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Equipo e Infraestructura Física
Índice
• Concepto de Ordenador
• Estructura del Ordenador
• Funcionamiento del Ordenador
• Montando un Ordenador
• Historia de los Ordenadores
Ordenador o Computadora
Una computadora u ordenador es un sistema digital contecnología microelectrónica capaz de procesar informacióna partir de un grupo de instrucciones denominado programa sistema digital microelectrónica información programa
Ordenador o Computadora
Una computadora u ordenador es un sistema digital contecnología microelectrónica capaz de procesar informacióna partir de un grupo de instrucciones denominado programaLa 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 digitalesSe dice que una señal es digital cuando las magnitudes de la misma se representan mediante valores discretos en lugar de variables continuasPor ejemplo, el interruptor de la luz sólo puede tomar dos valores o estados: abierto o cerrado (lámpara encendida o apagada)
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 funcionalesEl teléfono celular, el microprocesador de la CPU y lacomputadora 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 de las tareas de computación a las que se destinaSe 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 busesCPU
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 ordenadorSuele estar integrada en un chip denominado microprocesadorEs el corazón de todo computador
Memoria
Dispositivo capaz de almacenar informaciónLa memoria de ordenador es la parte del hardware que retiene durante cierto período de tiempo información que necesita el sistema para funcionar correctamente
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
Pantallas o terminales (dispositivos de salida) Teclados o dispositivos apuntadores, comoratones, joystick
(dispositivos de entrada) 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
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 datosCPU
Fase 1 von Neumann
1) Obtiene la siguiente instrucción desde la memoria2) en la dirección indicada por el contador de programa3) y la guarda en el registro de instrucción
Fase 2 von Neumann
4) Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar a la siguiente
Fase 3 von Neumann
5) Descodifica la instrucción mediante la unidad de control Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes 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 alcanzarCualquier grado de complejidad, aritmética y lógica)+ - x /
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
AñadidosHoy 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
CPU
Tarjetas
Almacenamiento
Fin
www.pasarlascanutas.comhttp://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; Comprobación de las unidades de discoLa carga del resto del sistema operativo: según el sistema operativo que se tenga
Historia de los Ordenadores
Calculadoras
Historia de los Ordenadores 36Las calculadoras aparecen porque el hombre necesita realizar cálculos básicos para el control de sus propiedadesLa calculadora más antigua son las manosLuego empieza a utilizar trozos de madera y piedras El paso siguiente es asignar un valor simbólico a un objetoEl ábaco se compone de un marco de madera en el que hay tendidos una serie de varillas; en cada una se insertan uma 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 filósofoBlaise Pascal a los 19 añosMachina Aritmética (sumas y restas)
G.W. Leibniz
En 1671, Gottfried Wilhelm Leibniz construye la primera máquina capaz de sumar, restar, multiplicar y dividirLa Máquina UniversalTodas estas máquinas no eran completamente automáticas ya que requerían la intervención humana durante el proceso de cálculo
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 em 1834 la Máquina AnaliticaTenía los tres componentes básicos de un ordenador moderno: una memoria, una unidad de cálculo y una unidad de control Almacenaba programas
IBM
En 1980 Herman Hollerith, crea una máquina para realizarel censo de los EEUU Esta máquina utiliza un sistema electrónico para la lectura de las tarjetas perforadas y un sistema mecánico para calcularEn 1924 la compañía fundada por Hollerith cambia de nombre para denominarse “International Business Machines”
Ordenadores Modernos
Aparece la tecnología eléctrica que permite la incorporación de reles
En china antiguamente ya se había utilizado um sistema binario de numeraciónSe desarrolla la Lógica Algebraica de BooleLas 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 binariosEn 1941 el científico alemán Konrad Zuse construye la primera computadora que plasma la teoría de Turing con relesLa Universidad de Harvard establece un acuerdo con IBM pare crear un computador de carácter general; Terminada en 1944, elMark 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 EDVACla primera máquina que, además de almacenar los datos, era capaz de almacenar programas para su funcionamiento
Segunda Generación (1960-1965)
Se cambia la válvula de vacío por el transistorSu 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 terminalesNace 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 espacioSe 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-)
La velocidad se dispara y se generaliza el Ordenador PersonalLey 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
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