estructura de un computador

SUB-PROYECTO INFORMTICA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

DE LOS LLANOS OCCIDENTALES EZEQUIEL ZAMORA

VICERRECTORADO DE PRODUCCIN AGRCOLA

ESTRUCTURA DE UN COMPUTADOR

Concepto y Funciones, Parte Fsica y Lgica,

Componentes Bsicos

UNELLEZ-Guanare Estructura de un Computador

Prof. Jorge Luis Quintero Valera - 2 -

Tabla de contenido

Estructura de un Computador ................................................................................................................... 3

El Computador ...................................................................................................................................... 3

Principales Funciones ....................................................................................................................... 3

Partes de un Computador .......................................................................................................................... 3

Parte Fsica (Hardware) .................................................................................................................... 4

Estructura de la Parte Fsica .......................................................................................................... 4

Unidades de Entrada ................................................................................................................. 4

Unidades de Salida .................................................................................................................... 4

Unidad Central de Procesamiento (CPU) ................................................................................. 5

Unidad de Control ................................................................................................................. 5

Unidad Aritmtico-Lgica .................................................................................................... 5

Unidad de Memoria .............................................................................................................. 5

Unidades de Memoria Auxiliar ............................................................................................. 6

Parte Operativa (Software)................................................................................................................ 8

Programa ....................................................................................................................................... 9

Instruccin ................................................................................................................................. 9

Lenguajes de Programacin .......................................................................................................... 9

Tipos de Lenguaje ....................................................................................................................... 10

Lenguajes de Bajo Nivel ......................................................................................................... 10

Lenguajes de Alto Nivel .......................................................................................................... 10

Proceso de Compilacin de un Programa ............................................................................ 11

Aplicaciones o Paquetes Informticos ......................................................................................... 11

Componentes Bsicos de un Sistema de Computacin ...................................................................... 12



Software Hardware

Estructura de un Computador

El Computador

Es una mquina que obedece rdenes para efectuar clculos y operaciones lgicas; un dispositivo electrnico capaz de recibir y almacenar informacin, y actuar en base a sta de una manera predecible y predeterminada.

Principales Funciones Un computador requiere de ciertas funciones para lograr su objetivo, estas son incorporadas al momento de su fabricacin entre ellas tenemos:

Capacidad de almacenamiento.

Ejecucin de operaciones a gran velocidad.

Posibilidad de hacer grandes y complicados clculos.

Capacidad para comunicarse con el mundo externo; recibiendo datos, procesndolos y proporcionando respuestas.

Partes de un Computador

Parte Fsica (Hardware).

Parte Operativa (Software).



Parte Fsica (Hardware)

La parte fsica de un computador es la mquina misma, es decir, todo lo que es tangible. Tiene que ver con tres disciplinas:

Tecnologa: Consiste en el estudio de los componentes electromecnicos, tales como: transistores, resistencias, circuitos integrados, elementos de memoria y motores, entre otros.

Lgica: Tiene que ver con el estudio del ensamblaje de los componentes electrnicos usados para construir circuitos: sumadores, registros.

Arquitectura: Es la importancia del incremento de complejidad en la organizacin de los sistemas informticos y en el ensamblaje de la estructura de los computadores.

Estructura de la Parte Fsica

Unidades de Entrada.

Unidad Central de Procesamiento (CPU):

o Unidad de Control. o Unidad Aritmtico-Lgica. o Unidad de Memoria. o Unidades de Memoria Auxiliar.

Unidades de Salida.

Unidades de Entrada Son aquellas por medio de las cuales se introduce al computador la informacin necesaria para ejecutar determinada actividad, usando para ello dispositivos que actan como medios de comunicacin entre la mquina y el mundo exterior. Entre los dispositivos podemos mencionar: Teclado, Ratn (Mouse), Scanner, Lector de cdigos de barra, Lpiz ptico, Cd-Rom, DVD-Rom, Mesa digitalizadora, Cmara de vdeo, Cmara digital, Micrfono, Capta huellas, Monitores de toque de pantalla (Touch Screens), entre otros.

Unidades de Salida Estas unidades permiten presentar al usuario los resultados del procesamiento de los datos. Los medios ms utilizados son: Monitores, Impresoras, Graficadores (Plotter), VideoBin, Cornetas, entre otros.

Los medios de almacenamiento masivo o unidades de memoria auxiliar tambin son considerados unidades de entrada y salida, entre ellos tenemos: Discos Flexibles, Discos Duros, Cintas Magnticas (Tape Backup), Compact Disk (CD), DVD, Discos Porttiles USB (PenDrivers).



Unidad Central de Procesamiento (CPU) Es la unidad que recibe la informacin del exterior a travs de los dispositivos de entrada; la procesa y posteriormente la orienta a las unidades de salida. Para ello cuenta con los siguientes dispositivos:

Unidad de Control Es el conjunto de circuitos electrnicos que se encarga de coordinar a todos los dems elementos que componen a la Unidad Central de Procesamiento (CPU). Principales Funciones de la Unidad de Control

La unidad de control es la encargada de vigilar la informacin que entra al computador con el propsito de colocarla adecuadamente en la memoria.

De necesitarse una operacin Aritmtica o Lgica, la Unidad de Control se encarga de extraer (Leer) la informacin de la memoria y envirsela en el orden adecuado a la Unidad Aritmtico-Lgica. Posteriormente, almacena (Graba) los resultados nuevamente en la memoria.

Tambin extrae los datos de la memoria y los orienta a los dispositivos de salida.

Unidad Aritmtico-Lgica Realiza las operaciones Aritmticas y Lgicas. Su funcin principal es operar los datos que recibe siguiendo las indicaciones dadas por la Unidad de Control. Actualmente no se puede establecer una diferencia fsica entre la Unidad Aritmtico-Lgica y la Unidad de Control, ya que puede resultar algo arbitrario, esto se debe a que los circuitos electrnicos que las forman generalmente estn entremezclados.

Unidad de Memoria

La unidad de memoria almacena la informacin que ser procesada por la CPU. Es un dispositivo electrnico capaz de guardar datos e instrucciones de programa dentro de l. A menudo se relaciona con dos trminos: RAM (Random-Access Memory) Memoria de acceso aleatorio o al azar. Es el tipo principal de memoria de un computador y la disponible al usuario. En este dispositivo de almacenamiento temporal se puede leer o escribir informacin en forma inmediata, esta informacin puede ser retirada, modificada y almacenada nuevamente. Generalmente, estos valores se pierden cuando se corta el suministro de energa elctrica. Para no perder la informacin que se encuentra en la Memoria RAM debe ser almacenada empleando



dispositivos o unidades de Memoria Auxiliar. ROM (Read-Only Memory) Memoria de slo lectura. Es colocada durante la fabricacin del computador, no puede ser modificada por el usuario. Se trata de circuitos integrados con funciones especficas y predeterminadas. La informacin almacenada en este tipo de memoria se requiere al momento que el computador es encendido, permanece an despus de apagada la mquina.

Unidades de Memoria Auxiliar La capacidad de la memoria RAM es limitada en la mayora de los computadores, por esta razn, los equipos de computacin se apoyan en los dispositivos de memoria auxiliar para almacenar datos en forma permanente. Este almacenamiento se hace en: Discos Flexibles, Discos Duros, Cintas Magnticas (Tape Backup), Compact Disk (CD), DVD, Discos Porttiles USB (PenDrivers).

Unidades de Medida de la Capacidad de Memoria de un Computador y de los Dispositivos o Unidades de Memoria Auxiliar Se conoce las diferentes escalas de medida que usa el hombre para medir el peso, longitud, temperatura, volumen, presin, entre otras. De la misma forma, existen escalas para medir la capacidad de memoria de un computador y de los dispositivos o unidades de memoria auxiliar.

Bit

Cuando se introduce un nmero o carcter a la computadora se hace basado en pulsos electrnicos codificados en clave Binaria, cada pulso recibe el nombre de bit (Binary digIT o Dgito Binario). Es la cantidad de informacin MS PEQUEA que un computador puede retener. Cada bit especifica un solo valor 0 o 1, sta es la razn por la que la base del sistema binario es 2.

Byte

Un byte equivale a 8 bits.

0 1 2 3 4 5 6 7

1 1 0 1 0 1 0 1

1 Byte ----> 8 Bits

KiloByte

Equivale a la potencia de dos ms cercana a mil, o sea, dos elevado a la diez (210), que es igual a 1.024 Bytes. Generalmente se denota como Kb.

1 KiloByte --> 1.024 Bytes

MegaBytes

Equivale a 1024 KiloBytes, aproximadamente un milln de bytes (1.000.000 Bytes). Se denota como Mb.

1 MegaByte ---> 1024 KiloBytes



GigaBytes

Equivale a 1024 MegaBytes, aproximadamente mil millones de bytes (1.000.000.000 Bytes). Se denota como Gb.

1 GigaByte ---> 1024 MegaBytes

TeraBytes

Equivale a 1024 GigaBytes, aproxima-damente un milln de millones de bytes (1.000.000.000.000 Bytes). Se denota como Tb.

1 TeraByte ---> 1024 GigaBytes

El Byte (que equivale a 8 bits), constituye la unidad bsica de medida de la memoria de un computador o de los dispositivos almacenamiento auxiliar; si se transforma a su equivalente en el sistema decimal el valor resultante debe estar comprendido entre 0 (cuando todos los bits estn en 0) y 255 (cuando todos los bits estn en 1).

Comprobemos:

0 1 2 3 4 5 6 7

0 0 0 0 0 0 0 0

Para convertir el nmero binario a decimal se toma el bit y se multiplica por la base elevada a la posicin que ocupa, en este caso:

0x20 + 0x21 + 0x22 + 0x23 + 0x24 + 0x25 + 0x26 + 0x27= 0

0 1 2 3 4 5 6 7

1 1 1 1 1 1 1 1

Si se procede de la misma forma tenemos:

1x20 + 1x21 + 1x22 + 1x23 + 1x24 + 1x25 + 1x26 + 1x27= 255

De 0 a 255 van los smbolos o caracteres de la Tabla de Cdigos ASCII. Por esta razn se dice que un byte equivale a un carcter o smbolo. Si en el byte se comienzan a colocar 0 y 1 al convertir vamos a obtener un nmero comprendido entre 0 y 255, lo que hace referencia a un carcter o smbolo de la Tabla. Por ejemplo: Convertir el nmero binario 00111001 a decimal.

La colocacin del nmero binario en la tabla se hace de derecha a izquierda, es por esto que el primer 0 va en la posicin 7, el siguiente 0 en la posicin 6, el 1 que le sigue va en la posicin 5 y as sucesivamente.

0 1 2 3 4 5 6 7

1 0 0 1 1 1 0 0



Luego aplicamos el procedimiento anterior:

1x20 + 0x21 + 0x22 + 1x23 + 1x24 + 1x25 + 0x26 + 0x27= 57

Si se ubica sta posicin en la Tabla de Cdigos ASCII equivale al carcter o smbolo: 9

Parte Operativa (Software)

Hasta ahora se han mencionado los distintos componentes de un equipo de computacin (Hardware). Sin embargo, un computador no puede trabajar por si solo, ya que este realiza nicamente aquellas rdenes que el hombre le indica. Las rdenes se dan de tal forma que el computador las pueda entender.

La parte operativa de la mquina (Software), consiste en programas, y son estos los que controlan las actividades del computador. Sin programas una computadora no puede llevar a cabo ninguna actividad, puesto que no sabe lo que tiene que hacer. La funcin de los programas es hacer que el computador realice funciones tiles.



Programa

Es un conjunto de instrucciones usadas para que un computador ejecute una tarea especfica. El trabajo de planificar en forma precisa el proceso de resolucin de problemas recibe el nombre de PROGRAMACIN y las personas que tienen esta habilidad se les conocen como PROGRAMADORES.

Instruccin Es la parte ms pequea de un programa, as se les llama a las rdenes que se le dan al computador. Deben estar agrupadas para que formen un PROGRAMA.

Lenguajes de Programacin La nica manera que existe de comunicarse con un computador es a travs de los Lenguajes de Programacin. Cualquier estudio de un lenguaje, sobre todo si se relaciona con los computadores, debe iniciarse con un entendimiento claro de lo que es un lenguaje de programacin y que comprende. Igual a los humanos que necesitamos comunicarnos por medio de un lenguaje en particular, las computadoras requieren que se les d ordenes (instrucciones), para ejecutar lo que deseamos. Por ejemplo:

1. Leer el nmero 1. 2. Leer el nmero 2. 3. Sumar el nmero 1 y el nmero 2. 4. Mostrar el resultado de la suma. 5. Fin

Este es un grupo de rdenes que le indican a la mquina que sume dos nmeros, sin embargo, el computador no puede interpretar instrucciones escritas en un lenguaje como el anterior. Estas deben ser codificadas en un lenguaje de programacin especfico, como por ejemplo el PASCAL: Program sumar; Var numero1, numero2, suma : integer; Begin Write('Introduzca el numero 1: '); Readln(numero1); Write('Introduzca el numero 2: '); Readln(numero2); suma:=numero1+numero2; Writeln('La suma es: ',suma); End.

Cada lenguaje de programacin tiene su propia gramtica y sintaxis.



Tipos de Lenguaje

Lenguajes de Bajo Nivel Son aquellos lenguajes de programacin en los cuales las instrucciones de un programa se expresan en forma relativamente prxima a aquello que el Procesador Central de la computadora ejecuta directamente.

Por razones tecnolgicas la computadora trabaja con seales elctricas, con dgitos binarios, por lo que las nicas instrucciones que la mquina entiende son combinaciones de ceros 0 y unos 1. Un lenguaje de programacin de bajo nivel es el que proporciona poca o ninguna abstraccin del microprocesador de un computador. Consecuentemente es fcilmente trasladado a lenguaje de mquina.

La palabra "bajo" no implica que el lenguaje sea inferior a un lenguaje de alto nivel; se refiere a la reducida abstraccin entre el lenguaje y el hardware.

En general se utiliza este tipo de lenguaje para programar controladores (drivers). La programacin en un lenguaje de bajo nivel como el lenguaje de la mquina o el lenguaje simblico tiene ciertas ventajas:

Posibilidad de obtener la mxima velocidad con mnimo uso de memoria.

Mayor adaptacin al equipo.

Pero tambin tiene importantes inconvenientes:

Imposibilidad de escribir cdigo independiente de la mquina.

Mayor dificultad en la programacin y en la comprensin de los programas.

El programador debe conocer ms de un centenar de instrucciones.

En necesario conocer en detalle la arquitectura de la mquina.

Entre sus caractersticas estn que:

Se trabaja a nivel de Microinstrucciones, es decir, su programacin es al ms fino detalle.

Est orientado a la mquina.

Lenguajes de Alto Nivel Estos lenguajes estn orientados al programador, ya que son ms fciles de entender. Se programa rpidamente debido a que no hay que escribir cdigos binarios, sino instrucciones en INGLES. Esta es la razn por la cual los lenguajes de alto nivel estn ms cerca del lenguaje humano. Entre ellos existe: el BASIC, COBOL, PASCAL, FORTRAN, PL/I.

Actualmente, un programador puede construir un programa con mucha facilidad, la mayora de los lenguajes de programacin emplean herramientas Visuales (Visual) para generar software bajo ambiente Windows, esto quiere decir, que los programas son elaborados bajo un ambiente completamente grfico. Entre ellos: Visual Basic, Visual Clipper, Visual FoxPro, entre otros. En el caso del sistema operativo LINUX, los lenguajes de programacin conservan an la programacin



donde las instrucciones se dan en forma nativa, sin embargo, existen tambin algunos lenguajes de programacin visuales.

Ahora bien, el procesador central no entiende las instrucciones escritas directamente en lenguajes de alto nivel, ya que este solo trabaja con el lenguaje de mquina. Por esta razn se hace necesaria una TRADUCCIN, empleando los COMPILADORES.

Proceso de Compilacin de un Programa Generalmente los programas no son codificados en lenguaje de mquina. De esto se encarga un programa llamado COMPILADOR, este analiza un programa escrito en lenguaje fuente (programa fuente), chequea cada instruccin para determinar si cumple con las reglas predeterminadas por el lenguaje, sealando los errores en caso de existir alguno.

Este proceso crea un programa escrito en lenguaje objeto (programa objeto), el cual esta codificado en lenguaje de mquina. El COMPILADOR es parte del lenguaje de programacin que est usando.

Aplicaciones o Paquetes Informticos

Cuando se disea un conjunto de programas que interactan entre ellos ejecutando una actividad especfica, se est creando una aplicacin o un paquete informtico. Todo aquel software ya desarrollado que existe en el mercado con una orientacin definida, recibe el nombre de aplicacin o paquete. Actualmente las aplicaciones disponibles son muy variadas: hojas electrnicas de clculo, procesadores de palabras, graficadores, estadsticas, matemticas, de diseo arquitectnico, entre otros. Es muy importante recalcar que existe una diferencia entre los Programas ya desarrollados y los Programas por

desarrollar. Un programa ya desarrollado puede ser utilizado por cualquier persona sin necesidad de tener



conocimientos previos de computacin, ya que las empresas de Software los disean tomando en cuenta esta situacin. Pero cuando un programa no est desarrollado, se necesitan conocimientos de programacin y el dominio de un Lenguaje que permita fabricar el Software o aplicacin que se requiere. Esto quiere decir, que se deben tener conocimientos muy detallados de computacin.

Componentes Bsicos de un Sistema de Computacin

Monitor: El monitor es un dispositivo de salida. Tiene una pantalla parecida a la de un televisor. Como es de suponer el computador emplea el monitor para visualizar informacin; es decir, es nuestra ventana al interior de la mquina.

Teclado: Es una unidad de entrada que permite comunicarse con el computador, las teclas estn distribuidas de forma similar a una mquina de escribir pero con caractersticas adicionales (teclas especiales).

Ratn: Este es un dispositivo de entrada alternativo. A diferencia del teclado, que permite introducir la informacin tecleando, el ratn se utiliza para seleccionar entre distintas opciones desde la pantalla.

Impresora: Es otro dispositivo de salida. La mayora de las configuraciones de computadores cuentan con una impresora. Este dispositivo se utiliza para crear una salida permanente en papel. Puede que un equipo de computacin tenga ms de una impresora conectada, puesto que para distintas necesidades se utilizan tambin distintos tipos de impresora.

CPU (Unidad Central de Procesamiento): Por lo general se le da este nombre a la caja (CASE) donde se encuentra el Procesador Central (microprocesador o cerebro del computador); quien es el encargado de realizar todas las funciones de anlisis, clculos y lgicas del equipo. Sin embargo, en esta caja tambin se encuentran otros dispositivos, tales como: la tarjeta madre, fuente de poder, cables, tarjetas de vdeo, sonido y red, puertos de conexin, memoria, las unidades de disco, Fax/MODEM, componentes multimedia, entre otros.

Ratn Teclado

Unidad Central de

Procesamiento

Monitor Impresora

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