componentes de un pc

Práctica 1 - Equipos Microinformáticos

Unidad Base de Un Equipo Informático

Jose Miguel García Navarro

Unidad Central o CPU

El microprocesador o simplemente procesador, es el circuito integrado central y más complejo de una computadora o un ordenador. Desde el punto de vista funcional es, básicamente, el encargado de realizar toda operación aritmético-lógica, de control y de comunicación con el resto de los componentes integrados que conforman un PC. También es el principal encargado de ejecutar los programas, sean de usuario o de sistema; sólo ejecuta instrucciones programadas a muy bajo nivel, realizando operaciones elementales, básicamente, las aritméticas y lógicas, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.

Imagen de Microprocesador

Teclado

En informática un teclado es un periférico de entrada que utiliza una disposición de botones o teclas, para que actúen como palancas mecánicas o interruptores electrónicos que envían información a la computadora

Monitor

El monitor de computadora o pantalla del ordenador, aunque también es común llamarlo «pantalla», es un dispositivo de salida que, mediante una interfaz, muestra los resultados del procesamiento de una computadora.

Impresora

Una impresora es un periférico de ordenador que permite producir una copia permanente de textos o gráficos de documentos almacenados en formato electrónico, imprimiéndolos en medios físicos, normalmente en papel o transparencias, utilizando cartuchos de tinta o tecnología láser.

Placa Base

La placa base, también conocida como placa madre o tarjeta madre es una placa de circuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyen la computadora y el ordenador. Es una parte fundamental a la hora de armar un pc de escritorio o un portátil. Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el chipset, que sirve como centro de conexión entre el microprocesador, la memoria de acceso aleatorio (RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos.

Placa Base (continuación)

Va instalada dentro de una caja o gabinete que por lo general está hecha de chapa y tiene un panel para conectar dispositivos externos y muchos conectores internos y zócalos para instalar componentes dentro de la caja.

La placa base, además, incluye un firmware llamado BIOS, que le permite realizar las funcionalidades básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo.

Buses

Se denomina bus, en informática, al conjunto de conexiones físicas (cables, placa de circuito impreso, etc.) que pueden compartirse con múltiples componentes de hardware para que se comuniquen entre sí.

El propósito de los buses es reducir el número de rutas necesarias para la comunicación entre los distintos componentes, al realizar las comunicaciones a través de un solo canal de datos. Ésta es la razón por la que, a veces, se utiliza la metáfora "autopista de datos".

Es interesante tener en cuenta que para que dos buses se comuniquen entre si, deben poseer el mismo ancho. Esto explica por qué los módulos de memoria RAM a veces deben instalarse en pares (Dual Channel)

Características de un Bus

Un bus se caracteriza por la cantidad de información que se transmite en forma simultánea. Este volumen se expresa en bits y corresponde al número de líneas físicas mediante las cuales se envía la información en forma simultánea. Un cable plano de 32 hilos permite la transmisión de 32 bits en paralelo. El término "ancho" se utiliza para designar el número de bits que un bus puede transmitir simultáneamente.

Por otra parte, la velocidad del bus se define a través de su frecuencia (que se expresa en Hercios) es decir el número de paquetes de datos que pueden ser enviados o recibidos por segundo. Cada vez que se envían o reciben estos datos podemos hablar de ciclo.

Subconjunto de un Bus

El bus de direcciones, transporta las direcciones de memoria al que el procesador desea acceder, para leer o escribir datos. Se trata de un bus unidireccional.

El bus de datos, transfiere tanto las instrucciones que provienen del procesador como las que se dirigen hacia él. Se trata de un bus bidireccional.

El bus de control, transporta las órdenes y las señales de sincronización que provienen de la unidad de control y viajan hacia los distintos componentes de hardware. Se trata de un bus bidireccional en la medida en que también transmite señales de respuesta del hardware.

Los buses principales

Dentro de un equipo, se distinguen dos buses principales:

Bus interno, El bus interno permite al procesador comunicarse con la memoria central del sistema (la memoria RAM).

Bus de expansión, permite a diversos componentes de la placa madre (USB, puerto serial o paralelo, tarjetas insertadas en conectores PCI, discos duros, unidades de CD-ROM y CD-RW, etc.) comunicarse entre sí. Sin embargo, permite principalmente agregar nuevos dispositivos por medio de las ranuras de expansión que están a su vez conectadas al bus de entrada/salida.

Diferentes Buses

ChipSets

El chipset Norte, se encarga de controlar las transferencias entre el procesador y la memoria RAM. Se encuentra ubicado físicamente cerca del procesador. También se lo conoce como GMCH que significa Concentrador de controladores Gráficos y de Memoria.

El chipset Sur, administra las comunicaciones entre los distintos dispositivos periféricos de entrada-salida. También se lo conoce como ICH (Concentrador Controlador de Entrada y Salida).

ChipSet Norte y Sur

Ranura de Expansión

Una ranura de expansión es un elemento de la placa base de un ordenador que permite conectar a ésta una tarjeta adicional o de expansión, la cual suele realizar funciones de control de dispositivos periféricos adicionales, tales como monitores, impresoras o unidades de disco.

Tipos de Ranuras 1

XT, Es una de las ranuras más antiguas y trabaja con una velocidad muy inferior a las ranuras modernas (8 bits) y a una frecuencia de 4,77 MHz, ya que garantiza que los PC estén bien ubicados para su mejor funcionamiento; necesita ser revisados antes.

ISA, a ranura ISA es un ranura de expansión de 16 bits capaz de ofrecer hasta 16 MB/s a 8 megahercios. Los componentes diseñados para la ranura ISA eran muy grandes y fueron de las primeras ranuras en usarse en las computadoras personales.

Tipos de Ranuras 2

VESA, Es fácilmente identificable en la placa base debido a que consiste de un ISA con una extensión color marrón, trabaja a 32 bits y con una frecuencia que varia desde 33 a 40 megahercios.

PCI, es un bus de ordenador estándar para conectar dispositivos periféricos directamente a su placa base. Estos dispositivos pueden ser circuitos integrados ajustados en ésta tarjetas de expansión que se ajustan en conectores. Es común en las computadoras personales, donde ha desplazado al ISA como bus estándar, pero también se emplea en otro tipo de ordenadores.

Tipos de Ranuras 3

PCI-Express, es una evolución de PCI, en la que se consigue aumentar el ancho de banda mediante el incremento de la frecuencia, llegando a ser 32 veces más rápido que el PCI.

Puertos

Son una interfaz a través de la cual los diferentes tipos de datos se pueden enviar y recibir. Dicha interfaz puede ser de tipo físico, o puede ser a nivel de software. Hay diferentes tipos de puertos

Puerto lógico:

Se denomina así a una zona, o localización, de la memoria de un ordenador que se asocia con un puerto físico o con un canal de comunicación, y que proporciona un espacio para el almacenamiento temporal de la información que se va a transferir entre la localización de memoria y el canal de comunicación.

Puertos (Continuación)

Puerto físico

Un puerto físico, es aquella interfaz, o conexión entre dispositivos, que permite conectar físicamente distintos tipos de dispositivos. Estas conexiones tienen denominaciones particulares como, por ejemplo, los puertos "serie" y "paralelo" de un ordenador.

Tipos de Puertos Físicos IPuerto serie: es una interfaz de comunicaciones entre

ordenadores y periféricos en donde la información es transmitida bit a bit de manera secuencial, es decir, enviando un solo bit a la vez (el puerto paralelo que envía varios bits)

PCI: son ranuras de expansión de la placa madre de un ordenador en las que se pueden conectar tarjetas de sonido, de vídeo, de red, etc.

PCI-Express: Tiene velocidad de transferencia de 16x (8GB/s) y se utiliza en tarjetas gráficas.

Puertos de memoria: Los puertos de memoria son aquellos puertos, o bahías, donde se pueden insertar nuevas tarjetas de memoria, con la finalidad de extender la capacidad de la misma.

Tipos de Puertos Físicos II

Puertos inalámbricos

Las conexiones en este tipo de puertos se hacen, sin necesidad de cables, a través de la conexión entre un emisor y un receptor utilizando ondas electromagnéticas.

Puerto USB:

Un puerto USB permite conectar hasta 127 dispositivos y ya es un estándar en los ordenadores de última generación, que incluyen al menos cuatro puertos USB 2.0 en los más modernos, y algún USB 1.1 en los mas anticuados. A través del USB no sólo se transfieren datos; además es posible alimentar dispositivos externos.

Diferentes Puertos

Paralelo Serie

USB Sonido

Funcionamiento en Bloques de la CPU

Las tres unidades principales en el ordenador son la CPU, la unidad central de memoria y la unidad de entrada y salida, las cuales e explicado en diapositivas

anteriores.

Estas unidades se comunican entre ellas mediante los buses los cuales existen tres tipos. Los de control, de dirección, y de datos como podemos ver e n la

siguiente imagen.

Funcionamiento en bloques de la CPU II

El bus de direcciones, transporta las direcciones de memoria al que el procesador desea acceder, para leer o escribir datos. Se trata de un bus unidireccional.

El bus de datos, transfiere tanto las instrucciones que provienen del procesador como las que se dirigen hacia él. Se trata de un bus bidireccional.

El bus de control, transporta las órdenes y las señales de sincronización que provienen de la unidad de control y viajan hacia los distintos componentes de hardware. Se trata de un bus bidireccional en la medida en que también transmite señales de respuesta del hardware.

De esta forma la CPU se comunica con las otras dos unidades centrales y da lugar a una gran red de comunicación que hace posible el correcto funcionamiento del ordenador, y que nosotros mediante los periféricos de entrada y salida podamos a la vez comunicarnos con el ordenador.

ROM

La memoria de sólo lectura, conocida también como ROM (read-only memory), es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrónicos, que permite sólo la lectura de la información y no su escritura, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía. Los datos almacenados en la ROM no se pueden modificar, o al menos no de manera rápida o fácil. Se utiliza principalmente para contener el firmware (programa que está estrechamente ligado a hardware específico, y es poco probable que requiera actualizaciones frecuentes) u otro contenido vital para el funcionamiento del dispositivo, como los programas que ponen en marcha el ordenador y realizan los diagnósticos.

Tipos de ROM

- Memoria PROM

- Memoria EPROM

- Memoria EEPROM

- Memoria Flash

RAM

La memoria de acceso aleatorio (random-access memory, RAM) es la memoria desde donde el procesador recibe las instrucciones y guarda los resultados, es de lectura y escritura.

SDR SDRAM

PC100: SDR SDRAM, funciona a un máx de 100 MHz.

PC133: SDR SDRAM, funciona a un máx de 133 MHz.

DDR SDRAM

PC2100 o DDR 266: funciona a un máx de 133 MHz.



RAM

DDR2 SDRAM

PC2-4200 o DDR2-533: funciona a un máx de 533 MHz.




PC2-9000 o DDR2-1200: funciona a un máx de 1200 MHz

DDR3 SDRAM




Memorias Caché

Es un conjunto de datos duplicados de otros originales, con la propiedad de que los datos originales son costosos de acceder, normalmente en tiempo, respecto a la copia en la caché. Cuando se accede por primera vez a un dato, se hace una copia en el caché; los accesos siguientes se realizan a dicha copia, haciendo que el tiempo de acceso medio al dato sea menor. Cuando el procesador necesita leer o escribir en una ubicación en memoria principal, primero verifica si una copia de los datos está en la caché. Si es así, el procesador de inmediato lee o escribe en la memoria caché, que es mucho más rápido que de la lectura o la escritura a la memoria principal.

Memoria Cache

Tarjeta Gráfica

Una tarjeta gráfica es una tarjeta de expansión para una computadora u ordenador, encargada de procesar los datos provenientes de la CPU y transformarlos en información comprensible y representable en un dispositivo de salida, como un monitor o televisor.

Componentes de la Gráfica

GPU

La GPU, es un procesador (como la CPU) dedicado al procesamiento de gráficos; su razón de ser es aligerar la carga de trabajo del procesador central y, por ello, está optimizada para el cálculo en coma flotante, predominante en las funciones 3D

Memoria gráfica de acceso aleatorio

Son chips de memoria que almacenan y transportan información entre sí. Existen de dos tipos, Dedicada cuando, la tarjeta gráfica o la GPU dispone exclusivamente para sí esas memorias y compartida cuando se utiliza memoria en detrimento de la memoria RAM.

Tarjeta de sonido

Una tarjeta de sonido es una tarjeta de expansión para computadoras que permite la salida de audio bajo el control de un programa informático llamado controlador o driver

Tarjeta de RED

Una tarjeta de red o adaptador de red permite la comunicación con aparatos conectados entre si y también permite compartir recursos entre dos o más computadoras (discos duros, CD-ROM, impresoras, etc).

Disco duro

Un disco duro es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos.

Características de un disco duro Tiempo medio de acceso: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista y el sector

deseado.

Tiempo medio de búsqueda tiempo que tarda en situarse en la pista

Tiempo medio de lectura/escritura tiempo que tarda en situarse en el sector.

Tiempo medio de búsqueda: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista deseada; es la mitad del tiempo empleado por la aguja en ir desde la pista más periférica hasta la más central del disco.

Tiempo de lectura/escritura: Tiempo medio que tarda el disco en leer o escribir nueva información: Depende de la cantidad de información que se quiere leer o escribir, el tamaño de bloque, el número de cabezales, el tiempo por vuelta y la cantidad de sectores por pista.

Latencia media: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en el sector deseado; es la mitad del tiempo empleado en una rotación completa del disco.

Velocidad de rotación: Revoluciones por minuto de los platos. A mayor velocidad de rotación, menor latencia media.

Tasa de transferencia: Velocidad a la que puede transferir la información a la computadora una vez la aguja está situada en la pista y sector correctos.

Estructura física

Dentro de un disco duro hay uno o varios discos concéntricos llamados platos que giran todos a la vez sobre el mismo eje, al que están unidos. El cabezal está formado por un conjunto de brazos paralelos a los platos, alineados verticalmente y que también se desplazan de forma simultánea, en cuya punta están las cabezas de lectura/escritura.

Cada plato posee dos caras, y es necesaria una cabeza de lectura/escritura para cada cara.

Los cabezales pueden moverse hacia el interior o el exterior de los platos, lo cual combinado con la rotación de los mismos permite que los cabezales puedan alcanzar cualquier posición de la superficie de los platos.

Direccionamiento de un HDDPlato: cada uno de los discos que hay dentro del disco duro.

Cara: cada uno de los dos lados de un plato.

Cabeza: número de cabezales.

Pistas: una circunferencia dentro de una cara; la pista 0 está en el borde exterior.

Cilindro: conjunto de varias pistas; son todas las circunferencias que están alineadas verticalmente (una de cada cara).

Sector : cada una de las divisiones de una pista. El tamaño del sector no es fijo, siendo el estándar actual 512 bytes, aunque próximamente serán 4

Imágenes indicativas

Pista (A), Sector (B), Sector de una pista (C), Clúster (D)

La BIOS o SETUP

Es un software que localiza y reconoce todos los dispositivos necesarios para cargar el sistema operativo en la memoria RAM, es un software muy básico instalado en la placa base que permite que ésta cumpla su cometido. Proporciona la comunicación de bajo nivel, el funcionamiento y configuración del hardware del sistema que, como mínimo, maneja el teclado y proporciona una salida básica emitiendo pitidos normalizados por el altavoz de la computadora si se producen fallos durante el arranque. En la setup se pueden modificar cosas como la interfaz de arranque, la fecha la ora, el numero de veces que deseas que se cheque la memoria RAM etc, pero con la evolución de la misma cada vez nos permite modificar menos opciones ya que normalmente viene ya totalmente optimizada para trabajar al máximo rendimiento.

Imágenes de la SETUP

PARTICIONAMIENTO DEL DISCO DUROLA TABLA DE PARTICIONES

Los discos flexibles no tienen tablas de partición y no pueden sufrir particiones. La Tabla de Particiones presente en todo disco duro, permite dividir un disco duro en zonas (llamadas particiones) que se comportaran para el DOS como discos diferentes. Es posible, incluso, reservar espacio en ellas para otros sistemas operativos, que podrá utilizar para crear sus propias particiones. El comando FDISK del DOS crea la Tabla de Particiones. Se le utiliza para generar particiones y seleccionar de entre ellas la activa. Un disco funcionando bajo DOS puede tener hasta cuatro particiones , pero es posible activar una a un tiempo. La Tabla de Particiones se inicia con un código llamado Registro de Carga Maestro, que contiene la información de cual es la unidad activa, es decir aquella con la que se arranca el sistema. Después de particionar su disco, debe de todas maneras dar formato a cada partición antes de que pueda ser usada. Cuando se da formato a un disco el MS-DOS prepara una partición existente para la recepción de archivos.

TIPOS DE PARTICIONESLa Partición Primaria de DOS Es el área en donde se almacenan los archivos

IO.SY, MSDOS.SYS y COMMAND.COM necesarios para arrancar el sistema. Además la partición primaria puede contener otros archivos. Si desea iniciar el MS-DOS desde un disco duro, ese disco debe tener una partición primaria de DOS. Esta partición debe ser la partición ACTIVA y en general se le asigna la letra de disco C.

La Partición Extendida de DOS Es una área en donde otros archivos que no son del sistema, son almacenados. Una partición extendida es opcional. Cuando se crea una partición extendida del DOS, se le divide en uno o más discos lógicos, para ello existen 23 letras disponibles para designar a los discos lógicos (A - Z). Los discos A y B están reservados para las disqueteras, el disco C esta reservado para la partición primaria del DOS . Por lo tanto existen 23 discos lógicos que se pueden crear en una partición extendida del DOS.

Tipos de Particiones 2

LA PARTICIÓN ACTIVA Para iniciar su sistema operativo desde un disco duro, debe convertir la partición primaria en la partición activa. Por ejemplo, para usar el MS-DOS, active su partición primaria de DOS. Un disco duro solo puede tener una partición activa a la vez.

FdiskEl Fdisk es un programa que permite crear particiones con FAT16 Y FAT32, recordemos que

crear un partición es dividir de forma lógica el disco duro en partes, como si fuesen varios discos duros (en verdad físicamente hablando es un solo disco). El Fdisk se incluye por defecto en los discos de arranque de Windows 98 y Windows ME, para acceder a este programa se escribe Fdisk en la línea de comandos: C:\> fdisk, después de pulsar intro, se nos hará una advertencia de que nuestro disco duro es mayor que 512 MB(tamaño de un clúster), presionamos la tecla S del teclado y luego intro. Aparece un menú con unas opciones enumeradas:

La opción número 1 sirve para crear una partición primaria de DOS, por ejemplo para instalar Windows 95, 98 o ME (también para 2000 y XP pero es mejor formatear en NTFS para instalar estos sistemas operativos).

La opción número 2 es establecer una partición activa, la cual nos sirve para indicarle a la BIOS en que partición debe buscar primero el sistema operativo, es decir, daremos de alta la partición en la que pensemos instalar el sistema operativo.

La opción número 3 nos sirve cuando por algún motivo queremos eliminar de una partición lógica de DOS.

La opción número 4 nos muestra un informe detallado de todas las particiones del disco duro como la etiqueta de volumen, sistema de archivos, tamaño del disco (siempre expresado en MB).

Fdisk Menú Imagen

Esclavo/Maestro

La configuración de los jumpers en una unidad IDE es algo de suma importancia, ya que es la única forma que tiene el sistema de saber qué orden le hemos dado a estos dispositivos, y en consecuencia, en qué orden debe acceder a ellos e indirectamente desde cual efectuar el arranque del sistema. Por ejemplo en caso de los discos duros si tienes dos el que as colocado como maestro es el que tiene que tener el sistema operativo instalado en el mismo, los esclavos no tienen porque tener ningún S.O.

Esclavo/Maestro II

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