Conceptos Fundamentales del Ordenador

Un ordenador es una máquina electrónica que recibe datos y los procesa para convertirlos en información. Tiene dos partes principales:

• Hardware: Son las cosas tangibles. Sus componentes principales son la CPU y los periféricos.
• Software: Son los programas, el sistema operativo, etc.

Arquitectura de Von Neumann

Esta arquitectura diferencia 5 partes esenciales en el ordenador:

• Unidad Aritmético-Lógica (UAL): Se encarga de las operaciones matemáticas y la lógica.
• Unidad de Control (UC): Es la que ejecuta las instrucciones del dispositivo.
• Sistema de Almacenamiento Principal (Memoria): Almacena la información y las instrucciones durante cierto tiempo.
• Sistema de Entrada/Salida (E/S): Los periféricos se comunican a través de los puertos.
• Buses: Son los medios de transporte (canales de comunicación) de datos.

Tipos de Ordenadores

• Superordenadores: Procesan una gran cantidad de información.
• De Sobremesa: Tienen una ubicación fija.
• Portátiles: Tienen la autonomía de una batería.
  1. Convencionales: Pantallas de 13″ a 17″.
  2. Chromebooks: Utilizan el sistema operativo Chrome OS de Google, enfocados en el uso online y aplicaciones, con hardware mínimo.
  3. Miniportátiles: Poco potentes, de 9″ a 11″, diseñados principalmente para buscar información.
  4. Microportátiles: Son muy ligeros, con mejores prestaciones y más caros.
• Tablets: Es un ordenador integrado en una pantalla táctil.
• Smartphone: Es un ordenador integrado en un teléfono móvil.

Componentes Internos y Memoria Primaria

Placa Base (Placa Madre)

Es donde se conectan todos los componentes que constituyen el ordenador.

Chipset

Conjunto de circuitos integrados en la placa base que sirve para la comunicación entre el procesador y el resto de componentes.

Memoria Primaria

Es volátil, requiere energía constante para retener la información.

• RAM (Random Access Memory): Memoria de acceso aleatorio. El acceso a los datos siempre llevará el mismo tiempo. Se coloca en los zócalos correspondientes en la placa base.
• Caché: Es una memoria de menor tamaño y más rápida. La CPU la utiliza para acceder más rápidamente a los datos de la memoria principal utilizados más frecuentemente.
• Memoria Virtual: Todos los sistemas operativos utilizan parte del disco duro para simular la memoria RAM. Esto es la memoria virtual (memoria para intercambiar, swap en Linux).
• ROM-BIOS: La ROM (Read-Only Memory) es de solo lectura y está grabada por el fabricante. La BIOS (Basic Input/Output System) contiene instrucciones para llevar a cabo el chequeo inicial del equipo.
• RAM-CMOS: Memoria incorporada en un chip de la placa base cuya función es almacenar parte de la configuración del sistema (fecha y hora) y datos de configuración de periféricos no chequeados por la BIOS.

Tarjetas de Expansión

Se insertan en sus ranuras correspondientes de la placa base para aumentar las capacidades del ordenador.

Periféricos

Periféricos de Entrada

Introducen datos e instrucciones al ordenador.

• Teclado: Distribución QWERTY.
• Ratón:
  1. Óptico: Utiliza un sensor óptico que realiza fotografías de la superficie, detectando las variaciones entre ellas.
  2. Láser: Utiliza láser para detectar el movimiento (más sensibles y precisos).
• Escáner: Explora un documento y lo digitaliza, explorándolo línea por línea.
  1. De Documentos: Permite el reconocimiento de caracteres.
  2. 3D: Escanea objetos tridimensionales.
  3. Biométrico: Identifica personas, por ejemplo, por el iris.
  4. Lector de Código de Barras y QR: Leen códigos.
• Lector de Tarjetas
• Micrófono

Periféricos de Salida

Obtienen información del ordenador.

• Monitor:
  1. Tamaño: Determinado por las pulgadas.
  2. Resolución: Número de píxeles que se ubican en la pantalla.
  3. Frecuencia: Se mide en hercios (Hz) e indica el número de veces que se refresca la pantalla cada segundo.
• Impresoras:
  1. De Margarita: En desuso. Utilizan agujas sobre una cinta que impregna tinta.
  2. Inyección de Tinta: Cabezales con inyectores que disparan gotas.
  3. Láser: Emplean polvo tóner que se adhiere al papel.
• Altavoces y Auriculares
• Proyectores
• Plotter

Dispositivos de Almacenamiento

• Discos Magnéticos: Guardan la información sobre una superficie magnética.
  1. Disquetes
  2. Discos Duros (HDD)
• Memoria Flash: Funciona mediante impulsos eléctricos. Su vida útil no es infinita.
  1. USB (Unidad de Memoria Flash)
  2. Tarjeta de Memoria
• Unidad de Estado Sólido (SSD): Tiene el mismo uso que los discos duros, pero está formada por memorias de circuitos integrados.
• Discos Ópticos: La información se lee y se almacena con un láser.
  1. Solo Lectura (DVD-ROM)
  2. Grabable (DVD+R)
  3. Regrabable (DVD-RW)
  4. Doble Capa (DVD+R DL)

Dispositivos de Comunicación y Redes

Los ordenadores se conectan en red por medio de dispositivos físicos con la finalidad de compartir información, recursos y servicios. La conexión puede ser cableada o inalámbrica.

• Tarjeta de Red (NIC): Para que un ordenador pueda tener comunicación con otros, debe tener un adaptador de red (hardware) y su controlador (software). Se les denomina NIC (Network Interface Card), y el conector más utilizado es el RJ-45.
• Conmutador o Switch: Envía la información solo al destinatario específico.
• Módem: Permite enviar o recibir información a través de una línea analógica o digital. Consiste en convertir la señal digital del ordenador en analógica y viceversa.
• Cableado de Red (Par Trenzado): Compuesto por 4 pares de hilos.

  Tipos de Cableado

  1. UTP (Unshielded Twisted Pair): No apantallado, de bajo coste, pero sensible a la interferencia.
  2. STP (Shielded Twisted Pair): Apantallado, tiene una malla metálica.
  3. FTP (Foiled Twisted Pair): Apantallado.

  Velocidad de Transmisión

  Dependiendo de su velocidad de transmisión, se clasifican en:

  1. Categoría 5 (100 Mbps)
  2. Categoría 6 (1 Gbps)
  3. Categoría 7 (10 Gbps)

Otros Dispositivos con Arquitectura de Ordenador

• Sistemas de Domótica: La domótica es el conjunto de sistemas que automatizan las instalaciones de una vivienda.
• Navegador GPS: Determina la posición de un objeto.
• Reproductor Multimedia: Capaz de reproducir fotos, música, etc.
• Smart TV: Integración de Internet en el televisor.
• Google Glass
• Smartwatch: Reloj con funciones de teléfono inteligente.
• Videoconsolas: Centros multimedia de entretenimiento.