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Tema: Componentes físicos de un Computador

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Tema: Componentes físicos de un Computador. Hardware. Tema: Componentes físicos de un Computador. Recordando …. ¿Dónde se lleva a cabo el procesamiento de los datos en un Computador?. En la Unidad Central de Procesamiento (CPU). ¿Qué unidades conforman el procesador?. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Tema: Componentes físicos de un Computador

Page 2: Tema: Componentes físicos de un  Computador

¿Dónde se lleva a cabo el procesamiento de los datos en un Computador?

En la Unidad Central de Procesamiento (CPU)

¿Qué unidades conforman el procesador?

• Unidad Aritmética-Lógica (UAL)• Unidad de Control (UC)

Tema: Componentes físicos de un Computador

Recordando …

Page 3: Tema: Componentes físicos de un  Computador

¿La Unidad Central de Procesamiento forma parte del hardware?

¡Claro que sí!La CPU o procesador es un componente físico, un

chip

Recordando …

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Page 4: Tema: Componentes físicos de un  Computador

¿Cuál es la función de la UAL?

Ejecutar las operaciones aritméticas y lógicas con los datos.

¿Cuál es la función de la UC?

• Administrar los recursos del Computador.• Dirigir el flujo de datos hacia la UAL.

Recordando …

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Page 5: Tema: Componentes físicos de un  Computador

ROM ¿Cuáles son las dos categorías de memoria

principal?

RAM

Recordando …

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Page 6: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Características de la memoria ROM

• Permanente• El fabricante graba información en ella, que no

puede ser borrada o alterada. Contenido de la memoria ROM

Instrucciones para iniciar la operación del Computador. ¿Porqué se llama “firmware” a la memoria ROM?

Porque es resultado de la integración de hardware y software.

Recordando …

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Page 7: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Características de la memoria RAM

• Volátil• Su contenido cambia constantemente según se

ejecutan diferentes programas y se procesan nuevos datos.

• La localización de los datos es aleatoria. Contenido de la memoria RAM

Todos los programas y datos que se están procesando en un momento específico, porque ellos deben ser transferidos a la memoria RAM

para poder ejecutarse.

Recordando …

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Page 8: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Representa gráficamente la Arquitectura de VON NEWMANN

Dispositivosde Entrada

Dispositivos de Salida

Almacenamiento Secundario

Procesador(CPU)

MemoriaPrincipal

Recordando …

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Page 9: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Identificar los elementos de hardware que influyen en la velocidad de procesamiento de un Computador.

Explicar el funcionamiento e implicaciones de esos elementos.

Describir la función de la tarjeta madre y sus componentes.

Objetivos

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Page 10: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Factores que afectan la velocidad de procesamiento de un Computador:

Memoria RAMMemoria cachéTamaño del registroReloj del sistemaBuses

Tarjeta madre (motherboard) de un Computador y sus componentes.

Contenidos

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Page 11: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Los usuarios queremos un Computador que respondarápido ...

… Más rápido ...… Más rápido ...

… Más rápido !!!Factores que

afectan la velocidad de procesamient

o

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Page 12: Tema: Componentes físicos de un  Computador

¿Qué hace rápida a un Computador?

1. Reducción de la distancia entre los transistores que conforman el chip de la CPU.

2. Otros componentes:• Memoria RAM• Memoria Caché• Tamaño del registro• Reloj del sistema• Buses (datos y direcciones)

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Page 13: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Cantidad de memoria RAMUnidad de medida: Megabytes, Gigabytes, etc.

Si el Computador tiene poca memoria RAM, la frecuencia de transferencia de datos y programas

entre la RAM y el disco duro es más alta.

Este proceso de transferencia se llama paginación (Swapping) y reduce la velocidad de

procesamiento.

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Page 14: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Memoria Caché (L1/L2)Unidad de medida: Kilobytes

• Almacena los programas y datos referenciados más reciente y frecuentemente.

• Más rápida que la memoria RAM.• Está ubicada directamente en el CPU o

entre el CPU y la RAM => menor distancia.

Es muy cara, por la tecnología con que está hecha.

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Page 15: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Tamaño del registroUnidad de medida: bits

UAL: incluye localidades de memoria de alta velocidad que conservan los datos procesados en cada momento.

Estas localidades se conocen como:

Registros

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Page 16: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Indica la cantidad de datos con los que puede trabajar el Computador en cualquier momento.

Procesadores de 32 bits o de 64 bits.

Mientras más grande es el registro, más rápido es el procesamiento.

Tamaño del registroUnidad de medida: bits

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Page 17: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Reloj del sistemaUnidad de medida: Megahertz (MHz)

• El reloj del sistema controla los impulsos eléctricos en un determinado período de tiempo, permitiendo medir las operaciones de procesamiento del Computador.

• Un ciclo del reloj del sistema es el tiempo que le toma a un transistor apagarse y encenderse de nuevo.

• Hertz = ciclos por segundo.

• Megahertz (MHz): Millones de ciclos por segundo.

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Page 18: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Rutas o caminos físicos (cables) entre los componentes de un Computador. Los buses han evolucionado de acuerdo a los avances de los Computadores, para ayudar a la velocidad de procesamiento.

Tipos de buses:• Bus de datos.• Bus de direcciones.

Buses

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Page 19: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Bus de DatosConjunto de pistas (cables) por las cuales viajan

datos o pulsos, desde y hacia el procesador. Estos cables conectan la CPU con la memoria y el resto

de los dispositivos de hardware.

Pistas (cables) por donde viajan las direcciones de memoria, que permiten acceder a los datos y

programas del Computador. Estos cables conectan la CPU y la memoria RAM.

Bus de Direcciones

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Page 20: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Es el elemento principal de todo Computador.A ella se conectan todos los demás dispositivos.

Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)

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Page 21: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Conector eléctricoEs donde se conectan los cables para que la

tarjeta madre reciba la alimentación eléctrica proporcionada por la fuente de poder.

Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)

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Page 22: Tema: Componentes físicos de un  Computador

La pila o acumulador se encarga de conservar los parámetros de la BIOS cuando el Computador

está apagado. Sin ella, al encender el Computador tendríamos que introducir las

características del disco duro, del chipset, la fecha y la hora, etc.

Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)Pila

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Page 23: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Bajo esta denominación englobamos todos los

conectores para dispositivos integrados

(internos), tales como la unidad de disquete, el

disco duro, el CD-ROM o el altavoz interno.

Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)Conectores internos

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Page 24: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Se trata de los conectores para dispositivos periféricos, es decir, dispositivos que se

encuentran fuera de nuestra computadora y que deben conectarse a ella para ejecutar sus

funciones. Estos conectores también reciben el nombre de

“puertos” y algunos ejemplos son:Puerto para tecladoPuerto para ratón

Puerto para impresora.

Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)Conectores externos

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Page 25: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Cada dispositivo periférico debe conectarse a uno de los “puertos” (conector externo) que están en la parte

posterior del Computador.

Existen diferentes puertos, con distintas capacidades y usos.

Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)Conectores externos

Vamos a verlos en detalle

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Page 26: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Puerto paralelo

(LPT1 )

Puertos serie

(COM o RS232 )

Puerto para ratón

PS/2

En realidad, un conector mini-DIN como el de teclado; el nombre proviene de su uso en los ordenadores PS/2 de IBM.

Puerto de juegos

O puerto para joystick o teclado midi. De tamaño algo mayor que el puerto serie estrecho, de unos 25 mm, con 15 pines agrupados en 2 hileras.

Puerto VGA

Incluyendo las modernas SVGA, XGA... pero no las CGA o EGA. Aunque lo normal es que no esté integrada en la placa base sino en una tarjeta de expansión, vamos a describirlo para evitar confusiones: de unos 17 mm, con 15 pines agrupados en 3 hileras.

USB Bus Serial Universal. USB .2.0

Son conectores macho, suelen ser dos: uno estrecho de unos 17 mm, con 9 pines (habitualmente "COM1"), y otro ancho de unos 38 mm, con 25 pines (generalmente "COM2").

Teclado

Bien para clavija DIN ancha, propio de las placas Baby-AT, o mini-DIN en placas ATX y muchos diseños propietarios.

En los pocos casos en los que existe más de uno, el segundo sería LPT2. Es un conector hembra de unos 38 mm, con 25 pines agrupados en 2 hileras.

ConectoresExternos

Page 27: Tema: Componentes físicos de un  Computador

PuertosPuerto serial: Transmite 1 bit a la vez (Ejemplos son los puertos para ratón y modem).Puerto paralelo: Transmite 8 bits a la vez (Ejemplo es el puerto para impresora).Puerto FireWire: Conexión para dispositivos de alta velocidad de transferencia (cámaras de video).Puerto USB: Conexión para cualquier periférico. El dispositivo debe disponer de conector para USB. Más rápido que los puertos paralelos y seriales comunes.

Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)

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Page 28: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Ranuras (slots) para tarjetas de expansiónSi requerimos conectar un dispositivo y no hay un

puerto disponible, se debe instalar una tarjeta de circuitos, que incluya el puerto necesario.

A estas tarjetas se les llama “Tarjetas de expansión” y se insertan en ranuras disponibles

en la tarjeta madre.

Estas ranuras son extensiones del bus del Computador, que permiten agregar nuevos

componentes de hardware.

Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)

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Page 29: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Ranuras (slots) para tarjetas de expansiónSon unas ranuras de plástico con conectores

eléctricos (slots) donde se introducen las tarjetas de expansión (tarjeta de video, tarjeta de sonido,

tarjeta de red, etc.)Tipos de ranuras:

• Ranuras ISA• Ranuras PCI• Ranuras AGP

Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)

Tema: Componentes físicos de un Computador

Page 30: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Ranuras ISAArquitectura Estándar de la Industria

Son las más veteranas, un legado de los primeros tiempos del PC.

Funcionan a unos 8 MHz y ofrecen un máximo de 16 MB/s, suficiente para conectar un módem o una tarjeta de sonido, pero muy poco para una

tarjeta de video.

Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)

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Page 31: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Ranuras PCIInterconexión de Componentes Periféricos

Es el estándar actual.

Pueden dar hasta 528 MB/s a 66 MHz, lo que es suficiente para casi todo tipo de tarjetas de

expansión, excepto quizá para algunas tarjetas de video 3D. Miden unos 8,5 cm y generalmente son

blancas.

Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)

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Page 32: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Ranura AGPPuerto Gráfico Acelerador

Se dedica exclusivamente a conectar tarjetas de video 3D, por lo que sólo suele haber una.

Su propia estructura impide que se utilice para todos los propósitos, por lo que se usa como una

ayuda para las PCI.

Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)

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Page 33: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)

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Page 34: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)Instalación de tarjetas de expansión en

Computadores personales de escritorio

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Page 35: Tema: Componentes físicos de un  Computador

Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)Instalación de tarjetas de expansión en

Computadores personales portables

Las tarjetas de expansión de los Computadores portátiles, se denominan tarjetas PC (o PCMCIA) y son dispositivos,

del tamaño de una tarjeta de crédito, que se insertan en

una ranura, en la parte lateral o posterior del Computador.

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Page 36: Tema: Componentes físicos de un  Computador

El ChipsetEs el conjunto (set) de chips que controlan

funciones especiales del computador, tales como la forma en que interactúa el procesador con la

memoria RAM o con la memoria Caché, el control de los puertos y ranuras.

De la calidad y características del chipset dependerán:

• La obtención del máximo rendimiento del procesador.

• La posibilidad de actualización del Computador.

• El uso de ciertas tecnologías más avanzadas para memorias y periféricos.

Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)

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Page 37: Tema: Componentes físicos de un  Computador

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Page 38: Tema: Componentes físicos de un  Computador

d) BUS o calles/cables

Concepto: Son cada una de líneas metálicas de los circuitos impresos, por aquí circula todo tipo de información, que va de un dispositivo a otro

Función: Es el elemento responsable de establecer una correcta interacción entre los diferentes componentes del Computador, es por lo tanto, el dispositivo principal de comunicación.

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Page 40: Tema: Componentes físicos de un  Computador

e) Chipset Son microprocesadores y están situados cerca de la CPU. Controlan el intercambio de datos entre las diferentes unidades de la placa madre.

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Page 42: Tema: Componentes físicos de un  Computador

f) Interface IDE Configuran las unidades de memoria. Gobiernan el uso y prioridad en el arranque de las diferentes unidades de memoria, es muy útil en el caso de tener que formatear alguna unidad.

Se suele configurar para que arranque inicialmente la unidad A: o D: con discos de arranque.

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g) Fuente de alimentación. Un Computador funciona a nivel de placa base a unos 5 voltios de corriente continua (baterías de los portátiles). A mas voltaje las diferentes unidades se quemarían. Para adecuar el voltaje de 240v en c. alterna a 5v de c. continua se colocan las fuentes de alimentación (transformador). Como se calientan suelen llevar un ventilador anexo.

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PERIFERICOS ALMACENAMIENTO (E/S)

-magnéticos-láser-flash o pendrive

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DISCOS MANGNÉTICOS La estructura física de los discos magnéticos es similar en todos ellos, con algunas pequeñas diferencias. A continuación, se indican algunos conceptos básicos:

Caras; son las superficies superior e inferior de cada disco. Pistas; son los círculos concéntricos en que se divide cada cara del disco. Sectores; son las divisiones que se hacen en cada pista; todos

los sectores de un mismo disco tienen la misma capacidad. Cilindros; en el caso de discos duros, y puesto que estos tienen

varios discos, aparece el concepto de cilindros para designar los distintos conjuntos de pistas situadas en la misma posición de cada disco.

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Page 48: Tema: Componentes físicos de un  Computador

MAGNÉTICOS Discos Duros (ROM): Están formados por un conjunto de discos apilados con un eje común; entre ellos están situadas las cabezas de lectura-escritura de manera que puedan leer y escribir en las dos caras de cada disco. ( 20Gb a 1 Tb actual).Pueden ser internos o externos.

Discos flexibles: 5 ¼ y 3 ½. Son de plástico, recubiertos con óxidos metálicos. De esta forma es posible grabar y transportar información. (1,44Mb) casi en desuso.

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LÁSER CD-ROM: Utiliza tecnolgia láser. (Read only memory, solo lectura). La información en el CD se almacena en forma de pequeñas hendiduras creadas en la superficie del disco, siguiendo una pista circular. Cada hueco representa el número binario 1, y su ausencia representa el número 0. (700 Mb)

DVD: Igual que los CD, pero con una capacidad de almacenamiento mucho mayor. (4,7 Gb). Como un disco DVD tiene muchas más hendiduras por unidad de superficie grabada que un CD, la unidad lectora de DVD dispone de un láser mas fino para poder leer con precisión los datos almacenados, también lee CD.

8Gb de doble capa. Blue-Ray: Mayor capacidad todavía 25 Gb. Está empezando, también de doble capa.

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Flash o pendrive Versátiles por su fácil transporte (son diminutas) y por sus conexiones sin necesidad de apagar o reiniciar equipo. También llamada memoria USB por su conector.

Son baratos. Almacenamiento digital de caracteres mediante puertas lógicas.

Actualmente hasta 256 Gb.

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CONECTORES Serie Larga distancia. Puertos que solo transmiten un dato a la vez, por lo que resultan lentos; suelen utilizarse para conectar dispositivos como módems externos, ratones,…

Paralelo Corta distancia. Pueden transferir más información que los puertos serie, por lo que son más rápidos. Suele haber un solo puerto paralelo que se utiliza para conectar la impresora o el escáner.

USB Poseen una velocidad de transferencia de información muy alta. Además, permiten conectar y desconectar los dispositivos sin necesidad de apagar el Computador. Los puertos USB pueden alimentar electricamente a otros dispositivos. Si son HUB conectan hasta 8 dispositivos distintos en el mismo puerto.Con puertos USB (impresora, escáner, ratón, cámara digital,…)

Firewire Tienen una velocidad de transferencia similar a los USB 2, y también permiten conectar y desconectar los dispositivos sin necesidad de apagar el Computador. Suelen utilizarse para transferir video desde una videocámara digital.

Infrarrojos(IrDA) se suelen utilizar para intercambiar información con teléfonos móviles, Computadores de bolsillo,...

PS2 de ratón y teclado clásicos. RCA para dispositivos de sonido y video.

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