Unidad Central de Procesos (UCP)
Es la parte más importante de la computadora, en ella se realizan todos los procesos de la información. La UCP está estructurada por un circuito integrado llamado microprocesador, el cual varía en las diferentes marcas de computadoras.
La UCP se divide en dos unidades:
Unidad Aritmético Lógica (UAL).- Es la parte del computador encargada de realizar las: operaciones aritméticas y lógicas, así como comparaciones entre datos.
Unidad de Control (UC).- Se le denomina también la parte inteligente del microprocesador, se encarga de distribuir cada uno de los procesos al área correspondiente para su transformación.
Dispositivos de entrada (DE)
Los dispositivos de entrada son aquellos al través de los cuales se mandan datos a la unidad central de procesos, por lo que su función es eminentemente emisora. Algunos de los dispositivos de entrada más conocidos son el teclado, el manejador de discos magnéticos, la reproductora de cinta magnética, el ratón, el digitalizador (scanner), el lector óptico de código de barras y el lápiz óptico entre otros.
El Mouse
El mouse (del inglés, pronunciado [ ˈmaʊs ]) o ratón es un periférico de computadora de uso manual, generalmente fabricado en plástico, utilizado como entrada o control de datos. Se utiliza con una de las dos manos del usuario y detecta su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie horizontal en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor.
El Teclado.
teclado de computadora es un periférico utilizado para la introducción de órdenes y datos en una computadora. Existen distintas disposiciones de teclado, para que se puedan utilizar en diversos lenguajes. El tipo estándar de teclado inglés se conoce como QWERTY. Denominación de los teclados de computadora y máquinas de escribir que se utilizan habitualmente en los países occidentales, con alfabeto latino. Las siglas corresponden a las primeras letras del teclado, comenzando por la izquierda en la fila superior. El teclado en español o su variante latinoamericana son teclados QWERTY que se diferencian del inglés por presentar la letra "ñ" y "Ñ" en su distribución de teclas.
Se han sugerido distintas alternativas a la disposición de teclado QWERTY, indicando ventajas tales como mayores velocidades de tecleado. La alternativa más famosa es el Teclado Simplificado Dvorak.
Se han sugerido distintas alternativas a la disposición de teclado QWERTY, indicando ventajas tales como mayores velocidades de tecleado. La alternativa más famosa es el Teclado Simplificado Dvorak.
Sólo las teclas etiquetadas con una letra en mayúscula pueden ofrecer ambos tipos: mayúsculas y minúsculas. Para teclear un símbolo que se encuentra en la parte superior izquierda de una tecla, se emplea la tecla mayúsculas, etiquetada como "↑". Para teclear un símbolo que se encuentra en la parte inferior derecha de una tecla, se emplea la tecla Alt-Gr.
El monitor
Hay que tener en cuenta que junto con el teclado y el ratón son las partes que interactúan con nuestro cuerpo, y que si no le prestamos la atención debida, podremos llegar incluso a perjudicar nuestra salud.
Evidentemente no en el caso de personas que hacen un úso esporádico, pero si en programadores impenitentes o navegadores incansables, que puedan pasarse muchas horas diarias al frente de la pantalla.
Vamos a explicar los parámetros que influyen en la calidad de un monitor:
El tamaño de los monitores se mide en pulgadas, al igual que los televisores. Hay que tener en cuenta que lo que se mide es la longitud de la diagonal, y que además estamos hablando de tamaño de tubo, ya que el tamaño aprovechable siempre es menor.
El tamaño es importante porque nos permite tener varias tareas a la vez de forma visible, y poder trabajar con ellas de manera cómoda.
También es importante en el caso de que se manejen documentos de gran tamaño o complejidad, tales como archivos de CAD, diseño, 3D, etc que requieren de gran detalle. En estos casos son aconsejables tamaños de 21".
También es importante tener en cuenta que con Windows 98 ya es posible conectar varios monitores al mismo PC, por lo que en el caso de requerir la visualización de varias tareas a la vez puede ser importante, por ejemplo, sustituir un monitor de 27 pulgadas por dos de 15, que será una solución más barata y quizás más cómoda.
Unidad de Control,
Tarjeta de Sonido:
también llamadas tarjeta de audio, es un dispositivo (tarjeta de circuitos impresos) que le da a la computadora la habilidad de producir sonidos. Es la tarjeta con más clavijas y posibilidades de conexión, para las bocinas (Line out o Speaker out), CD-ROM, estéreo (Line in), micrófono (Mic. In). Contiene componentes que permite convertir el lenguaje de la computadora en sonidos y viceversa. Las bocinas o los audífonos permiten oír los sonidos producidos por la tarjeta de sonido.
Tarjeta de Video:
también llamadas controladores de video, adaptadores de video, aceleradores de video, acelerador gráfico, etc. es un dispositivo (tarjeta de circuitos impresos) que controla la apariencia y determina en gran manera la calidad de las imágenes y del texto que vemos en el monitor de la computadora. Toda la información, desde el procesador de la computadora viaja a través de la tarjeta de video, la cual traduce las señales y las manda al monitor para que las podamos ver. Algunos componentes de esta tarjeta pueden ser:
a) salida para el monitor: este es el puerto estándar para conectar la computadora al monitor.
a) salida para el monitor: este es el puerto estándar para conectar la computadora al monitor.
b) salida de video (s): entrada para conectar la computadora a una televisión usando un cable para video (s).
c) salida de video (DVI, Digital Video Interface): muchas tarjetas de video ya tienen salida para un monitor digital plano.
d) salida para video/TV: algunas tarjetas permiten ver imágenes de la computadora en una televisión. Para eso se necesita un chip para convertir la señal digital de la tarjeta de sonido a una señal análoga compatible con la televisión.
e) memoria: la memoria en la tarjeta de video funciona de la misma manera que la memoria de la computadora. Es un área de almacenaje de información. Entre más memoria tenga la tarjeta mejor se procesará la información. Muchas tarjetas usan memoria SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) o DDR SDRAM (Double Data Rate) que es más rápida que la SDRAM. Las tarjetas tienen por lo regular de 16 MB a 64 MB de memoria.
f) chip de video: el chip de video es el CPU de la tarjeta de video, también conocida como GPU (Graphics Processing Unit). El GPU se encarga de todos los cálculos para crear una imagen. De esta manera el CPU se hace cargo de otras tareas. Así, esto trae como resultado un mejor procesamiento de imágenes lo cual es especialmente bueno para los video juegos.
g) ventilador: los chips de video consumen mucha energía al alcanzar altas velocidades de procesamiento. Debido a esta situación se calientan bastante, por lo que ya muchas tarjetas de video cuentan con su propio ventilador para prevenir sobrecalentamientos.
h) disipador de calor: como muchos chips de video, los chips de memoria de la tarjeta de video alcanzan elevadas temperaturas durante su desempeño. Un disipador de calor ayuda a eliminar mucha de la temperatura.
Tarjeta madre (Motherboard)
Una tarjeta madre es la central o primaria tarjeta de circuito de un sistema de computo u otro sistema electrónico complejo. Una computadora típica con el microprocesador, memoria principal, y otros componentes básicos de la tarjeta madre. Otros componentes de la computadora tal como almacenamiento externo, circuitos de control para video y sonido, y dispositivos periféricos son unidos a la tarjeta madre vía conectores o cables de alguna clase.
La tarjeta madre es el componente principal de un computador personal. Es el componente que integra a todos los demás. Escoger la correcta puede ser difícil ya que existen miles. Estos son los elementos que se deben considerar:
El Sistema Bus:
el sistema bus es el camino principal que la información recorre entre el CPU y su memoria. La mayoría de los sistemas actuales tienen un ancho de bus de 64 bits, sin embargo, la capacidad del bus a menudo se mide por medio de la velocidad de reloj, por ejemplo 66 MHz, 100 MHz, 133 MHz y 400 MHz en los sistemas basados en Pentium 4.
El bus ISA (Industry Standard Architecture) de 16 bits fue de los primeros creados para las computadoras personales. Localizado en la tarjeta madre, el bus ISA está conectado a una ranura de expansión negra, la cual se puede usar para conectar tarjetas de sonido o módems antiguas.
Desde la creación de ISA a pricipios de los años 80, se han desarrollado otros tipos de bus como EISA (Enhanced Industry Standard Architecture), MCA (Micro Channel Architecture), y VLB (VESA [Video Electronics Standards Association] Local Bus).
Los cables de conexión entre el procesador y las tarjetas se conocen como Bus o Bus de datos. Años atrás sólo existía el sistema ISA (Industry Standard A rchitecture) y más recientemente el PCI ( P eripheral Component Interconnect). Para lo cual se requieren de dos tipos de ranuras (ISA negras y PCI blancas) que permitan conectar diferentes tipos de tarjetas.
Micro procesador:
El microprocesador secciona en varias fases de ejecución (la realización de cada instrucción):
- PreFetch, Pre lectura de la instrucción desde la memoria principal,
- Fetch, ordenamiento de los datos necesarios para la realización de la operación,
- Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer,
- Ejecución,
- 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 supersegmentación. 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 dispone de un oscilador de cuarzo capaz de generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios ciclos (o pulsos) en un segundo.
Velocidad
Actualmente se habla de frecuencias de Gigaherzios (GHz.), o de Megaherzios (MHz.). Lo que supone miles de millones o millones, respectivamente, de ciclos por Segundo. El indicador de la frecuencia de un microprocesador es un buen referente de la velocidad de proceso del mismo, pero no el único. La cantidad de instrucciones necesarias para llevar a cabo una tarea concreta, así como la cantidad de instrucciones ejecutadas por ciclo ICP, son los otros dos factores que determinan la velocidad de la CPU. La cantidad de instrucciones necesarias para realizar una tarea depende directamente del juego de instrucciones disponible, mientras que ICP depende de varios factores, como el grado de supersegmentación y la cantidad de unidades de proceso o "pipelines" disponibles entre otros La cantidad de instrucciones necesarias para realizar una tarea depende directamente del juego de instrucciones.
BIOS
(Basic Input Output System): importantes instrucciones de arranque y configuración que se hallan en un chip de memoria de sólo lectura (no se borran cuando se corta la corriente eléctrica o al apagar la computadora) llamado CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) que son accesadas por el CPU (Central Processing Unit) cuando se inicia o re-inicia la computadora. Configura la información del hardware (tarjeta madre, procesador, etc.). También contiene datos e instrucciones agregadas por el usuario como la hora y fecha o las características del disco duro, éstas se almacenan en el CMOS gracias a la batería, si se acaba la batería los datos modificados desaparecen, mientras que las especificaciones predeterminadas permanecen.
Batería: básicamente se usa para mantener el reloj interno de la computadora actualizado es decir, mantener la fecha y la hora correctas. También contribuye para conservar y mantener la configuración del equipo cuando se apaga la computadora o se corta la corriente eléctrica, ya que envía pequeñas cantidades de energía al chip CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) que tiene las instrucciones necesarias para arrancar la computadora
Los sistemas informáticos pueden almacenar los datos o información tanto interna (en la memoria) como externamente (en los dispositivos de almacenamiento). Internamente la información puede almacenarse por un tiempo en la memoria de acceso aleatorio (RAM), externamente la información se guarda en otro tipo de dispositivos que pueden hallarse físicamente dentro de la unidad principal del sistema.
Conexiones para periféricos: Los puertos de una PC son sus puntos de contacto con el mundo exterior, llámense dispositivos periféricos u otras computadoras. En la parte posterior de la PC se hallan por lo menos seis puertos, dos seriales y uno paralelo o uno serial, otro paralelo y uno PS/2. El resto son utilizados por el ratón, el teclado y el monitor.
El puerto serial sirve para conectar periféricos lentos como el módem y el ratón. Los datos se transmiten sucesivamente sólo en una línea de datos. Las conexiones se realizan con enchufes de 9 o 25 pins. En DOS y Windows los puertos seriales se conocen como puertos COM ( Communication) COM1 y COM2, y el máximo son cuatro puertos seriales en una PC.
A fin de que la PC registre la llegada de datos a los puertos se usan las interrupciones, es decir señales que indican que un dispositivo quiere transferir datos. Esto sirve para que el CPU no consulte innecesariamente los puertos no utilizados. Cuando llega una IRQ (Interrupt Request line) el CPU se ocupa de esta, siempre y cuando disponga de tiempo.
El puerto paralelo tiene una velocidad de transferencia de datos superior (300 KB/segundo) a la del puerto serial, en él se conectan dispositivos que suministran o necesitan muchos datos rápidamente, como la impresora, unidades externas de disco, escáneres, etc. Estos puertos también se conocen como puertos LPT (Line Printer) los datos se envían a través de ocho líneas de datos. La conexión se lleva a cabo con un enchufe de 25 pins (hembra)
Cuando se agregan nuevos dispositivos surgen los problemas, pues a veces no hay suficientes portes para hacer las conexiones, esto se soluciona con tarjetas de expansión. La PC le asigna a cada dispositivo incluyendo puertos, una dirección de entrada y salida (Input/Output address) y una dirección de interrupción (IRQ, Interrupt Request Line)
Con un adaptador SCSI (Small Computer System Interface) se puede aumentar el número de dispositivos en la PC. La conexión de los dispositivos USB (Universal Serial Bus) tiene lugar a través de un sistema de bus con un pequeño conector de 4 polos, lo que permite conectar a la PC hasta 127 dispositivos a la vez, permitiendo también la conexión entre ellos.
- Unidad Aritmética y Lógica, es la encargada de realizar todas las operaciones que transforman los datos, en especial operaciones matemáticas como la suma y la resta, y lógicas como la negación y la afirmación.
- Registro, es donde se almacenan los datos más importantes durante la ejecución de las instrucciones; incluye el registro contador (indica qué instrucción sigue), el registro de instrucción (tiene la instrucción que se está ejecutando), el registro acumulador (donde se guardan resultados intermedios) y el registro de estado (que guarda avisos: si el resultado es cero, si es negativo, etc.
- Memoria Caché, en un área de trabajo donde se almacenan grupos de datos que se usan muy frecuentemente evitando así tener que pedirlos a la memoria principal, esta memoria se comunica directamente con la memoria principal, evitando el bus general por lo que es más rápida.
Este componente se halla instalado en una tarjeta de circuitos impresos llamada tarjeta madre (mother board) y que se encuentra dentro de una caja o gabinete metálico que es el que regularmente vemos y al que mucha gente llama CPU.
En este gabinete o CPU se hallan todos los componentes del sistema, como diversas tarjetas, y las unidades de almacenamiento que es donde guardamos todos nuestros programas y archivos, estas unidades de almacenamiento o unidades de disco se denominan: unidad A:, unidad B:, unidad C:, etc.
Nunca hemos de aceptar menos de 15" (pulgadas). Hoy en día es el estándar, y es lo mínimo exigible, además de ser los que mejor precio ofrecen.
Dispositivos de salida (DS)
Los dispositivos de salida son aquellos que reciben información de la computadora, su función es eminentemente receptora y por ende están imposibilitados para enviar información. Entre los dispositivos de salida más conocidos están: la impresora (matriz, cadena, margarita, láser o de chorro de tinta), el delineador (plotter), la grabadora de cinta magnética o de discos magnéticos y la pantalla o monitor.
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