o procesador, interpreta y lleva a cabo las instrucciones de los
programas, efectúa manipulaciones aritméticas y lógicas con
los datos y se comunica con las demás partes del sistema. Una UCP es
una colección compleja de circuitos electrónicos. Cuando se incorporan
todos estos circuitos en un chip de silicio, a este chip se le denomina
microprocesador. La UCP y otros chips y componentes electrónicos se
ubican en un tablero de circuitos o tarjeta madre.
Los factores relevantes de los chips de UCP son:
Compatibilidad: No todo el soft es compatible con todas las UCP. En
algunos casos se pueden resolver los problemas de compatibilidad
usando software especial.
Velocidad: La velocidad de una computadora está determinada por la
velocidad de su reloj interno, el dispositivo cronométrico que produce
pulsos eléctricos para sincronizar las operaciones de la computadora.
Las computadoras se describen en función de su velocidad de reloj, que
se mide en mega Hertz. La velocidad también está determinada por
la arquitectura del procesador, es decir el diseño que establece de qué
manera están colocados en el chip los componentes individuales de la
CPU. Desde la perspectiva del usuario, el punto crucial es que "más
rápido" casi siempre significa "mejor".
El Procesador
El chip más importante de cualquier placa madre es el procesador. Sin
él la computadora no podría funcionar. A menudo este componente se
determina CPU, que describe a la perfección su papel dentro del
sistema. El procesador es realmente el elemento central del proceso de
procesamiento de datos.
Los procesadores se describen en términos de su tamaño de palabra, su
velocidad y la capacidad de su RAM asociada.
Tamaño de la palabra: Es el número de bits que se maneja como una
unidad en un sistema de computación en particular.
Velocidad del procesador: Se mide en diferentes unidades según el tipo
de computador:
MHz (Megahertz): para microcomputadoras. Un oscilador de cristal
controla la ejecución de instrucciones dentro del procesador. La
velocidad del procesador de una micro se mide por su frecuencia de
oscilación o por el número de ciclos de reloj por segundo.
El tiempo transcurrido para un ciclo de reloj es 1/frecuencia.
MIPS (Millones de instrucciones por segundo): Para estaciones de
trabajo, minis y macrocomputadoras. Por ejemplo una computadora de
100 MIPS puede ejecutar 100 millones de instrucciones por segundo.
FLOPS (floating point operations per second, operaciones de punto
flotante por segundo): Para las supercomputadoras. Las operaciones
de punto flotante incluyen cifras muy pequeñas o muy altas. Hay
supercomputadoras para las cuales se puede hablar de GFLOPS
(Gigaflops, es decir 1.000 millones de FLOPS).
Capacidad de la RAM: Se mide en términos del número de bytes que
puede almacenar. Habitualmente se mide en KB y MB, aunque ya hay
computadoras en las que se debe hablar de GB.
Dispositivos De Entrada
En esta se encuentran:
Teclado
Mouse o Ratón
Escáner o digitalizador de imágenes
El Teclado
Es un dispositivo periférico de entrada, que convierte la
acción mecánica de pulsar una serie de pulsos eléctricos codificados
que permiten identificarla. Las teclas que lo constituyen sirven para
entrar caracteres alfanuméricos y comandos a una computadora.
En un teclado se puede distinguir a cuatro subconjuntos de teclas:
Teclado alfanumérico: con las teclas dispuestas como en una máquina
de escribir.
Teclado numérico: (ubicado a la derecha del anterior) con teclas
dispuestas como en una calculadora.
Teclado de funciones: (desde F1 hasta F12) son teclas cuya función
depende del programa en ejecución.
Teclado de cursor: para ir con el cursor de un lugar a otro en un texto.
El cursor se mueve según el sentido de las flechas de las teclas, ir al
comienzo de un párrafo (" HOME "), avanzar / retroceder una página
("PAGE UP/PAGE DOWN "), eliminar caracteres ("delete"), etc.
Cada tecla tiene su contacto, que se encuentra debajo de, ella al
oprimirla se " Cierra " y al soltarla se " Abre ", de esta manera
constituye una llave " si – no”.
Debajo del teclado existe una matriz con pistas conductoras que puede
pensarse en forma rectangular, siendo en realidad de formato
irregular. Si no hay teclas oprimidas, no se toca ningún conductor
horizontal con otro vertical. Las teclas están sobre los puntos de
intersección de las líneas conductoras horizontales y verticales.
Cuando se pulsa una tecla. Se establece un contacto eléctrico entre la
línea conductora vertical y horizontal que pasan por debajo de la
misma.
El Mouse O Ratón
El ratón o Mouse informático es un dispositivo señalador o de entrada,
recibe esta denominación por su apariencia.
Para poder indicar la trayectoria que recorrió, a medida que se
desplaza, el Mouse debe enviar al computador señales eléctricas
binarias que permitan reconstruir su trayectoria, con el fin que la
misma sea repetida por una flecha en el monitor. Para ello el Mouse
debe realizar dos funciones:
Conversión Analógica -Digital: Esta generar por cada fracción de
milímetro que se mueve, uno o más pulsos eléctricos.
Port serie: Dichos pulsos y enviar hacia la interfaz a la cual está
conectado el valor de la cuenta, junto con la información acerca de sí se
pulsa alguna de sus dos o tres teclas ubicada en su parte superior.
Existen dos tecnologías principales en fabricación de ratones: Ratones
mecánicos y Ratones ópticos.
Ratones mecánicos: Estos constan de una bola situada en su parte
inferior. La bola, al moverse el ratón, roza unos contactos en forma de
rueda que indican el movimiento del cursor en la pantalla del sistema
informático.
Ratones ópticos: Estos tienen un pequeño haz de luz láser en lugar de la
bola rodante de los mecánicos. Un censor óptico situado dentro del
cuerpo del ratón detecta el movimiento del reflejo al mover el ratón
sobre el espejo e indica la posición del cursor en la pantalla de la
computadora.
El Escáner O Digitalizador De Imágenes
Son periféricos diseñados para registrar caracteres escritos, o gráficos
en forma de fotografías o dibujos, impresos en una hoja de papel
facilitando su introducción la computadora convirtiéndolos en
información binaria comprensible para ésta.
El funcionamiento de un escáner es similar al de una fotocopiadora. Se
coloca una hoja de papel que contiene una imagen sobre una superficie
de cristal transparente, bajo el cristal existe una lente especial que
realiza un barrido de la imagen existente en el papel; al realizar el
barrido, la información existente en la hoja de papel es convertida en
una sucesión de información en forma de unos y ceros que se
introducen en la computadora.
En fin, que dejándonos de tanto formalismo sintáctico, en el caso que
nos ocupa se trata de coger una imagen (fotografía, dibujo o texto) y
convertirla a un formato que podamos almacenar y modificar con el
ordenador. Realmente un escáner no es ni más ni menos que los ojos
del ordenador.
Los escáneres captaban las imágenes únicamente en blanco y negro o,
como mucho, con un número muy limitado de matices de gris, entre 16
y 256. Posteriormente aparecieron escáner que podían captar color,
aunque el proceso requería tres pasadas por encima de la imagen, una
para cada color primario (rojo, azul y verde). Hoy en día la práctica
totalidad de los escáner captan hasta 16,7 millones de colores distintos
en una única pasada, e incluso algunos llegan hasta los 68.719 millones
de colores.
En todos los ordenadores se utiliza lo que se denomina sistema binario,
que es un sistema matemático en el cual la unidad superior no es el 10
como en el sistema decimal al que estamos acostumbrados, sino el 2.
Un BIT cualquiera puede, por tanto, tomar 2 valores, que pueden
representar colores (blanco y negro, por ejemplo); si en vez de un BIT
tenemos 8, los posibles valores son 2 elevado a 8 = 256 colores; si son
16 bits, 2 elevado a 16 = 65.536 colores; si son 24 bits, 2 elevado a 24 =
16.777216 colores, una imagen a 24 bits de color" es una imagen en la
cual cada punto puede tener hasta 16,7 millones de colores distintos;
esta cantidad de colores se considera suficiente para casi todos los usos
normales de una imagen, por lo que se le suele denominar color real.
Dispositivos De Almacenamiento
En esta se encuentran:
Disco Duro
Diskettes 3 ½
Maletón-ópticos de 5,25
Disco Duro
Este esta compuestos por varios platos, es decir, varios discos de
material magnético montados sobre un eje central sobre el que se
mueven. Para leer y escribir datos en estos platos se usan las cabezas
de lectura / escritura que mediante un proceso electromagnético
codifican / decodifican la información que han de leer o escribir. La
cabeza de lectura / escritura en un disco duro está muy cerca de la
superficie, de forma que casi da vuelta sobre ella, sobre el colchón
de aire formado por su propio movimiento. Debido a esto, están
cerrados herméticamente, porque cualquier partícula de polvo puede
dañarlos.
Este dividen en unos círculos concéntricos cilíndricos (coincidentes
con las pistas de los disquetes), que empiezan en la parte exterior del
disco (primer cilindro) y terminan en la parte interior (ultimo).
Asimismo, estos cilindros se dividen en sectores, cuyo número está
determinado por el tipo de disco y su formato, siendo todos ellos de un
tamaño fijo en cualquier disco. Cilindros como sectores se identifican
con una serie de números que se les asigna, empezando por el 1, pues el
número 0 de cada cilindro se reservan para propósitos de
identificación más que para almacenamientos de datos. Estos escritos /
leídos en el disco deben ajustarse al tamaño fijado del almacenamiento
de los sectores. Habitualmente, los sistemas de discos duros contienen
más de una unidad en su interior, por lo que el número de caras puede
ser más de dos. Estas se identifican con un número, siendo el 0 para la
primera. En general su organización es igual a los disquetes. La
capacidad del disco resulta de multiplicar el número de caras por el de
pistas por cara y por el de sectores por pista, al total por el número de
bytes por sector.
Diskettes 3 ½
Son disco de almacenamiento de alta densidad de 1,44 MB, este
presenta dos agujeros en la parte inferior del mismo, uno para proteger
al disco contra escritura y el otro solo para diferenciarlo del disco de
doble densidad.
Maletón-Ópticos De 5,25
Este se basa en la misma tecnología que sus hermanos pequeños de
3,5", su ventajas: Gran fiabilidad y durabilidad de los datos a la vez que
una velocidad razonablemente elevada Los discos van desde los 650 MB
hasta los 5,2 GB de almacenamiento, o lo que es lo mismo: desde la
capacidad de un solo CD-ROM hasta la de 8.
Dispositivos De Salida
En esta se encuentran:
Impresoras
Monitor
Las Impresoras
Esta es la que permite obtener en un soporte de papel una ¨hardcopy¨:
copia visualizable, perdurable y transportable de la información
procesada por un computador.
Las primeras impresoras nacieron muchos años antes que el PC e
incluso antes que los monitores, siendo durante años el método más
usual para presentar los resultados de los cálculos en aquellos
primitivos ordenadores, todo un avance respecto a las tarjetas y cintas
perforadas que se usaban hasta entonces.
La velocidad de una impresora se suele medir con dos parámetros:
Ppm: páginas por minuto que es capaz de imprimir;
Cps: caracteres (letras) por segundo que es capaz de imprimir
Ppp: puntos por pulgada (cuadrada) que imprime una impresora
Tipo De Impresoras
Impacto por matriz de aguja o punto
Chorro o inyección de tinta
Láser
Impacto Por Matriz De Aguja O Punto
Fueron las primeras que surgieron en el mercado. Se las denomina "de
impacto" porque imprimen mediante el impacto de unas pequeñas
piezas (la matriz de impresión) sobre una cinta impregnada en tinta y
matriz de aguja porque su cabezal móvil de impresión contiene una
matriz de agujas móviles en conductos del mismo, dispuestas en una
columna (de 9 agujas por ejemplo) o más columnas. Para escribir
cualquier cosa en color se tiene que sustituir la cinta de tinta negra por
otro con tintas de los colores básicos (generalmente magenta, cyan y
amarillo). Este método tiene el inconveniente de que el texto negro se
fabricaba mezclando los tres colores básicos, lo que era más lento, más
caro en tinta y deja un negro con un cierto matiz verdoso.
Chorro O Inyección De Tinta
Se le denomina "inyección" porque la tinta suele ser impulsada hacia el
papel por unos mecanismos que se denominan inyectores, mediante la
aplicación de una carga eléctrica que hace saltar una minúscula gota de
tinta por cada inyector. Esta destaca por la utilización del color,
incorporan soporte para el uso simultáneo de los cartuchos de negro y
de color.
La resolución de estas impresoras es en teoría bastante elevada, hasta
de 1.440 Ppp, pero en realidad la colocación de los puntos de tinta
sobre el papel resulta bastante deficiente, por lo que no es raro
encontrar que el resultado de una impresora láser de 300 Ppp sea
mucho mejor que el de una de tinta del doble de resolución. Por otra
parte, suelen existir papeles especiales, mucho más caros que los
clásicos folios de papelería, para alcanzar resultados óptimos a la
máxima resolución o una gama de colores más viva y realista.
Este tipo de impresoras es utilizado generalmente por el usuario
doméstico, además del oficinista que no necesita trabajar con papel
continuo ni con reproducciones múltiples pero sí ocasionalmente con
color (logotipos, gráficos, pequeñas imágenes...) con
una calidad aceptable.
Láser
Son las de mayor calidad del mercado, si entendemos por calidad la
resolución sobre papel normal que se puede obtener, unos 600 Ppp
reales. En ellas la impresión se consigue mediante un láser que va
dibujando la imagen electrostáticamente en un elemento llamado
tambor que va girando hasta impregnarse de un polvo muy fino
llamado tóner (como el de fotocopiadoras) que se le adhiere debido a la
carga eléctrica. Por último, el tambor sigue girando y se encuentra con
la hoja, en la cual imprime el tóner que formará la imagen definitiva.
Las láser son muy resistentes, mucho más rápidas y mucho más
silenciosas que las impresoras matriciales o de tinta, y aunque
la inversión inicial en una láser es mayor que en una de las otras, el
tóner sale más barato a la larga que los cartuchos de tinta, por lo que a
la larga se recupera la inversión. Por todo ello, las láser son idóneas
para entornos de oficina con una intensa actividad de impresión, donde
son más importantes la velocidad, la calidad y el escaso coste
de mantenimiento que el color o la inversión inicial.
El Monitor
Evidentemente, es la pantalla en la que se ve la información
suministrada por el ordenador. En el caso más habitual se trata de un
aparato basado en un tubo de rayos catódicos (CRT) como el de los
televisores, mientras que en los portátiles es una pantalla plana de
cristal líquido (LCD).
La resolución se define como el número de puntos que puede
representar el monitor por pantalla, en horizontal x vertical. Así, un
monitor cuya resolución máxima sea de 1024x768 puntos puede
representar hasta 768 líneas horizontales de 1024 puntos cada una,
probablemente además de otras resoluciones inferiores, como
640x480 u 800x600. Cuan mayor sea la resolución de un monitor,
mejor será la calidad de la imagen en pantalla, y mayor será la calidad
(y por consiguiente el precio) del monitor.
Red De Comunicaciones
Un sistema computacional es un sistema complejo que puede llegar a
estar constituido por millones de componentes electrónicos
elementales. Esta naturaleza multinivel de los sistemas complejos es
esencial para comprender tanto su descripción como su diseño. En
cada nivel se analiza su estructura y su función en el sentido siguiente:
Estructura: La forma en que se interrelacionan las componentes
Función: La operación de cada componente individual como parte de la
estructura
Por su particular importancia se considera la estructura de
interconexión tipo bus. EI bus representa básicamente una serie de
cables mediante los cuales pueden cargarse datos en la memoria y
desde allí transportarse a la CPU. Por así decirlo es la autopista de los
datos dentro del PC ya que comunica todos los componentes del
ordenador con el microprocesador. El bus se controla y maneja desde
la CPU.
Funcionamiento Interno Del Computador
Al iniciar el arranque, en la mayoría de computadores, cualquiera sea
su tamaño o potencia, el control pasa mediante circuito cableado a
unas memorias de tipo ROM, grabadas con información permanente
(datos de configuración, fecha y hora, dispositivos, etc.)
Después de la lectura de esta información, el circuito de control
mandará a cargar en la memoria principal desde algún soporte externo
(disco duro o disquete) los programas del sistema operativo que
controlarán las operaciones a seguir, y en pocos segundos aparecerá en
pantalla el identificador o interfaz, dando muestra al usuario que ya se
está en condiciones de utilización.
Si el usuario carga un programa con sus instrucciones y datos desde
cualquier soporte de información, bastará una pequeña orden para que
dicho programa comience a procesarse, una instrucción tras otra, a
gran velocidad, transfiriendo la información desde y hacia donde esté
previsto en el programa con pausas si el programa es inactivo, en las
que se pide al usuario entradas de información. Finalizada esta
operación de entrada, el ordenador continuará su proceso secuencial
hasta culminar la ejecución del programa, presentando sus resultados
en pantalla, impresora o cualquier periférico.
Cada una de las instrucciones tiene un código diferente expresado en
formato binario. Esta combinación distinta de unos y ceros la
interpreta el <<cerebro>> del ordenador, y como está diseñado para
que sepa diferenciar lo que tiene que hacer al procesar cada una de
ellas, las ejecuta y continúa con la siguiente instrucción, sin necesidad
de que intervenga el ordenador.
El proceso de una instrucción se descompone en operaciones muy
simples de transferencia de información u operaciones aritméticas y
lógicas elementales, que realizadas a gran velocidad le proporcionan
una gran potencia que es utilizada en múltiples aplicaciones.
Realmente, esa información digitalizada en binario, a la que se refiere
con unos y ceros, el ordenador la diferencia porque se trata de niveles
diferentes de voltaje.
Cuando se emplean circuitos integrados, los niveles lógicos bajo y alto,
que se representan por ceros y unos, corresponden a valores muy
próximos a cero y cinco voltios en la mayoría de los casos.
Cuando las entradas de las puertas lógicas de los circuitos digitales se
les aplica el nivel alto o bajo de voltaje, el
comportamiento muy diferente. Por ejemplo, si se le aplica nivel alto
conducen o cierran el circuito; en cambio si se aplica nivel bajo no
conducen o dejan abierto el circuito. Para que esto ocurra,
los transistores que constituyen los circuitos integrados trabajan en
conmutación, pasando del corte a la saturación.
Estructura Interna Del Computador
En ella la conforman cada uno de los chips que se encuentran en la
plaqueta base o tarjeta madre, estos son:
BIOS
Caché
Chipset
Puestos USB
Zócalo ZIF
Slot de Expansión
Ranuras PCI
Ranuras DIMM
Ranuras SIMM
Ranuras AGP
Ranuras ISA
Pila
Conector disquetera
Conector electrónico
Conector EIDE (disco duro)
BIOS: "Basic Input-Output System", sistema básico de entrada-salida.
Programa incorporado en un chip de la placa base que se encarga de
realizar las funciones básicas de manejo y configuración del ordenador.
Caché: es un tipo de memoria del ordenador; por tanto, en ella se
guardarán datos que el ordenador necesita para trabajar. Esta también
tiene una segunda utilidad que es la de memoria intermedia que
almacena los datos más usados, para ahorrar mucho más tiempo del
tránsito y acceso a la lenta memoria RAM.
Chipset: es el conjunto (set) de chips que se encargan de controlar
determinadas funciones del ordenador, como la forma en que
interacciona el microprocesador con la memoria o la caché, o el control
de los puertos y slots ISA, PCI, AGP, USB.
USB: En las placas más modernas (ni siquiera en todas las ATX); de
forma estrecha y rectangular, inconfundible pero de poca utilidad por
ahora.
Zócalo ZIF: Es el lugar donde se inserta el "cerebro" del ordenador.
Durante más de 10 años ha consistido en un rectángulo o cuadrado
donde el "micro", una pastilla de plástico negro con patitas, se
introducía con mayor o menor facilidad; recientemente, la aparición de
los Pentium II ha cambiado un poco este panorama.
Slot de Expansión: son unas ranuras de plástico con conectores
eléctricos (slots) donde se introducen las tarjetas de expansión (tarjeta
de vídeo, de sonido, de red...). Según la tecnología en que se basen
presentan un aspecto externo diferente, con diferente tamaño y a veces
incluso en distinto color. En esta se encuentran:
Ranuras PCI: el estándar actual. Pueden dar hasta 132 MB/s a 33 MHz,
lo que es suficiente para casi todo, excepto quizá para algunas tarjetas
de vídeo 3D. Miden unos 8,5 cm y generalmente son blancas.
Ranuras DIMM: son ranuras de 168 contactos y 13 cm. Originalmente
de color negro.
Ranuras SIMM: los originales tenían 30 conectores, esto es, 30
contactos, y medían unos 8,5 cm. Hacia finales de la época del 486
aparecieron los de 72 contactos, más largos: unos 10,5 cm de color
blanco.
Ranuras AGP: o más bien ranura, ya que se dedica exclusivamente a
conectar tarjetas de vídeo 3D, por lo que sólo suele haber una; además,
su propia estructura impide que se utilice para todos los propósitos,
por lo que se utiliza como una ayuda para el PCI. Según el modo de
funcionamiento puede ofrecer 264 MB/s o incluso 528 MB/s. Mide
unos 8 cm y se encuentra bastante separada del borde de la placa.
Ranuras ISA: son las más veteranas, un legado de los primeros tiempos
del PC. Funcionan a unos 8 MHz y ofrecen un máximo de 16 MB/s,
suficiente para conectar un módem o una tarjeta de sonido, pero muy
poco para una tarjeta de vídeo. Miden unos 14 cm y su color suele ser
negro; existe una versión aún más antigua que mide sólo 8,5 cm.
Pila: se encarga de conservar los parámetros de la BIOS cuando el
ordenador está apagado. Sin ella, cada vez que encendiéramos
tendríamos que introducir las características del disco duro, del
Chipset, la fecha y la hora...
Conectores internos: Bajo esta denominación englobamos a los
conectores para dispositivos internos, como puedan ser la disquetera,
el disco duro, el CD-ROM o el altavoz interno, e incluso para los puertos
serie, paralelo y de joystick.
ALMACENAMIENTO DE OPERANDOS DE LA UPC
La diferencia básica está en el almacenamiento interno de la UPC.
Las principales alternativas son:
Acumulador.
Conjunto de registros.
Memoria
Características: En una arquitectura de acumulador un operando está
implícitamente en el acumulador siempre leyendo e ingresando datos.
(Ej.: calculadora Standard -estándar-)
En la arquitectura de pila no es necesario nombrar a los operandos ya
que estos se encuentran en el tope de la pila. (Ej.: calculadora de pila
HP)
La Arquitectura de registros tiene sólo operandos explícitos (es aquel
que se nombra) en registros o memoria.
Ventajas de las arquitecturas
Pila: Modelo sencillo para evaluación de expresiones (notación polaca
inversa). Instrucciones cortas pueden dar una buena densidad de
código.
Acumulador: Instrucciones cortas. Minimiza estados internos de la
máquina (unidad de control sencilla).
Registro: Modelo más general para el código de instrucciones
parecidas. Automatiza generación de código y la reutilización de
operandos. Reduce el tráfico a memoria. Una computadora
actualmente tiene como estándar 32 registros. El acceso a los datos es
más rápido, y veloz.
Desventajas de las arquitecturas
Pila: A una pila no se puede acceder aleatoriamente. Esta limitación
hace difícil generar código eficiente. También dificulta una
implementación eficiente, ya que la pila llega a ser un cuello de botella
es decir que existe dificultad para la transferencia de datos en su
velocidad mk.
Acumulador: Como el acumulador es solamente almacenamiento
temporal, el tráfico de memoria es el más alto en esta aproximación.
Registro: Todos los operadores deben ser nombrados, conduciendo a
instrucciones más largas.