TICIII

ISC CARLOS ALBERTO GARCIA

TECNOLOGIASDE INFORMACIONY COMUNICACION III

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE TAMAULIPAS

UNIDAD II: FUNCIONAMIENTO DE LAS COMPUTADORAS.Un sistema computacional esta formado por componentes de hardware y software. El Hardware es el equipo físico, como el chasis, los dispositivos de almacenamiento, los teclados, los monitores, los cables, las bocinas y las impresoras.

El termino Software incluye el sistema operativo, y los programas. El sistema operativo le indica a la computadora como operar. Estas operaciones pueden incluir la identificación y el procesamiento de la información, y también el acceso a esta. Los programas o las aplicaciones realizan diferentes funciones. Los programas varían según el tipo de información que se genera o al cual se accede.

La computadora se a convertido a ultimas fechas en un articulo indispensable dentro de nuestra vida, ya sea para socializar, como apoyo en nuestro trabajo o como medio de comunicación.

Podemos considerar a nuestra computadora como una maquina maravillosa, que, gracias a su naturaleza electrónica, es capaz de manipular símbolos, esto se realiza a través de una entrada de datos, los cuales son almacenados en memoria, para después ser procesados y generar una salida de información.

Una computadora puede ejecutar con exactitud, rapidez y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa, una gran variedad de secuencias o rutinas de instrucciones que son ordenadas organizadas y sistematizadas en función a una amplia gama de aplicaciones practicas y determinadas, proceso al cual se le conoce como programación y al que lo realiza se le llama programador.

LA UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO.

PROCESOENTRADADE DATOS

SALIDA DEINFORMACION

0110 01101001 1111

La unidad central de procesamiento, UCP o CPU, por el acrónimo en inglés de central processing unit, es el componente del computador y otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones contenidas en los

programas y procesa los datos.

Los CPU proporcionan la característica la programabilidad, fundamental de la computadora digital y son uno de los componentes necesarios encontrados en las computadoras de cualquier tiempo, junto con el almacenamiento primario y los dispositivos de entrada/salida.

 

Los datos son introducidos en la computadora a través de los periféricos. Estos datos viajan por el sistema de buses hacia la memoria principal y de allí siguen su camino al procesador, quien los guarda en registros y les otorga un tiempo para entrar en la Unidad Aritmético Lógica.

Después de ser procesados ahora como información, los datos son enviados a través del sistema de buses al dispositivo periférico que les corresponde. Allí es el controlador del dispositivo quien se encargara de terminar la operación para la que se utilizara la información (mostrar, imprimir, reproducir, almacenar, etc.).

Actividad:

Investiga el nombre de 3 compañías que se dedican a fabricar CPUs, anota el nombre del procesador y sus características.

R A MMEMORIA DE ACCESO ALEATORIO

A= 01000001

A L UUNIDAD

ARITMETICO LOGICA

CONTROLADOR DE

DISPOSITIVO

A

REGISTROS

C P U

BUS DE CONTROLBUS DE DIRECCIO

NBUS DE DATOS

COMPAÑIA CPU CARACTERISTICAS

2 EL PROCESO DE CARGA (ARRANQUE).El equipo de computo esta compuesto por el hardware, que es la parte tangible de la computadora, el software, la parte intangible comprendida por las aplicaciones y servicios que se pueden ejecutar, y el peopleware, los usuarios que utilizaran el equipo. Es necesario que haya una complementación entre estos elementos para poder trabajar con el equipo. Asi el hardware ofrece soporte al software, y el software administra y controla los recursos del hardware, esto para que el peopleware pueda aprovecharlos.

Sabemos que al encender una computadora esta toma un tiempo en mostrarnos la interfaz del Sistema Operativo para poder trabajar en ella. Durante el lapso de encendido, se llevan a cabo una serie de pasos que hacen posible que el sistema operativo controles los recursos de nuestro equipo de computo. A estos pasos se les conoce como Proceso de carga o arranque del sistema operativo. Todas las computadoras llevan a cabo este proceso.

El proceso de arranque comienza al pulsar el botón de encendido. Es en este momento cuando la energía eléctrica comienza a circular por el sistema, el ventilador y los leds indicadores se activan.

Después del encendido, es el BIOS (basic input output system o sistema básico de entrada y salida) quien se activa. El POST (Power On Self Test) autoprueba de encendido, comprueba los dispositivos y recursos disponibles en el sistema y toma la configuración del CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Son las instrucciones del CMOS las que determinan, entre otras cosas, el orden de los dispositivos de arranque:

- Disco Duro- CD ROM- USB- LAN (Red de área local)

Generalmente el sistema operativo esta contenido en un disco duro. Ya en el disco duro, el primer sector físico contiene el MBR que a su vez contiene un índice de la tabla de particiones. En esta tabla se encuentra un código llamado Master Boot Code.

C MO S

COMPLEMENTARY METAL-OXIDE

SEMICONDUCTOR

B I OS

BASIC INPUT OUTPUT SYSTEMP OS T

POWER ON SELF TEST

- M B R-P A R TI C I ON-D R I VE R S-S E S IO N

SO

El MBR elige la partición activa en la que se contiene el Sistema Operativo (generalmente C). Desde esta partición se cargan las aplicaciones necesarias para controlar el sistema, los drivers y el inicio de sesión contenida en winlogon.exe. Es este archivo el que controla el inicio de sesión grafico, las aplicaciones de seguridad.

3 COMPONENTES DE HARDWARE.Un sistema de computación está formado por componentes de hardware y software. El hardware es el equipo físico, como el chasis, los dispositivos de almacenamiento, los teclados, los monitores, los cables, las bocinas y las impresoras. El término software incluye el sistema operativo y los programas. El sistema operativo le indica a la computadora cómo operar. Estas operaciones pueden incluir la identificación y el procesamiento de la información, y también el acceso a ésta. Los programas o las aplicaciones realizan diferentes funciones. Los programas varían considerablemente según el tipo de información que se genera o a la cual se accede.

Estos elementos trabajan en conjunto para permitir a los usuarios (peopleware) hacer uso del sistema.

Podemos clasificar los componentes de hardware en dos tipos:

- Componentes de hardware externos.- Componentes de hardware internos.

EXTERNOS INTERNOS

Gabinete, chasis o carcasa. Tarjeta Madre (motherboard).

Monitor. .Fuente de Energía.

Teclado. Memoria RAM.

Ratón. Disco Duro.

Altavoces. Lector de CD ROM.

Impresora. Tarjetas Adaptadoras.

Escáner. Cables internos.

Cámara.

Cables externos.

A los componentes de hardware externos también se les conoce como periféricos, puesto que se encuentran colocados en la periferia (alrededor) del sistema de computo.

Podemos también clasificar a algunos de los componentes según la función que tienen: entrada, salida y almacenamiento.

Actividad: Clasifica los componentes de hardware según su función. Indica aquellos que no tienen clasificación. Describe la finalidad que cumplen en el sistema de cómputo.

COMPONENTE FUNCION DESCRIPCION.

Gabinete -------------------------- Protección y soporte de los componentes internos

LA TARJETA MADRE.

La motherboard es la placa principal de circuitos impresos y contiene los buses, también llamados rutas eléctricas, que se encuentran en una computadora. Estos buses permiten que los datos viajen entre los distintos componentes que conforman una computadora. Ésta aloja la unidad central de proceso (CPU), las tarjetas de memoria RAM, las ranuras de expansión, el ensamblado del disipador de calor o ventilador, el chip del BIOS, un conjunto de chips y los cables incorporados que interconectan los componentes de la motherboard. También se ubican en la motherboard los sockets, los conectores internos y externos, y varios puertos.  

El factor de forma de las motherboards guarda relación con el tamaño y la forma de la placa. También describe el diseño físico de los diferentes componentes y dispositivos de la motherboard. Existen varios factores de forma para las motherboards

Un conjunto importante de componentes de la motherboard es el conjunto de chips. El conjunto de chips está compuesto por varios circuitos integrados que se conectan a la motherboard y que controlan la manera en que el hardware del sistema interactúa con la CPU y la motherboard. La CPU se instala en una ranura o en el socket de la motherboard. El socket de la motherboard determina el tipo de CPU que puede instalarse.

El conjunto de chips de una motherboard permite que la CPU se comunique e interactúe con otros componentes de la computadora, y que intercambie datos con la memoria del sistema, o memoria RAM, los controladores del disco duro, las tarjetas de vídeo y otros dispositivos de salida. El conjunto de chips establece cuánta memoria puede agregarse a la motherboard. El conjunto de chips también determina el tipo de conectores de la motherboard.

La mayoría de los conjuntos de chips se divide en dos componentes: Northbridge y Southbridge. La función de cada componente varía según el fabricante, pero en general el Northbridge controla el acceso a la memoria RAM, la tarjeta de vídeo y las velocidades a las cuales la CPU puede comunicarse con ellas. La tarjeta de vídeo a veces está integrada al Northbridge. El Southbridge, en la mayoría de los casos, permite que la CPU se comunique con los discos duros, la tarjeta de sonido, los puertos USB y otros puertos de entrada/salida.

4 FUENTE DE ALIMENTACION.Todas las computadoras necesitan una fuente de energía para convertir la corriente alterna (CA) de la toma de corriente de pared en corriente continua (CC). Todos los componentes de la computadora requieren CC.

La fuente de energía debe proporcionar suficiente energía para abastecer los componentes instalados y, asimismo, permitir componentes adicionales que puedan agregarse en el futuro. Si elige una fuente de energía que alimente sólo los componentes instalados, es posible que deba reemplazar la fuente de energía al incorporar otros componentes.

CONECTORES.

La mayoría de los conectores de hoy son conectores de llave. Los conectores de llave están diseñados para inserción una sola dirección. Cada parte del conector tiene un cable de color que conduce un voltaje diferente. Se usan diferentes conectores para conectar componentes específicos y varias ubicaciones en la motherboard: 

Un conector Molex es un conector de llave que se enchufa a una unidad óptica o un disco duro.

Un conector Berg es un conector de llave que se enchufa a una unidad de disquete. Un conector Berg es más pequeño que un conector Molex.

Para conectar la motherboard, se usa un conector ranurado de 20 ó 24 pines. El conector ranurado de 24 pines tiene dos filas de 12 pines y el conector ranurado de 20 pines tiene dos filas de 10 pines.

Un conector de alimentación auxiliar de 4 pines a 8 pines tiene dos filas de dos a cuatro pines y suministra energía a todas las áreas de la motherboard. El conector de alimentación auxiliar de 4 pines a 8 pines tiene la misma forma que el conector de alimentación principal, pero es más pequeño.

Las fuentes de energía estándar antiguas usaban dos conectores llamados P8 y P9 para conectarse a la motherboard. El P8 y el P9 eran conectores sin llave. Podían instalarse al revés, lo cual implicaba daños potenciales a la motherboard o la fuente de energía. La instalación requería que los conectores estuvieran alineados con los cables negros juntos en el medio.

Las computadoras normalmente usan fuentes de energía de 200 W a 500 W. Sin embargo, algunas computadoras necesitan fuentes de energía de 500 W a 800 W. Al construir una computadora, seleccione una fuente de energía con suficiente voltaje para alimentar todos los componentes. Puede obtener la información sobre voltaje de los componentes en la documentación del fabricante. Cuando elija una

fuente de energía, asegúrese de que la energía supere la requerida por los componentes instalados.

5 LA MEMORIA.La memoria es un recurso esencial para cualquier computadora. Podemos aplicar este término a cualquier dispositivo electrónico capaz de almacenar datos en forma temporal. Existen dos tipos de memorias:

Memoria Principal o Interna: que almacena datos en forma temporal mientras los programas se están ejecutando. La memoria interna utiliza circuitos electrónicos rápidos especializados. La memoria RAM conforma la totalidad de la memoria principal, sin ella el sistema de computo no puede trabajar.

Memoria Secundaria o Auxiliar: Esta almacena información a largo plazo, incluso después de apagar el equipo. Dispositivos como: Disco duro, DVD, CD, USB, Disco de 3 ½.

Las memorias pueden clasificarse también según el comportamiento de los datos:

Memoria de Acceso Aleatorio: La memoria de acceso aleatorio (RAM) es la ubicación de almacenamiento temporal para datos y programas a los que accede la CPU. Esta memoria es volátil; por lo tanto, su contenido se elimina cuando se apaga la computadora. Cuanta más RAM tenga una computadora, mayor capacidad tendrá para almacenar y procesar programas y archivos de gran tamaño, además de contar con un mejor rendimiento del sistema.

Memoria de Solo Lectura: Los chips de la memoria de sólo lectura (ROM) están ubicados en la motherboard. Los chips de la ROM contienen instrucciones a las que la CPU puede acceder directamente. Las instrucciones básicas para iniciar la computadora y cargar el sistema operativo se almacenan en la ROM. Los chips de la ROM retienen sus contenidos aun cuando la computadora está apagada. Los contenidos no pueden borrarse ni modificarse por medios normales.

Memoria Flash: La memoria flash es un punto intermedio entre las memorias de tipo RAM y ROM. La memoria flash posee la no volatilidad de las memorias ROM mientras que provee acceso a la lectura y escritura. En contrapartida, los tiempos de acceso de las memorias flash son más prolongados que los de RAM.

CARACTERISTICAS: Las principales características de una memoria son las siguientes:

Capacidad, que representa el volumen global de información (en bits) que la memoria puede almacenar.

Tiempo de acceso, que corresponde al intervalo de tiempo entre la solicitud de lectura/escritura y la disponibilidad de los datos.

Tiempo de ciclo, que representa el intervalo de tiempo mínimo entre dos accesos sucesivos.

Rendimiento, que define el volumen de información intercambiado por unidad de tiempo, expresado en bits por segundo.

No volatilidad, que caracteriza la capacidad de una memoria para almacenar datos cuando no recibe más electricidad.

La memoria ideal posee una gran capacidad con tiempos de acceso y tiempos de ciclo muy restringidos, un rendimiento elevado y no es volátil. 

Sin embargo, las memorias rápidas también son las más costosas. Ésta es la razón por la cual se utilizan en un equipo memorias que usan diferentes tecnologías, interconectadas entre sí y organizadas de manera jerárquica. 

Las memorias más rápidas están ubicadas en pequeñas cantidades cerca del procesador. Las memorias auxiliares, que no son tan rápidas, se utilizan para almacenar información permanentemente.

MODULOS DE MEMORIA:Las primeras computadoras tenían una RAM instalada en la motherboard como chips individuales. Los chips de memoria individuales, llamados paquete dual en línea (DIP, Dual inline package), eran difíciles de instalar y a menudo se soltaban de la motherboard. Para resolver este problema, los diseñadores soldaron los chips de memoria en una placa de circuito especial llamada módulo de memoria. Actualmente existen los siguientes tipos de memoria:

TIPO DE MODULO DE MEMORIA DESCRIPCION

DIP Los Paquetes duales en línea son chips de memoria individuales. Los DIP tienen dos filas de pines que se usan para la conexión a la motherboard.

SIMM El modulo de memoria en línea simple es un pequeño circuito impreso que contiene varios chips de memoria. Los SIMMs tiene configuraciones de 30 y 72 pines.

DIMM El modulo de memoria en línea doble es

un circuito impreso que contiene chips de memoria SDRAM, DDR SDRAM y DDR2 SDRAM. Existen SDRAM DIMM de 168 pines, DDR DIMM de 184 pines y DDR2 DIMM de 240 pines.

RIMM El modulo de memoria en línea RAdMbus es un circuito impreso que contiene chips de memoria RDRAM. El RIM común presenta una configuración de 184 pines.

TAREA: INVESTIGAR TIPOS DE MEMORIA RAM Y MEMORIA ROM.Las computadoras están conectadas usualmente a un dispositivo de visualización, también denominado monitor. Los monitores están disponibles en una variedad de diferentes tipos, tamaños y características. Al comprar una nueva computadora, el monitor puede tener que adquirirse separadamente.

Comprender las características de un buen monitor ayudará a determinar cuál es más apto para un sistema específico. Los siguientes términos se relacionan con los monitores.

Pixels – Elementos de la imagen [picture elements]. La imagen de la pantalla está compuesta por pixels, o pequeños puntos. Los pixels se disponen en filas a través de la pantalla. Cada pixel consiste en tres colores. Éstos son rojo, verde y azul [red, green, and blue] (RGB).

• Dot pitch – La medida del espacio entre los puntos de fósforo que forman la pantalla. Cuanto más pequeño es el dot pitch, mejor es la calidad de la imagen. Busque el número más pequeño. La mayoría de los monitores de hoy en día tienen un dot pitch de 0,25 mm. Algunos tienen un dot pitch de 0,22 mm, lo cual ofrece una muy buena resolución.

• Velocidad de refresco – La velocidad a la cual se refresca la imagen de la pantalla. Las velocidades de refresco se miden en hertz (Hz), que significa veces por segundo. Cuanto más alta es la velocidad de refresco, más estable será la imagen en la pantalla. Ésta puede tener el aspecto de una imagen estable, pero realmente parpadea cada vez que el rayo de electrones golpea los puntos revestidos de fósforo. La velocidad de refresco también se denomina frecuencia vertical o velocidad de refresco vertical.

• Profundidad del color – La cantidad de colores diferentes que puede mostrar cada pixel. Ésta se mide en bits. Cuanto mayor es la profundidad, más colores pueden producirse.

• RAM de Video (VRAM) – La memoria que posee una placa de video. Cuanta más VRAM tenga la placa de video, más colores pueden mostrarse. La placa de video también envía la señal de refresco, controlando así la velocidad de refresco.

• Resolución – Varía dependiendo de la cantidad de pixels. Cuantos más pixels hay en la pantalla, mejor es la resolución. Una mejor resolución implica una imagen más definida. La resolución de pantalla más baja en las PCs modernas es de 640 x 480 pixels, que se denomina Matriz de Gráficos de Video (VGA). Ahora también existen la Súper Matriz de Gráficos de Video (SVGA) y la Matriz de Gráficos Extendida (XGA), con resoluciones que abarcan una gama de hasta 1600 x 1200.

• Tamaño de la pantalla del monitor – Se mide en pulgadas. Los tamaños más comunes son 14", 15", 17", 19" y 21", medidos en forma diagonal. Nótese que el tamaño visible es realmente más pequeño que el tamaño de la medida. Tenga esto en cuenta al comprar un monitor para la computadora.