4eso_teoría 2_componentes físicos del ordenador (1)

7/25/2019 4ESO_Teora 2_Componentes Fsicos Del Ordenador (1)

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INFORMTICA 4 ESO TEORA 2 TRIMESTRE: COMPONENTES FSICOS DEL ORDENADOR

INDICE

ANTECEDENTES DE LA INFORMTICA

-El baco (s.V a.C.)

-Las primeras mquinas de calcular: mquina de Pascal y mquina de Leibnitz

-La mquina analtica de Babbage (s.XIX)

-Sistema de cmputo automtico de Holleritz (s.XIX)

DESARROLLO DE LA INFORMTICA

-Primera generacin de ordenadores (1939 - 1958)

-Segunda generacin de ordenadores (1958 - 1964)

-Tercera generacin de ordenadores (1965 - 1971)

-Cuarta generacin de ordenadores (1971 - 1981)

-La informtica desde 1981

EL HARDWARE

A. ORGANIZACIN FSICA DEL HARDWARE

B. MICROPROCESADOR o CPU

C. MEMORIA PRINCIPAL

D.MEMORIAS SECUNDARIAS

E.

DISPOSITIVOS O PERIFRICOS

F. CONEXIONES DEL HARDWARE

COMPONENTES FSICOS DEL ORDENADOR


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INFORMTICA 4 ESO TEORA 2 TRIMESTRE: COMPONENTES FSICOS DEL ORDENADOR

ANTECEDENTES DE LA INFORMTICA

El conjunto de componentes fsicos que componen un sistema informtico se conoce como hardware. Este

concepto abarca tanto los componentes estrictamente necesarios para el funcionamiento del equipo como

aquellos perifricos que realizan funciones especficas y amplan sus posibilidades.

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Los ordenadores actuales tienen una historia relativamente reciente que se remonta unos 70 aos atrs.

No obstante, los seres humanos siempre han buscado tener dispositivos que les permitieran realizar clculos

de forma rpida y precisa.

El baco (s.V a.C.)

El dispositivo de clculo ms antiguo que se conoce es el baco. Su

nombre proviene del griego abakos, que significa superficie plana. Se

sabe que los antiguos griegos empleaban tablas para contar en el siglo V

a.C. y que los chinos ya utilizaban un contador de bolas hacia el siglo IX

a.C.

Las primeras mquinas de calcular: mquina de Pascal y mquina de

Leibnitz (s.XVII)

En el siglo XVII, como consecuencia del capitalismo

emergente, la vida econmica sufri un gran empuje.

Tambin se produjeron importantes avances

baco

cientficos. Fue entonces cuando varios matemticosidearon mquinas que realizaban operaciones

aritmticas elementales que funcionaban mediante

ruedas dentadas, a semejanza de los mecanismos de

relojera.

En 1642, el matemtico Blaise Pascal cre su

mquina aritmtica, la mquina de Pascal o pascalina,que nicamente permita hacer sumas.

La mquina de Leibnitz apareci tres dcadas

despus, en 1672. Era una mquina ms avanzada que

la de Pascal puesto que con ella, adems de sumar, se

poda multiplicar, dividir y obtener races cuadradas.

Leibnitz propuso la idea de una mquina de clculo

basada en el sistema binario de numeracin, que es el

empleado por los ordenadores en la actualidad.

La mquina analtica de Babbage (s.XIX)

Pascalina

Con la industrializacin, se produjo un gran desarrollo de la mecnica y los procesos de fabricacin en

serie. Con ello, las necesidades de clculo fueron creciendo. En 1833, el matemtico ingls Charles Babbage,

considerado el padre de la informtica moderna, dise la mquina con la

fundamentos tericos de los ordenadores actuales: la mquina analtica.

que se asentaban los

Esta mquina era completamente mecnica. Estaba formada por engranajes, palancas, levas y otros tiposde mecanismos. Se dise para que realizara cualquier operacin aritmtica y pudiera enlazar estas

operaciones entre s, con el objetivo de poder resolver cualquier problema aritmtico que se planteara.

Al igual que los modernos ordenadores, la mquina de Babbage tena un mecanismo de entrada y salida

de informacin basado en el uso de tarjetas perforadas, que adems permitan almacenar la informacin.

Colegio Sagrada Familia de Urgel - Sevilla | Dpto. Tecnologas de la Informacin y la Comunicacin 1

Mquina de Leibnitz


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INFORMTICA 4 ESO TEORA UNIDAD 5: COMPONENTES FSICOS DEL ORDENADOR


DESARROLLO DE LA INFORMTICA

Mquina analticade Babbage

Tarjeta perforada

Sistema de cmputo automtico de Holleritz (s.XIX)

El gran avance de la Revolucin Industrial durante el siglo XIX, as como la creciente complejidad de la

organizacin social y el aumento de la poblacin en los pases industrializados, plante un nuevo problema:el tratamiento de grandes cantidades de informacin.

Herman Hollerith ide un sistema de cmputo automtico para la realizacin del censo de poblacin de

Estados Unidos de 1890. El sistema ideado por Hollerith utilizaba tarjetas perforadas que codificaban la

informacin de los ciudadanos: edad, gnero, raza, etc.

Ante las posibilidades comerciales del invento, Hollerith dej su empleo para fundar su propia compaa:

IBM (International Bussines Machines).

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El desarrollo de la informtica est marcado por la evolucin de su hardware. Se puede clasificar en

cuatro generaciones, cada una caracterizada por un salto tecnolgico de importancia.

Primera generacin de ordenadores (1939 - 1958)

La tecnologa de la primera generacin se basaba en grandes y pesadas vlvulas de vaco, las cuales se

sobre calentaban y haba que cambiarlas con frecuencias. La entrada y salida de los datos se realizaba

mediante tarjetas o cintas perforadas, por lo que el procesamiento de la informacin era lento y secuencial.

El MARK I es el primer ordenador construido a gran escala. Se trata del primer ordenador

electromecnico capaz de realizar largas operaciones de forma automtica. Meda 15 metros de largo, 2,40

m de altura y pesaba 5 toneladas. A pesar de su enorme tamao, era muchsimo ms lento que cualquier

calculadora de bolsillo actual.

Vlvulas devaco

MARK 1


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Segunda generacin de ordenadores (1958 - 1964)

Esta generacin se caracteriza por el empleo de transistores en lugar de

vlvulas de vaco. Ambos cumplen las mismas funciones, pero el tamao de

los transistores y la tensin con la que funcionaban son mucho menores.

En este periodo aparecen los primeros discos extrables, generalmente

cilindros y cintas magnticas. Durante este perodo nacieron los lenguajes deprogramacin (FORTRAN, COBOL, BASIC, etc.) y los ordenadores se

comenzaron a utilizar con fines mltiples: cientficos, militares,

administrativos, comerciales, etc.

Tercera generacin de ordenadores (1965 - 1971)

Los rasgos ms caractersticos de esta generacin son la utilizacin de

circuitos integrados que permitan agrupar miles de transistores en

espacios reducidos. Asimismo, cabe destacar el gran desarrollo del

software y la simplificacin de los lenguajes de programacin, lo que

facilitaba el uso de los ordenadores.

Cuarta generacin de ordenadores (1971 - 1981)

La cuarta generacin se caracteriza por la aparicin del

microprocesador o CPU, que permite la miniaturizacin de los circuitos

electrnicos en un chip. Consecuentemente, se mejora la velocidad de

proceso de datos y los ordenadores siguen hacindose ms pequeos.

Es durante este perodo cuando verdaderamente nace la industria de la

informtica.

La informtica desde 1981

Transistores

Circuito integrado

Microprocesador

En los inicios de los aos 80, las empresas IBM y Microsoft, lanzaron el sistema operativo PC-DOS que

supuso el posterior lanzamiento al mercado de los ordenadores PC (Personal Computer). El PC-DOS

evolucion al MS-DOS, un sistema operativo que llev a Microsoft a liderar la industria informtica, posicin

que se mantiene en la actualidad.

Macintosh

En 1984, Apple cambi la forma de utilizar los ordenadores con el

lanzamiento del ordenador Macintosh, en el que el uso del ratn y una

cuidada interfaz grfica facilitaron el uso de los equipos. Con este

sistema, se eliminaba la necesidad de escribir los complicados

comandos de MS-DOS para operaciones tan comunes como copiar o

mover archivos.

En 1985, Microsoft presenta la primera versin de Windows, queintrodujo la interfaz grfica en los PC. Desde entonces Windows y, en

menor medida, el sistema operativo MacOS de Macintosh son los ms

utilizados en el mundo de los ordenadores personales. Adems, el

software libre liderado por el sistema operativo Linux ha ganado

mucho protagonismo en los ltimos aos.

En los aos 90 y el inicio del siglo XXI, el desarrollo de las

aplicaciones multimedia, la eclosin de Internet y la popularidad de los

nuevos dispositivos porttiles (smartphones, tablets, etc.) marcan la

evolucin de la informtica y la forma de relacionarnos con ella hasta

convertirla en la herramienta imprescindible que es hoy. Los recientes

avances en micro y nanotecnologa permiten prever la aparicin de

ordenadores mucho ms avanzados.

PC


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3 EL HARDWARE

El hardware puede definirse como el conjunto de los componentes que

conforman la parte material (fsica) de un ordenador, a diferencia del software que

refiere a los componentes lgicos (intangibles).

El hardware de un sistema informtico lo componen tanto los componentes

fsicos internos (procesador, disco duro, etc.) como las memorias externas, losperifricos (escners, impresoras, ratn, etc.) y todas las conexiones entre los

distintos elementos (ranuras, cables, puertos, etc.).

A.

ORGANIZACIN FSICA DEL HARDWARE

Prcticamente todos los ordenadores existentes, independientemente de su

potencia, tamao, utilizacin o fabricante, poseen los siguientes elementos fsicos y

estructura de hardware:

B. MICROPROCESADOR o CPU

La Unidad Central de Proceso o CPU (Central Process Unit), tambin

conocido como microprocesador, es el elemento principal o "cerebro" de

un ordenador y su misin consiste en coordinar y realizar todas las

operaciones del sistema informtico. Consta de los siguientes elementos:

UNIDAD DE CONTROL (UC, Control Unit): es la parte del

procesador encargada de gobernar al resto de las unidades,

adems de interpretar (decodificar) y ejecutar lasinstrucciones.

UNIDAD ARITMTICOLGICA (ALU, Arithmetic-Logical Unit): es

la parte del procesador encargada de realizar todas las

operaciones elementales de tipo aritmtico y de tipo lgico.

C.

MEMORIA PRINCIPAL

La memoria principal es el elemento encargado de almacenar los programas y los datos que la CPU est

procesando o que va a procesar en un determinado momento. Por su funcin, la memoria principal est

directamente comunicada con la CPU.

Los dos principales tipos de memoria principal son:


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INFORMTICA 4 ESO TEORA UNIDAD 5:COMPONENTES F SICOS DEL ORDENADOR

Memoria RAM (Random Access Memory) o memoria de

acceso aleatorio: Contiene los programas que el usuario

est ejecutando en cada instante y los datos necesarios para

que estos programas funcionen debidamente. El ordenador

puede leer, modificar y borrar el contenido de esta

memoria. Se trata de una memoria voltil, es decir, su

contenido desaparece al apagar el ordenador. Memoria ROM (Read Only Memory) o memoria de slo

lectura: Contiene los programas necesarios para que el

ordenador pueda arrancar y detectar los dispositivos

imprescindibles para su funcionamiento. Como su nombre

indica, el ordenador puede leer su contenido pero no puede

modificarlo ni borrarlo. Se trata de una memoria

permanente, su contenido no desaparece al apagar el

ordenador.

D.MEMORIAS SECUNDARIAS

Las memorias secundarias, auxiliares o externas son dispositivos externos a la CPU (aunque algunos

puedan estar incluidos dentro de la carcasa del ordenador) cuya misin es almacenar de manera

permanente programas y datos en soportes de gran capacidad. En funcin de la tecnologa empleada para

almacenar la informacin, pueden clasificarse en tres grupos:

SOPORTES MAGNTICOS: recurren a las propiedades magnticas de los materiales para

procesar los datos. Los ms comunes son los discos duros (internos y externos), las cintas

magnticas o los discos flexibles (en desuso en la actualidad).

SOPORTES PTICOS: utilizan tecnologa lser para la lectura y grabacin de los datos. Son

soportes pticos el CD-ROM, DVD y BluRay.

SOPORTES FLASH: emplean impulsos elctricos para la lectura y grabacin de datos. Los mscomunes actualmente son las memorias USB y las tarjetas SD en sus diferentes tipos.

Como veremos ms adelante, es frecuente considerar las memorias secundarias como dispositivos de

entrada/salida, pues permiten tanto grabar informacin en ellos como extraerla.

E.

DISPOSITIVOS O PERIFRICOS

En informtica, se conoce como dispositivo o perifrico a todo aquel elemento externo al ordenador que

permita introducir informacin, obtener informacin o ambas cosas. Segn este criterio, los perifricos se

pueden clasificar en tres categoras: dispositivos de entrada, dispositivos de salida y dispositivos de

entrada/salida.

DISPOSITIVOS DE ENTRADA: Sirven para introducir informacin en el ordenador. Los msimportantes son:

o Teclado: sirve para introducir informacin de carcter alfa-numrico, adems de permitirotras funciones de edicin y funcin. Existen distintas disposiciones de teclado, para que

se puedan utilizar en diversos lenguajes. El tipo estndar de teclado ingls se conocecomo QWERTY.

o Ratn: sirve para introducir informacin de forma grfica, seleccionando objetos que se

presentan en la pantalla o en respuesta a botones o enlaces. Segn su tecnologa, pueden

ser mecnicos, pticos, lser o trackball. Atendiendo a su conexin, los podemos

encontrar por cable o inalmbricos (radio frecuencia, infrarrojos,bluetooth).

o Escner: se utiliza para convertir, mediante el uso de la luz, imgenes impresas odocumentos a formato digital. Dependiendo del software del que se disponga tambin


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puede servir para introducir texto. El parmetro ms relevante de un escner es la

resolucin a las que puede obtener las imgenes.

o WebCam: usualmente utilizada para la videoconferencia, su misin es la de introducirimgenes de vdeo en el ordenador.

o Micrfono: permite introducir informacin sonora al

ordenador.o Lpiz ptico: con forma de varita fotosensible, puede ser

usado para apuntar a objetos mostrados en un monitor,

de forma similar a una pantalla tctil pero con mayorprecisin.

DISPOSITIVOS DE SALIDA: Sirven para extraer informacin del

ordenador. Los ms importantes:

o Monitor: pantalla a travs de la cual se visualiza la informacin. Los monitores hoy en da

pueden ser de rayos catdicos, de cristal lquido o LCD, pantalla LED, etc. El tamao de un

monitor se mide en pulgadas (midiendo la diagonal). El tamao tradicional era 14 o 15

pulgadas, aunque cada vez se usan ms los de 17 o 19 pulgadas. La calidad de un monitorviene dada entre otros factores por su resolucin, que indica el nmero de puntos de luz

o pxeles que componen el monitor. La tarjeta grfica es el dispositivo que sirve de

conexin entre el monitor y la CPU. Los monitores tctiles de ltima generacin pueden

considerarse dispositivos de entrada/salida.

o Proyector: perifrico capaz de recibir y decodificar las seales de vdeo digitalprocedentes del ordenador para luego proyectarlas por medio de luz. Poseen unalmpara emisora de luz que es necesario reemplazar al final de su vida til.

o Impresora: dispositivo que permite obtener informacin alfanumrica e informacin

grfica en soporte de papel. Los tipos de impresoras ms comunes hoy en da son las

impresoras de inyeccin (que utilizan cartuchos de tinta que dibujan el papel) y las

impresoras lser (ms rpidas y caras, emplean un tner con "tinta seca" y un sistema

parecido al de las fotocopiadoras tratando el papel con una sustancia sensible a la luz). El

plotter, impresoras de gran tamao y alta calidad, se emplea para trabajos profesionales.

o Impresora 3D: mquina capaz de realizar "impresiones" de diseos en 3D, creando piezaso maquetas volumtricas a partir de un diseo hecho por ordenador. Normalmenteutilizan plsticos especiales como material de impresin.

o Altavoces y auriculares: conectados a la tarjeta de sonido del ordenador, permitenreproducir la informacin acstica generada por las aplicaciones.

o

Fax: consiste en la transmisin telefnica de material escaneado impreso.

DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SALIDA: Como se seal anteriormente, las memorias secundarias

pueden considerarse como dispositivos de entrada/salida ya que podemos introducir y extraer

datos de ellas. Las principales memorias secundarias son:

o Disco duro: emplea un sistema de grabacin magntica

para almacenar los datos digitales. Se compone de uno o

ms platos o discos rgidos, unidos por un mismo eje que

gira a gran velocidad dentro de una caja metlica sellada.

Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sita un

cabezal de lectura/escritura que "flota" sobre los discos.

o CD (Compact Disc): es un soporte de tipo ptico utilizadopara almacenar datos en formato digital (audio, imgenes,


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vdeo, documentos y otros datos). La lectura y grabacin de los datos sobre un CD se

hace mediante un haz de un rayo lser que incide sobre el disco en rotacin. Los CD

tienen capacidades entre 650 y 700 Mb. Pueden ser de varios tipos: CD-ROM (de slo

lectura, que se compran con la informacin ya grabada), CD-R (grabables, permiten

grabar datos de forma permanente) y CD-RW (regrabables, permiten grabar y borrar

datos).

o

DVD (Digital Versatile Disc): tambin son discos pticos de apariencia similar a un CD,pero con mayor capacidad de almacenamiento (hasta 4,7 Gb). Los hay de slo lectura(DVD-ROM), grabables (DVD+R y DVD-R) y regrabables (DVD+RW y DVD-RW).

o Memoria USB (Universal Serial Bus): Dispositivo de almacenamiento que utiliza unsoporte flash para guardar informacin, y se conecta al ordenador a travs de un puertoUSB. Se le denomina tambin comopendrive, lpiz de memoria o lpiz USB.

o Tarjetas memoria: soportes dealmacenamiento tipo flash conapariencia de una tarjeta que seinserta en una ranura capaz de

leer sus datos. Las hay demltiples tipos, formas ycapacidad.

Adems de las memorias secundarias, otros dispositivos de entrada/salida son los siguientes:

o Monitor o pantalla tctil: pantalla que mediante un toque directo sobre su superficiepermite la entrada de datos y rdenes al dispositivo, mostrando en tiempo real elresultado de las acciones que estamos realizando.

o Mdem: dispositivo que permite la comunicacin entre distintos ordenadores a travs delas redes de telefona.

o

Tarjeta de red: perifrico que permite la comunicacin con aparatos conectados entre sy tambin permite compartir recursos entre dos o ms ordenadores.

F. CONEXIONES DEL HARDWARE

El microprocesador, las memorias externas, los dispositivos, as como cualquier otro elemento del

hardware, necesitan estar comunicados entre s. Para ello, los ordenadores cuentan con una serie de

infraestructuras de conexiones internas y hacia exterior.

Placa base

La placa base, placa principal, o placa madre es un

soporte al que se conectan los componentes fundamentales

que constituyen el ordenador. En la placa base se instalan elmicroprocesador (CPU), la memoria principal, as como una

serie de circuitos integrados, ranuras de expansin y

entradas de alimentacin, entre otros dispositivos. Es una

parte fundamental para armar cualquier ordenador, ya sea

de sobremesa escritorio o porttil.

1)Zcalo de conexin del microprocesador

2)Chip de memoria ROM (BIOS)

3) Chipset: conjunto de chips de circuitos integrados que conectan el

procesador con el resto de elementos (RAM, ROM, etc.)

4) Ranuras de expansin

5) Ranuras de memoria RAM 6)Puerto de conexin a placa base


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Bus

Se denomina bus (o canal) al conjunto de conexiones fsicas que comunican entre s los componentes del

hardware. Lo constituyen los cables, pistas en un circuito impreso, circuitos integrados, adems de otros

dispositivos.

Los canales de comunicacin entre el procesador y la memoria principal constituyen el bus principal, y los

canales de comunicacin entre estos elementos y el resto de dispositivos constituyen los bus secundario.

Circuitos impresos (verde) y circuitosintegrados (negro)

Ranuras de expansin

Permiten conectar a la placa principal dispositivos perifricos internos, es

decir, aquellos que se situarn dentro de la caja del ordenador.

Puertos

En informtica, los puertos son conexiones que

enlazan la placa base con distintos tipos de

perifricos.

El tipo de puerto ms utilizado en losordenadores actuales es el puerto USB (Universal

Serial Bus). Los puertos USB estn diseados para

transmitir energa elctrica al dispositivo que se

encuentra conectado, de esta manera no se

necesita de un cable adicional para conectarse a

una toma de corriente.

Adems, son muy frecuentes los puertos mini-USB en cmaras de fotos, reproductores de msica, discos

duros externos y otros pequeos gadgets, mientras que el puerto micro-USB aparece en prcticamente

todos los smartphones actuales.

Cable Bus (de placabase a disco duro)


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o

U

baco

ESPAOL ENGLISH

AbacusSistema binario Binary System

Lenguaje de programacin programming languageUnidad Central de Proceso Central Process Unit (CPU)Microprocesador MicroprocessorUnidad de control Control unit (UC)Unidad aritmetic lgica Arithmetic-logical unit (AL )Memoria de acceso aleatorio Random access memory (RAM)Memoria de slo lectura Read only memory (ROM)DispositivoTecladoRatn

EscnerMicrfonoMonitorPantallaPantalla tctilProyectorImpresoraCartucho de tintaAltavozAuriculares

Disco duroDisco compactoDisco digital vers

DeviceKeyboardMouse

ScanerMicrophoneMonitorScreenTouch screenProjectorPrinterInk cartridgeSpeakerHeadphones/Earphones

Hard diskCompact disc (CD)til Digital versatile disc (DVD)

Bus de serie universal Universal serial bus (USB)Puerto USB USB portTarjeta de memoria Memory cardPlaca base Motherboard

VOCABULARY OF THE UNIT

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