Equipo e Infraestructura Física

ÍndiceÍ Concepto de Ordenador

C Estructura del Ordenador

E Funcionamiento del Ordenador

F Montando un Ordenador

M Historia de los Ordenadores

Ordenador o ComputadoraUna computadora u

ordenador es un sistema

digital con tecnología

microelectrónica capaz de

procesar información a partir de un grupo de instrucciones denominado

programa.

La estructura básica de una computadora incluye

microprocesador (CPU),

memoria y disposit ivos de

entrada/salida (E/S), junto

a los buses que permiten lacomunicación entre ellos.

Concepto de Ordenador

Sistema DigitalUn sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación, transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales.Se dice que una señal es

digital cuando las magnitudes de la

misma se representan mediantevalores discretos en lugar de variables continuasPor ejemplo, el interruptor de la luz sólo puede tomar dos valores o estados: abierto o cerrado (lámpara encendida o apagada)

MicroelectrónicaLa microelectrónica es la aplicación de la cienciaelectrónica a componentes y circuitos de dimensiones muy pequeñas, microscópicas y hasta de nivel molecular para

producir dispositivos y equipos electrónicos de dimensiones reducidas pero altamente funcionalesEl teléfono celular, el microprocesador de la CPU y la computadora tipo Palm

son claros ejemplos de los alcances actuales de la

Tecnología

Microelectrónica.

InformaciónEn sentido general, la

información es un conjuntoorganizado de datos, que constituyen un mensaje sobre un determinado ente o fenómeno .Si, por ejemplo, se organizan los datos sobre un país

(número de habitantes, densidad de población, nombre del presidente, ...) y se escribe, por ejemplo, el capítulo de un libro, podemos decir que esecapítulo constituye

información sobre ese país.

ProgramaPrograma es un esquema que muestra la secuencia que lleva a cabo un proceso

Software es el conjunto de programas que puede ejecutar el hardware para la realización

de las tareas de computación a las que sedestina.Se trate del conjunto deinstrucciones que permitela utilización del ordenador.

Estructura del Ordenador

EstructuraLa estructura básica de una computadora incluye

microprocesador (CPU),

memoria y dispositivos de

entrada/salida (E/S), junto

a los buses que

permiten la comunicación

entre ellos, memória

microprocesador,

disposit ivos de

entrada/salida, buses CPU.

Microprocesador Un Microprocesador es un conjunto de circuitoselectrónicos altamente integrado para cálculo y control computacional, es utilizado como Unidad Central de

Proceso (CPU) en un ordenador y en otros dispositivos electrónicos complejos como cámaras fotográficas , impresoras, ...Intel, ADM, …

CPUSe denomina CPU (siglas de Central Processing Unit) o

Unidad Central de Proceso

(UCP) a la unidad donde seejecutan las instrucciones de los programas y se controla el

funcionamiento de los distintos componentes del ordenador . Suele estar integrada en un chip denominado microprocesador Es el corazón de todo computador.

Memoria Dispositivo capaz de almacenar información

La memoria de ordenador es la parte del hardware que

retiene durante cierto período de tiempo información que

necesita el sistema para funcionar correctamente.

Tipos de MemoriaDisco duro: almacena los archivos y programas del usuario;Mantiene la información incluso si el ordenador es apagado y tiene una gran capacidad de almacenamiento

Memoria RAM: usada para almacenar cosas tales comoprogramas e información de manera temporal mientras el ordenador está siendo utilizado; Este tipo de memoria es rápida y es útil

para acceder a datos sin tener que leerlos deun soporte de almacenamiento más lento, como un disco duro.La información se pierde cuando el ordenador es apagado (es volátil)

Memoria caché: es generalmente encontrada en los microprocesadores, discos duros u otros aparatos, es una pequeña cantidad de memoria de muy alta velocidad.

Dispositivos Entrada/SalidaUn dispositivo de

entrada/salida es cada uno de los elementos físicos (hardware) de un ordenador o computadora que permiten al sistema interactuar con elementos o actores físicos externos a la computadora

c Pantallas o terminales (dispositivos de salida)

( Teclados o dispositivos

apuntadores, como ratones,

joystick (dispositivos de entrada)

e Sistemas de

almacenamiento, como discos duros (dispositivos de entrada y salida) o lectoresde medios ópticos

d Impresoras (dispositivos de salida)

BusesEn arquitectura de

ordenadores, un bus es un subsistema

que transfiere datos o electricidad entre componentes del

ordenador dentro de un ordenador o entre ordenadores

.

Funcionamiento del Ordenador

Arquitectura von NeumannAunque las tecnologías empleadas en las computadoras digitales han cambiado mucho desde que aparecieron los primeros computadores en los años 40, la mayoría todavía

utilizan la arquitectura von

Neumann, propuesta aprincipios de los años 1940 por John von NeumannLa arquitectura von Neumann describe un

computador con 4 secciones principales: la

unidad lógica y aritmética

(ALU), la unidad de control,

la memoria, y los

dispositivos de entrada y

salida (E/S);Estas partes están interconectadas por un

conjunto de cables

denominados buses.

Esquemamismo dispositivo de almacenamiento tantopara las instrucciones como para los datosCPU

Fase 1 von NeumannObtiene la siguiente instrucción desde la memoria (1)en la dirección indicada por el contador de programa(2) y la guarda en el registro de instrucción (3) 123

Fase 2 von NeumannAumenta el contador de programa (4) en la longitudde la instrucción para apuntar a la siguiente 4

Fase 3 von NeumannDescodifica la instrucción mediante la unidad de control(5); Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes(6) del ordenador para realizar una función determinada

Fase 4 von Neumann

Se ejecuta la instrucción (Ésta puede cambiar el valor delcontador del programa, permitiendo así operacionesrepetitivas; El contador puede cambiar también cuando secumpla una cierta condición aritmética, haciendo que elordenador pueda 'tomar decisiones', que pueden alcanzarcualquiergrado de complejidad, aritmética y lógica) + - x /

Fase 5 von NeumannVuelve al paso 1 y obtiene la siguiente instrucción desdela memoria en la dirección indicada por el contador deprograma y la guarda en el registro de instrucción

AñadidosHoy en día, la mayoría de ordenadores estánbasados en esta arquitectura, aunque puedenincluir otros dispositivos adicionales, (por ejemplo,

para gestionar las interrupciones de dispositivosexternos como ratón, teclado, …)

Montando un Ordenador

La CajaVentiladores de discos

Placa Base

CPU

Tarjetas

Almacenamiento

Fin

www.pasarlascanutas.comhttp://users.servicios.retecal.es/jesussanz/html/hardware/montaje/montar1.htm

Encender el Ordenador

Cuando se conecta el interruptor de un ordenador,ocurren una serie de operaciones (dos grandes tipos)Los test de comprobación: Entrada de la alimentacióneléctrica al ordenador desde la fuente de alimentación;Llamada del microprocesador a la ROM-BIOS; La BIOS leda las indicaciones de los test a realizar; Comprobacióndel bus de expansión (placas instaladas); Verificación dela tarjeta de vídeo; Comprobación de la memoria caché;Comprobación de la memoria RAM; Comprobación delteclado; Comprobación de las unidades de disco.La carga del resto del sistema operativo:según el sistema operativo que se tenga.

Historia de los OrdenadoresCalculadorasHistoria de los Ordenadores 36. Las calculadoras aparecen porque el hombre necesita realizar cálculos básicos para el control de sus propiedadesLa calculadora más antigua

son las manosLuego empieza a utilizar

trozos de madera y piedras El paso siguiente es asignar

un valor simbólico a un objeto

El ábaco se compone de un marco de madera en el que hay tendidos una serie de varillas; en cada una se insertan una serie de cuentas que permiten almacenar números y realizar operaciones de suma y resta.

Calculadora Mecánica

En 1623, un alemán llamado Schickard diseño la primera calculadora que sumaba y restaba (tuvo tan mala suerte que el modelo fue destruido en un incendio).

La calculadora más famosa de esta época fue desarrollada por el filósofo Blaise Pascal a los 19 años Machina Aritmética (sumas y restas).

G.W. Leibniz En 1671, Gottfried Wilhelm Leibniz construye la primeramáquina capaz de sumar, restar, multiplicar y dividir.

La Máquina UniversalTodas estas máquinas no eran completamente automáticas ya que requerían la intervención humana durante el proceso de cálculo.

Comienzos Siglo XIX A comienzos del XIX el francés Joseph-Marie Jacquardinventa un telar mecánico cuyos diseños se reproducíangracias a una serie de tarjetas perforadas.

La Máquina Analítica

Utilizando el procedimiento de las tarjetas

perforadas unido a los diseños de ruedas mecánicas, Charles Babbage desarrolla en 1834 la Máquina AnaliticaTenía los tres componentes básicos de un ordenador moderno:una memoria, una unidad de cálculo y una unidad de controlAlmacenaba programas IBM.

En 1980 Herman Hollerith, crea una máquina para realizar el censo de los EEUU

Esta máquina utiliza un sistema electrónico para la lectura de las tarjetas perforadas y un sistema mecánico para calcular.En 1924 la compañía fundada por Hollerith cambia de nombre para denominarse “Internacional Business Machines”.

Ordenadores ModernosAparece la tecnología eléctrica que permite la incorporación de reles.En china antiguamente ya se había utilizado un sistema binario de numeración.Se desarrolla la Lógica Algebraica de BooleLas computadoras, a diferencia de las calculadoras, poseen un programa, el cual puede ser modificado para

que la máquina realice diferentes operaciones, mientras que las calculadoras se limitan a un único propósito, o varios, pero ya prefijados desde su fabricación.

Primera Generación (1940-1960) En 1936 Turing desarrolla una teoría sobre el funcionamiento de calculadores binariosEn 1941 el científico alemán Konrad Zuseconstruye la primera computadora que

plasma la teoría de Turing con reles. La Universidad de Harvard establece unacuerdo con IBM pare crear un computadorde carácter general; Terminada en 1944, elMark I tardaba diez segundos en multiplicar ocupando 25m2.

ENIAC

En 1947 se construyó en la Universidad de Pennylvania la ENIAC, que fue la primera computadora propiamente dicha Ocupaba todo un sótano de la Universidad y pesaba 30 toneladas, pero

realizaba cinco mil operaciones aritméticas por segundo.

J. von Neumann Considerado el padre de las computadoras modernas por el impacto de sus ideas, John von Neumann se incorpora al proyecto ENIAC . Bajo subvención del Departamento de Defensa de EEUU, crea EDVAC la primera máquina que, además de almacenar los datos, era capaz de

almacenar programas para su funcionamiento.

Segunda Generación (1960-1965) Se cambia la válvula de vacío por el transistorSu aparición hizo que las computadoras fuesen más

rápidas, pequeñas y baratas

Tercera Generación (1965-1975)

Se caracteriza por la aparición de los circuitosintegrados realizados a base de silicio, el aumento de la velocidad, el mayor

número de programas y la apariciónde terminales. Nace el concepto de Sistema Operativo (IBM serie 360)

Cuarta Generación (1975-1990)

Aparecen los chip, circuitos integrados con gran cantidad

de transistores integrados en un pequeño espacio. Se abre una nueva era con la aparición de las Computadoras Personales (Personal Compute; PC)En 1976 Steve Wozniak y Steve Jobs fabrican en elgaraje de su casa Apple I, la primera microcomputadoradel mundo

Quinta Generación (1990-)La velocidad se dispara y se generaliza el Ordenador Personal. Ley de Moore: “El número de transistores pormicroprocesador se duplica cada 18 meses”. La ley de Moore se ha cumplido en los últimos 30 años y se prevé que se cumpla durante los próximos 20 años