El ordenador es uno de los inventos electrónicos que ha provocado un mayor impacto en la vida cotidiana de los seres humanos. Es una situación casi imposible de imaginar, pues hoy en día los ordenadores se utilizan en todas partes: en nuestros hogares, en los centros de estudios, en la industria, en los transportes, en la medicina, etc. De ahí a que se hable de la nueva era de la informática.
En este bloque se estudiará qué es un sistema informático y los componentes principales del ordenador, sus características y funciones, por último se verán los tipos de programas más importantes.
En un sistema informático, los datos de entrada son procesados y transformados en una información de salida, y que, para que se produzca este proceso automático de la información, es necesaria una computadora. Los componentes que constituyen un ordenador son el hardware y el software:
Hardware. Es la parte física y está formada por los componentes que integran el ordenador, como los circuitos internos, los cables, el monitor, el teclado, la impresora, etcétera.
Software. Es el conjunto de programas que ponen en funcionamiento la computadora.
¿Qué es el hardware del ordenador?
El funcionamiento de un computador puede dividirse en cuatro etapas: entrada de datos, almacenamiento, procesamiento y salida.
La entrada y la salida de datos se realiza mediante dispositivos conectados a la unidad central que permiten obtener datos del exterior o presentar la información almacenada. Estos dispositivos reciben el nombre de periféricos.
El almacenamiento y procesamiento se realiza en la unidad central compuesta por el microprocesador y la memoria.
Microprocesador o CPU
La CPU es un chip formado por multitud de componentes electrónicos, montados sobre una placa de silicio.Está compuesta por la Unidad de Control (UC), que coordina y controla todos los procesos, y la Unidad Aritmético Lógica (ALU), que realiza todas las operaciones matemáticas.
Los datos que determinan el rendimiento de un microprocesador son:
La frecuencia de reloj, que marca el ritmo de trabajo. El reloj es un dispositivo que genera impulsos eléctricos de modo continuo. Cada vez que el microprocesador recibe un impulso, realiza una operación. Un microprocesador de 4GHz recibe 4000 millones de impulsos cada segundo.
El número de bits que puede utilizar en sus operaciones. Así, mientras que el primer microprocesador, el 4004, solo podía realizar operaciones con números de 4 bits, hoy en día, existen procesadores intel y AMD que trabajan con datos de 64 bits.
Otros factores que hay que tener en cuenta al valorar la potencia de un microprocesador son la cantidad de memoria que posee (memoria caché) y la velocidad a la que se comunica con la memoria RAM. Por otro lado, el rendimiento del sistema aumenta drásticamente si en cada chip se integran varios microprocesadores trabajando en paralelo. De esta forma, cada núcleo o CPU realiza una tarea diferente, como es el caso de los procesadores intel core 2 duo (con dos núcleos) o intel core 2 Cuad (con cuatro núcleos).
Memorias
En estos componentes del ordenador se almacenan los datos y las instrucciones que forman los programas. Se distinguen tres tipos:
La memoria RAM almacena temporalmente los programas o datos que se están ejecutando en el ordenador, puesto que el acceso al disco duro es muy lento. Es una memoria de lectura y escritura, pero se borra cuando se desconecta el ordenador, es volátil.
La memoria CACHÉ es necesaria porque la memoria RAM no puede trabajar a la velocidad del microprocesador. Esta memoria almacena los datos que el microprocesador utiliza con más frecuencia.
La memoria ROM es una memoria de solo lectura. Esta memoria almacena los datos que permiten al ordenador funcionar cuando lo conectamos y que la CPU se comunique con otros elementos. No se borra si apagamos el ordenador (no volátil).
Unidades de almacenamiento
Para guardar información de forma permanente se utilizan las unidades de almacenamiento, que pueden ser magnéticas, ópticas o memorias flash.
El dispositivo magnético más utilizado es el disco duro. Se instalan dentro del ordenador y también podemos encontrar discos duros externos.
Los dispositivos ópticos más utilizados son los discos compactos CD-ROM y DVD. Para acceder a estos discos, es preciso que el ordenador disponga de unidad lectora.
Las memorias flash tienen una alta capacidad de almacenamiento y se conectan al ordenador mediante un puerto USB, puerto que comunica el ordenador con todo tipo de periféricos.
Fuente de alimentación
Los componentes del ordenador funcionan con pequeñas tensiones continuas (de entre 1,5 y 12 V). Por ello es preciso utilizar una fuente de alimentación que transforme los 250V de tensión alterna de la red eléctrica.
Tarjeta gráfica
Las tarjetas gráficas poseen su propia memoria y procesador, llamado unidad de procesamiento gráfico (GPU). El objetivo básico de la GPU es realizar exclusivamente procesamiento gráfico, liberando a la CPU de esa costosa tarea (en tiempo) para que pueda así efectuar otras funciones. La tarjeta gráfica determina la calidad de los gráficos que se verán en la pantalla del ordenador.
Placa base
La placa base es una gran placa sobre la que están conectados todos los componentes del ordenador. Además del microprocesador, la memoria, la tarjeta gráfica y la fuente de alimentación en la placa base podemos encontrar los siguientes elementos:
Los conectores IDE (o ATA o PATA) y SATA unen el disco duro, la unidad de CD y de DVD a la placa base.
El chipset es un conjunto de circuitos integrados que se encargan de controlar el flujo de bits en la placa base.
Las ranuras de expansión permiten añadir nuevos componentes al ordenador: módem, tarjeta de sonido, tarjeta de red, etc.
Periféricos
Los periféricos permiten comunicar el interior del ordenador con otros dispositivos. Se conectan a las ranuras de expansión de la placa base. Pueden ser de varios tipos:
Periféricos de entrada.
Son los que introducen datos externos a la computadora para su posterior tratamiento por parte de la CPU. Los periféricos de entrada más habituales son el ratón, el teclado y el escáner
Periféricos de salida.
Son los que reciben información que es procesada por la CPU y la reproducen para que sea perceptible para el usuario. Por ejemplo el monitor y la impresora.
Periféricos de entrada/salida.
Los periféricos de entrada/salida son capaces de recibir información externa y comunicar el interior del ordenador con otros dispositivos. Por ejemplo el módem que permite la comunicación entre ordenadores situados a gran distancia a través de la línea telefónica.
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