1. Equipo e Infraestructura Física
Índice
Concepto de Ordenador
C Estructura del Ordenador
E Funcionamiento del Ordenador
F Montando un Ordenador
MHistoria de los Ordenadores
Ordenador o Computadora
Una computadora u ordenador es un sistema digital con tecnología
microelectrónica capaz de procesar información a partir de un grupo de instrucciones
denominado programa sistema digital microelectrónica información programa.
Ordenador o Computadora
Una 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 dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los
buses que permiten la comunicación entre ellos.
Concepto de Ordenador
Sistema Digital
Un 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 mediante valores discretos en lugar
de variables continuas Por ejemplo, el interruptor de la luz sólo puede tomar dos valores o
estados: abierto o cerrado (lámpara encendida o apagada)
2. Microelectrónica
La microelectrónica es la aplicación de la ciencia electrónica 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
funcionales El teléfono celular, el microprocesador de la CPU y la computadora tipo Palm
son claros ejemplos de los alcances actuales de la Tecnología Microelectrónica.
Información
En sentido general, la información es un conjunto organizado 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
ese capítulo constituye información sobre ese país.
Programa
Programa 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
3. de las tareas de computación a las que se destina Se trate del conjunto de instrucciones
que permite la utilización del ordenador.
Estructura del Ordenador
Estructura
La 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 dispositivos de entrada/salida
buses CPU
Microprocesador
Un Microprocesador es un conjunto de circuitos electrónicos 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, …
CPU
Se denomina CPU (siglas de Central Processing Unit) o Unidad Central de
Proceso (UCP) a la unidad donde se ejecutan 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.
4. Tipos de Memoria
Disco 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 como programas 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 de un 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/Salida
Un 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
a 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 lectores de medios ópticos
Impresoras (dispositivos de salida)
Buses
En 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 Neumann
Aunque 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 a principios de los años 1940
por John von Neumann.
5. La 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.
Esquema
Mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los
datos CPU
Fase 1 von Neumann
Obtiene 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)
6. Fase 2 von Neumann
Aumenta el contador de programa (4) en la longitud de la instrucción para apuntar a
la siguiente
Fase 3 von Neumann
Descodifica 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 del contador del programa,
permitiendo así operaciones repetitivas; El contador puede cambiar también cuando se
cumpla una cierta condición aritmética, haciendo que el ordenador pueda 'tomar
decisiones', que pueden alcanzar cualquier grado de complejidad, aritmética y lógica) + -
x/
7. Fase 5 von Neumann
Vuelve al paso 1 y obtiene la siguiente instrucción desde la memoria en la dirección
indicada por el contador de programa y la guarda en el registro de instrucción.
Añadidos
Hoy en día, la mayoría de ordenadores están basados en esta arquitectura, aunque
pueden incluir otros dispositivos adicionales, (por ejemplo, para gestionar las
interrupciones de dispositivos externos como ratón, teclado,…)
Montando un Ordenador
La Caja
Ventiladores de discos
Placa Base
9. Almacenamiento
Fin
www.pasarlascanutas.com
http://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 alimentación
eléctrica al ordenador desde la fuente de alimentación; Llamada del microprocesador a la
ROM-BIOS; La BIOS le da las indicaciones de los test a realizar; Comprobación del bus
de expansión (placas instaladas); Verificación de la tarjeta de vídeo; Comprobación de la
memoria caché; Comprobación de la memoria RAM; Comprobación del teclado;
10. Comprobación de las unidades de disco La carga del resto del sistema operativo: según
el sistema operativo que se tenga.
Historia de los Ordenadores
Calculadoras
Historia de los Ordenadores 36
Las calculadoras aparecen porque el hombre necesita realizar cálculos básicos para
el control de sus propiedades La calculadora más antigua son las manos
Luego 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 Universal. Todas estas máquinas no eran
completamente automáticas ya que requerían la intervención humana durante el proceso
de cálculo.
11. Comienzos Siglo XIX
A comienzos del XIX el francés Joseph-Marie Jacquard inventa un telar mecánico
cuyos diseños se reproducían gracias 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 Analitica Tenía los tres
componentes básicos de un ordenador moderno: una memoria, una unidad de cálculo y
una unidad de control que almacenaba 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 “International Business Machines”
Ordenadores Modernos
12. Aparece 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 Boole
Las 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
binarios En 1941 el científico alemán Konrad Zuse construye la primera computadora que
plasma la teoría de Turing con reles La Universidad de Harvard establece un acuerdo con
IBM pare crear un computador de carácter general; Terminada en 1944, el Mark 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.
13. Segunda Generación (1960-1965)
Se cambia la válvula de vacío por el transistor Su aparición hizo que las
computadoras fuesen más rápidas, pequeñas y baratas.
Tercera Generación (1965-1975)
Se caracteriza por la aparición de los circuitos integrados realizados a base de
silicio, el aumento de la velocidad, el mayor número de programas y la aparición de
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 el
garaje de su casa Apple I, la primera microcomputadora del mundo.
Quinta Generación (1990-)
14. La velocidad se dispara y se generaliza el Ordenador Personal Ley de Moore: “El
número de transistores por microprocesador 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.
