ARQUITECTURA DEL ORDENADOR

Es una máquina capaz de procesar información y realizar cálculos más o menos complejos.

Es un dispositivo electrónico capaz de recibir datos de entrada, realizar una serie de operaciones con ellos, y generar unos datos de salida como resultado.

Definición de ordenador:

Esquema Ordenador

Ordenador

Hardware

CPU

Placa base Microprocesador Memorias

Disco Duro

RAM

ROM

Caché

Periféricos

Entrada

Salida

Entrada/salida

Software

Sistema Operativo

De aplicación

Ofimática

Tratamiento de imagen, vídeo…

Conexión y comunicación

Otros (infinitas posibilidades)

Lenguaje de programación

Basic, Fortran, Cobol…

HARDWARE: El conjunto de componentes físicos de un ordenador.

SOFTWARE: El conjunto de instrucciones y programas necesarias para que los componentes físicos del ordenador puedan funcionar.

Se destacan los siguientes bloques: EL PROCESADOR: es la parte fundamental y es donde

se manipula la información LA UNIDAD DE ALMACENAMIENTO: es donde se

almacena de forma interna los datos y programas, ya sea definitiva o temporalmente

Los DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA, que son el medio establecido por la CPU para recibir datos de los periféricos y enviar resultados al resto de dispositivos

La estructura del ordenador

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También se denomina microprocesador, Unidad Central de Procesamiento o CPU (Central Processing Unit)

Es el cerebro del ordenador Es un circuito integrado, que contiene millones de

pequeños interruptores (1/0). Se encarga de realizar las operaciones con los datos a

gran velocidad y de controlar los procesos que se ejecutan

Es donde se realizan todos los cálculos, los controles de acceso a los periféricos y la mayoría de las tareas que se ejecutan en un ordenador

EL procesador

Es una parte fundamental del ordenador. La información que almacena es:

a) Instrucciones que componen los programasb) Datos que el usuario introduce c) Información sobre el programa que realiza las funciones de

control. En los ordenadores actuales, está formada por circuitos electrónicos

integrados, siendo el sistema binario el que mejor representa su funcionamiento.

Hay tres tipos fundamentales de Memoria. Memoria RAM. Es una Memoria de Lectura y Escritura de datos a

gran velocidad. Para que un programa se ejecute debe estar almacenado (cargado) en la memoria RAM

Memoria CACHE. Es de la clase de memoria RAM, pero de mucha más rápida que la RAM, y se instala entre la CPU y la RAM

Memoria ROM. Es una Memoria de sólo Lectura y se graba cuando se fabrica el ordenador

La memoria

DISPOSITIVOS DE ENTRADA: Permiten introducir datos, órdenes e instrucciones (programas) en el ordenador.

DISPOSITIVOS DE SALIDA: Muestran los resultados de los cálculos y del procesamiento de datos realizados por la CPU.

DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SALIDA: Realizan las funciones de los dispositivos de entrada y de salida.

Dispositivos de entrada y salidaSon el medio establecido por la CPU para recibir datos de los periféricos y enviar resultados al resto de dispositivos

DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA

CLASIFICA LOS DISPOSITIVOS DEL ORDENADOR: Teclado, ratón, cámara web, pantalla táctil, joystick, Regrabadora DVD, Lector de CD-ROM, móvil, router, micrófono, PDA, web-cam, scanner, memorias, monitor, impresora, altavoces, CPU, memoria RAM, memoria flash, lector de códigos de barras, mando de juegos, Lector/grabador de CD, Disquetera, Smartphone, Impresora multifunción

DISPOSITIVOS DE ENTRADA

DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENT

O

DISPOSITIVOS DE PROCESAMIENTO

DISPOSITIVOS DE SALIDA

DISPOSITIVOS DE

ENTRADA/SALIDA

CLASIFICA LOS DISPOSITIVOS DEL ORDENADOR:

DISPOSITIVOS DE ENTRADA

DISPOSITIVOS DE

ALMACENAMIENTO

DISPOSITIVOS DE PROCESAMIENTO

DISPOSITIVOS DE SALIDA

DISPOSITIVOS DE

ENTRADA/SALIDA

TecladoJoystick Ratón

Lector de CD-ROMMicrófonoEscánerWebcam Pantalla

táctilLector de

códigos de barras

Mando de juegos

Memorias Memoria

RAM, Memoria

flash

CPU MonitorImpresoraAltavoces

Regrabadora de DVD

Móvil Router

PDALector/

grabador de CD

DisqueteraSmartphoneImpresora

multifunción

Además de estos dos bloques, es obvio pensar que estos componentes están conectados entre sí. Esta tarea le corresponde a los buses de comunicaciones

Un bus es simplemente un conjunto de líneas capaces de transportar señales digitales.

Interconexión:

Son los caminos por los fluye la información. Existen Buses de datos (por los que circula la información)

y Buses de dirección (que indican la dirección en la que se deben transmitir los datos)

BUSES

La placa baseEs una placa donde están colocados directamente, o conectadosde alguna forma, todos los elementos del ordenador.

Ranuras ISA para conectar alguna tarjeta de red antigua

Ranuras PCI

Ranuras AGP

Conector de Fuente de alimentación formato ATX

Zócalo de la CPU

Ranuras de memoria DIMM

ROM BIOS

Pila

Los habituales conectores de teclado y ratón en PS/2, de joystick, un puerto paralelo, un puerto serie, 4 puertos USB 2.0, un puerto de LAN y los tres conectores habituales de audio.

Conectores IDEConectores SATA

Conector de disquetera

Chipset Norte y Sur

Elementos de la placa madre: El microprocesador

Es un circuito integrado formado por millones de transistores que trabajan de forma coordinada para procesar las instrucciones y los datos que reciben de la memoria.

Los datos que determinan el rendimiento de un microprocesador son:◦ La frecuencia de reloj, que marca el ritmo de trabajo. Se

mide en Hz que equivale a un impulso por segundo (GHz).◦ EL número de bits que puede utilizar en sus operaciones (8,

16, 32, y 64 bits). Microprocesadores en el mercado:

◦ Algunos de los que podemos encontrar actualmente son Intel Core, Intel Xeon (para juegos en línea), AMD Athlon, AMD Phenom…

Elementos de la placa base:El chipset Es un conjunto de circuitos integrados que se

encarga de tareas tan importantes como:◦ Controlar la transferencia de datos entre el

microprocesador y la memoria.◦ Controla las tarjetas de expansión.◦ Gestiona los periféricos.

Elementos de la placa madre:Las ranuras de expansión (Slots) Permiten añadir nuevos componentes al

ordenador: módem, tarjeta de sonido, tarjeta de red, etc.

Para poder utilizar el monitor, por ejemplo, es imprescindible colocar una tarjeta gráfica.

El microprocesador necesita datos e instrucciones que se almacenan en diferentes tipos de memorias:

RAM Caché ROM BIOS CMOS RAM

La memoria

Memorias RAM (Random access memory) Es de lectura y escritura. Almacena temporalmente los

programas o datos que se están ejecutando en el PC.

No retiene la información sin energía eléctrica.

1 GB, 2GB, 4GB, 6GB y superiores.

Memoria ROM (Read Only Memory) Memoria de solo lectura. Almacena los datos que permiten al ordenador

funcionar cuando lo conectamos. Su contenido no se borra cuando apagamos el

ordenador, pero necesita alimentación eléctrica. La BIOS contiene este tipo de memoria.

MEMORIA CACHÉ: Almacena los datos que el microprocesador utiliza con más frecuencia. Más rápida que la RAM.

MEMORIA CMOS RAM: Almacena la hora, la fecha y los datos básicos de configuración del ordenador, se alimenta de la pila.

MEMORIA ROM BIOS: Se encarga de comprobar el sistema y cargar el sistema operativo del disco a la memoria para que tome el control del ordenador.

La memoria Caché es una clase de memoria RAM especial de alta velocidad.

   La CPU puede obtener las instrucciones y los datos ubicados en la memoria caché mucho más rápidamente que las instrucciones y datos almacenados en la memoria principal (RAM). En la caché se almacenan los datos que más utilizamos normalmente. El micro mira primero en la caché y si no tiene los datos los obtiene de la RAM. La RAM no es capaz de trabajar a la velocidad del micro, la Caché sí. Son de tamaño mucha más pequeño que la RAM porque son mucho más caras. Su capacidad de almacenamiento suele ser de Kbytes.

 La memoria caché es como un tablero de anuncios en el que se colocan los papeles que se utilizan con mayor frecuencia. Cuando se necesita la información del tablero de anuncios (CACHE), simplemente se mira al tablero; si hay no están se buscará en el archivador donde cabe más información pero es más lento encontrarla (RAM). La Ram no es capaz de trabajar a la velocidad del micro la caché sí.

Unidades de almacenamiento

Unidades magnéticas:◦ El disco duro: 80 Gb o superior.◦ El disco duro externo: actualmente superior a

1 Tb

Unidades ópticas: - El CD-ROM: 700-900Mb.- El DVD: 4,7 - 17 Gb.

Memorias flash:◦ Tarjetas◦ Pendrives

Conectores - Puertos

PS2/ RATÓN

PS2/ TECLADO

PUERTO PARALELO(IMPRESORA): LPT

GAME

USB

PUERTO SERIE (módem externo)COM1 Y COM 2

ALTAVOZ MICRÓFONO

PUERTOS SERIE (COM): Transmiten la información bit a bit. No son adecuados para transferir grandes cantidades de información. En ellos se conecta el módem cuando es externo.

PUERTO PARALELO (LPT): Permiten una mayor velocidad en la transmisión de datos. Es la conexión típica de impresoras o escáneres.

PUERTOS USB (Universal Serial Bus): En ellos se conectan, en general, dispositivos que necesitan una gran velocidad de transferencia de datos.

Puertos PS/2 empleados para conectar teclados y ratones (aunque muchos ratones ya se conectan por USB)

Características: Deben conectarse a la placa base a través de una ranura

de expansión. Necesitan un software específico denominado

controlador o driver, para que la CPU pueda controlarlos.◦ Tarjeta gráfica.◦ Tarjeta de sonido.◦ Módem interno.◦ Tarjeta de red.◦ Capturadora de TV

Tarjetas de expansión

bit: mínima unidad de información. Es un dígito que tendrá el valor de 0 ó 1.

byte : es un conjunto de 8 bits. Por ej.: 001101 Kilobyte(Kb): son 1024 bytes Megabyte(Mb): son 1024 Kb (aprox. 1 millón de

bytes) Gigabyte(Gb): son 1024 Mb (aprox. 1000 millones de

bytes) Terabyte(Tb): son 1024 Gb (aprox. 1 millón de

millones de bytes= 1billón de bytes)

Unidades de medida de la información