4ESO_Teoría 2_Componentes Físicos Del Ordenador

INFORMÁTICA 4º ESO

Colegio Sagrada Familia de Urgel - Sevilla | Dpto. Tecnologías de la Información y la Comunicación

COMPONENTES FÍSICOS DEL ORDENADOR

El conjunto de componentes físicos que componen un sistema informático se conoce como

Este concepto abarca tanto los componentes estrictamente

como aquellos periféricos que realizan funciones específicas

1 ANTECEDENTES DE LA INFORMÁTICA

Los ordenadores actuales tienen una historia relativamente reciente que se remonta

No obstante, los seres humanos siempre han buscado tener dispositivos que les permitieran realizar cálculos

de forma rápida y precisa.

• El ábaco (s.V a.C.)

El dispositivo de cálculo más antiguo que se conoce es el

nombre proviene del griego abakos

sabe que los antiguos griegos empleaban tablas para contar en el siglo V

a.C. y que los chinos ya utilizaban un contador de bolas hacia el siglo IX

a.C.

• Las primeras máquinas de calcular: máquina de Pascal yLeibnitz (s.XVII)

En el siglo XVII, como consecuencia del capitalismo

emergente, la vida económica sufrió un gran empuje.

También se produjeron importantes avances

científicos. Fue entonces cuando varios matemáticos

idearon máquinas que realizaban operaciones

aritméticas elementales que funcionaban mediante

ruedas dentadas, a semejanza de los mecanismos de

relojería.

En 1642, el matemático Blaise Pascal creó su

máquina aritmética, la máquina de Pascal

que únicamente permitía hacer sumas.

La máquina de Leibnitz apareció

después, en 1672. Era una máquina más avanzada que

la de Pascal puesto que con ella, además de sumar, se

podía multiplicar, dividir y obtener raíces cuadradas

Leibnitz propuso la idea de una máquina de cálculo

basada en el sistema binario de numeración, que es el

empleado por los ordenadores en la actualidad.

• La máquina analítica de Babbage (s.XIX)

Con la industrialización, se produjo un gran desarrollo de la mecánica y los procesos de fabricación en

serie. Con ello, las necesidades de cálculo fueron creciendo.

considerado el padre de la informática mode

fundamentos teóricos de los ordenadores actuales: la

Esta máquina era completamente mecánica. Estaba formada por engranajes, palancas, levas y otros tipos

de mecanismos. Se diseñó para q

operaciones entre sí, con el objetivo de poder resolver cualquier problema aritmético que se planteara.

Al igual que los modernos ordenadores, la máquina de Babbage tenía un mecanismo de e

de información basado en el uso de

TEORÍA 2º TRIMESTRE: COMPONENTES FÍSICOS DEL ORDENADOR

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junto de componentes físicos que componen un sistema informático se conoce como

los componentes estrictamente necesarios para el funcionamiento del equipo

como aquellos periféricos que realizan funciones específicas y amplían sus posibilidades.

ANTECEDENTES DE LA INFORMÁTICA

Los ordenadores actuales tienen una historia relativamente reciente que se remonta


El dispositivo de cálculo más antiguo que se conoce es el ábaco. Su

abakos, que significa superficie plana. Se

sabe que los antiguos griegos empleaban tablas para contar en el siglo V

a.C. y que los chinos ya utilizaban un contador de bolas hacia el siglo IX

máquinas de calcular: máquina de Pascal y máquina de

el siglo XVII, como consecuencia del capitalismo

emergente, la vida económica sufrió un gran empuje.

También se produjeron importantes avances

varios matemáticos

idearon máquinas que realizaban operaciones

aritméticas elementales que funcionaban mediante

de los mecanismos de

Blaise Pascal creó su

áquina de Pascal o pascalina,

que únicamente permitía hacer sumas.

apareció tres décadas

. Era una máquina más avanzada que

sto que con ella, además de sumar, se

raíces cuadradas.

nitz propuso la idea de una máquina de cálculo

de numeración, que es el

empleado por los ordenadores en la actualidad.

máquina analítica de Babbage (s.XIX)

se produjo un gran desarrollo de la mecánica y los procesos de fabricación en

as necesidades de cálculo fueron creciendo. En 1833, el matemático inglés Charles Babbage,

considerado el padre de la informática moderna, diseñó la máquina con la que se asentaban los

fundamentos teóricos de los ordenadores actuales: la máquina analítica.


de mecanismos. Se diseñó para que realizara cualquier operación aritmética y pudiera enlazar estas


Al igual que los modernos ordenadores, la máquina de Babbage tenía un mecanismo de e

basado en el uso de tarjetas perforadas, que además permitían almacenar la información.


1

junto de componentes físicos que componen un sistema informático se conoce como hardware.

necesarios para el funcionamiento del equipo

y amplían sus posibilidades.

Los ordenadores actuales tienen una historia relativamente reciente que se remonta unos 70 años atrás.


se produjo un gran desarrollo de la mecánica y los procesos de fabricación en

el matemático inglés Charles Babbage,

rna, diseñó la máquina con la que se asentaban los


ue realizara cualquier operación aritmética y pudiera enlazar estas


Al igual que los modernos ordenadores, la máquina de Babbage tenía un mecanismo de entrada y salida

, que además permitían almacenar la información.

Ábaco

Pascalina

Máquina de Leibnitz

INFORMÁTICA 4º ESO TEORÍA UNIDAD 5: COMPONENTES FÍSICOS DEL ORDENADOR

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• Sistema de cómputo automático de Holleritz (s.XIX)

El gran avance de la Revolución Industrial durante el siglo XIX, así como la creciente complejidad de la

organización social y el aumento de la población en los países industrializados, planteó un nuevo problema:

el tratamiento de grandes cantidades de información.

Herman Hollerith ideó un sistema de cómputo automático para la realización del censo de población de

Estados Unidos de 1890. El sistema ideado por Hollerith utilizaba tarjetas perforadas que codificaban la

información de los ciudadanos: edad, género, raza, etc.

Ante las posibilidades comerciales del invento, Hollerith dejó su empleo para fundar su propia compañía:

IBM (International Bussines Machines).

2 DESARROLLO DE LA INFORMÁTICA

El desarrollo de la informática está marcado por la evolución de su hardware. Se puede clasificar en

cuatro generaciones, cada una caracterizada por un salto tecnológico de importancia.

• Primera generación de ordenadores (1939 - 1958)

La tecnología de la primera generación se basaba en grandes y pesadas válvulas de vacío, las cuales se

sobre calentaban y había que cambiarlas con frecuencias. La entrada y salida de los datos se realizaba

mediante tarjetas o cintas perforadas, por lo que el procesamiento de la información era lento y secuencial.

El MARK I es el primer ordenador construido a gran escala. Se trata del primer ordenador

electromecánico capaz de realizar largas operaciones de forma automática. Medía 15 metros de largo, 2,40

m de altura y pesaba 5 toneladas. A pesar de su enorme tamaño, era muchísimo más lento que cualquier

calculadora de bolsillo actual.

Máquina analítica de Babbage

Tarjeta perforada

Válvulas de vacío

MARK 1



• Segunda generación de ordenadores (1958 - 1964)

Esta generación se caracteriza por el empleo de transistores en lugar de

válvulas de vacío. Ambos cumplen las mismas funciones, pero el tamaño de

los transistores y la tensión con la que funcionaban son mucho menores.

En este periodo aparecen los primeros discos extraíbles, generalmente

cilindros y cintas magnéticas. Durante este período nacieron los lenguajes de

programación (FORTRAN, COBOL, BASIC, etc.) y los ordenadores se

comenzaron a utilizar con fines múltiples: científicos, militares,

administrativos, comerciales, etc.

• Tercera generación de ordenadores (1965 - 1971)

Los rasgos más característicos de esta generación son la utilización de

circuitos integrados que permitían agrupar miles de transistores en

espacios reducidos. Asimismo, cabe destacar el gran desarrollo del

software y la simplificación de los lenguajes de programación, lo que

facilitaba el uso de los ordenadores.

• Cuarta generación de ordenadores (1971 - 1981)

La cuarta generación se caracteriza por la aparición del

microprocesador o CPU, que permite la miniaturización de los circuitos

electrónicos en un chip. Consecuentemente, se mejora la velocidad de

proceso de datos y los ordenadores siguen haciéndose más pequeños.

Es durante este período cuando verdaderamente nace la industria de la

informática.

• La informática desde 1981

En los inicios de los años 80, las empresas IBM y Microsoft, lanzaron el sistema operativo PC-DOS que

supuso el posterior lanzamiento al mercado de los ordenadores PC (Personal Computer). El PC-DOS

evolucionó al MS-DOS, un sistema operativo que llevó a Microsoft a liderar la industria informática, posición

que se mantiene en la actualidad.

En 1984, Apple cambió la forma de utilizar los ordenadores con el

lanzamiento del ordenador Macintosh, en el que el uso del ratón y una

cuidada interfaz gráfica facilitaron el uso de los equipos. Con este

sistema, se eliminaba la necesidad de escribir los complicados

comandos de MS-DOS para operaciones tan comunes como copiar o

mover archivos.

En 1985, Microsoft presenta la primera versión de Windows, que

introdujo la interfaz gráfica en los PC. Desde entonces Windows y, en

menor medida, el sistema operativo MacOS de Macintosh son los más

utilizados en el mundo de los ordenadores personales. Además, el

software libre liderado por el sistema operativo Linux ha ganado

mucho protagonismo en los últimos años.

En los años 90 y el inicio del siglo XXI, el desarrollo de las

aplicaciones multimedia, la eclosión de Internet y la popularidad de los

nuevos dispositivos portátiles (smartphones, tablets, etc.) marcan la

evolución de la informática y la forma de relacionarnos con ella hasta

convertirla en la herramienta imprescindible que es hoy. Los recientes

avances en micro y nanotecnología permiten prever la aparición de

ordenadores mucho más avanzados.

Transistores

Circuito integrado

Microprocesador

Macintosh

PC



3 EL HARDWARE

El hardware puede definirse como el conjunto de los componentes que

conforman la parte material (física) de un ordenador, a diferencia del software que

refiere a los componentes lógicos (intangibles).

El hardware de un sistema informático lo componen tanto los componentes

físicos internos (procesador, disco duro, etc.) como las memorias externas, los

periféricos (escáners, impresoras, ratón, etc.) y todas las conexiones entre los

distintos elementos (ranuras, cables, puertos, etc.).

A. ORGANIZACIÓN FÍSICA DEL HARDWARE

Prácticamente todos los ordenadores existentes, independientemente de su

potencia, tamaño, utilización o fabricante, poseen los siguientes elementos físicos y

estructura de hardware:

B. MICROPROCESADOR o CPU

La Unidad Central de Proceso o CPU (Central Process Unit), también

conocido como microprocesador, es el elemento principal o "cerebro" de

un ordenador y su misión consiste en coordinar y realizar todas las

operaciones del sistema informático. Consta de los siguientes elementos:

� UNIDAD DE CONTROL (UC, Control Unit): es la parte del

procesador encargada de gobernar al resto de las unidades,

además de interpretar (decodificar) y ejecutar las

instrucciones.

� UNIDAD ARITMÉTICOLÓGICA (ALU, Arithmetic-Logical Unit): es

la parte del procesador encargada de realizar todas las

operaciones elementales de tipo aritmético y de tipo lógico.

C. MEMORIA PRINCIPAL

La memoria principal es el elemento encargado de almacenar los programas y los datos que la CPU está

procesando o que va a procesar en un determinado momento. Por su función, la memoria principal está

directamente comunicada con la CPU.

Los dos principales tipos de memoria principal son:



� Memoria RAM (Random Access Memory) o memoria de

acceso aleatorio: Contiene los programas que el usuario

esté ejecutando en cada instante y los datos necesarios para

que estos programas funcionen debidamente. El ordenador

puede leer, modificar y borrar el contenido de esta

memoria. Se trata de una memoria volátil, es decir, su

contenido desaparece al apagar el ordenador.

� Memoria ROM (Read Only Memory) o memoria de sólo

lectura: Contiene los programas necesarios para que el

ordenador pueda arrancar y detectar los dispositivos

imprescindibles para su funcionamiento. Como su nombre

indica, el ordenador puede leer su contenido pero no puede

modificarlo ni borrarlo. Se trata de una memoria

permanente, su contenido no desaparece al apagar el

ordenador.

D. MEMORIAS SECUNDARIAS

Las memorias secundarias, auxiliares o externas son dispositivos externos a la CPU (aunque algunos

puedan estar incluidos dentro de la carcasa del ordenador) cuya misión es almacenar de manera

permanente programas y datos en soportes de gran capacidad. En función de la tecnología empleada para

almacenar la información, pueden clasificarse en tres grupos:

� SOPORTES MAGNÉTICOS: recurren a las propiedades magnéticas de los materiales para

procesar los datos. Los más comunes son los discos duros (internos y externos), las cintas

magnéticas o los discos flexibles (en desuso en la actualidad).

� SOPORTES ÓPTICOS: utilizan tecnología láser para la lectura y grabación de los datos. Son

soportes ópticos el CD-ROM, DVD y BluRay.

� SOPORTES FLASH: emplean impulsos eléctricos para la lectura y grabación de datos. Los más

comunes actualmente son las memorias USB y las tarjetas SD en sus diferentes tipos.

Como veremos más adelante, es frecuente considerar las memorias secundarias como dispositivos de

entrada/salida, pues permiten tanto grabar información en ellos como extraerla.

E. DISPOSITIVOS O PERIFÉRICOS

En informática, se conoce como dispositivo o periférico a todo aquel elemento externo al ordenador que

permita introducir información, obtener información o ambas cosas. Según este criterio, los periféricos se

pueden clasificar en tres categorías: dispositivos de entrada, dispositivos de salida y dispositivos de

entrada/salida.

� DISPOSITIVOS DE ENTRADA: Sirven para introducir información en el ordenador. Los más

importantes son:

o Teclado: sirve para introducir información de carácter alfa-numérico, además de permitir

otras funciones de edición y función. Existen distintas disposiciones de teclado, para que

se puedan utilizar en diversos lenguajes. El tipo estándar de teclado inglés se conoce

como QWERTY.

o Ratón: sirve para introducir información de forma gráfica, seleccionando objetos que se

presentan en la pantalla o en respuesta a botones o enlaces. Según su tecnología, pueden

ser mecánicos, ópticos, láser o trackball. Atendiendo a su conexión, los podemos

encontrar por cable o inalámbricos (radio frecuencia, infrarrojos, bluetooth).

o Escáner: se utiliza para convertir, mediante el uso de la luz, imágenes impresas o

documentos a formato digital. Dependiendo del software del que se disponga también



puede servir para introducir texto. El parámetro más relevante de un escáner es la

resolución a las que puede obtener las imágenes.

o WebCam: usualmente utilizada para la videoconferencia, su misión es la de introducir

imágenes de vídeo en el ordenador.

o Micrófono: permite introducir información sonora al

ordenador.

o Lápiz óptico: con forma de varita fotosensible, puede ser

usado para apuntar a objetos mostrados en un monitor,

de forma similar a una pantalla táctil pero con mayor

precisión.

� DISPOSITIVOS DE SALIDA: Sirven para extraer información del

ordenador. Los más importantes:

o Monitor: pantalla a través de la cual se visualiza la información. Los monitores hoy en día

pueden ser de rayos catódicos, de cristal líquido o LCD, pantalla LED, etc. El tamaño de un

monitor se mide en pulgadas (midiendo la diagonal). El tamaño tradicional era 14 o 15

pulgadas, aunque cada vez se usan más los de 17 o 19 pulgadas. La calidad de un monitor

viene dada entre otros factores por su resolución, que indica el número de puntos de luz

o píxeles que componen el monitor. La tarjeta gráfica es el dispositivo que sirve de

conexión entre el monitor y la CPU. Los monitores táctiles de última generación pueden

considerarse dispositivos de entrada/salida.

o Proyector: periférico capaz de recibir y decodificar las señales de vídeo digital

procedentes del ordenador para luego proyectarlas por medio de luz. Poseen una

lámpara emisora de luz que es necesario reemplazar al final de su vida útil.

o Impresora: dispositivo que permite obtener información alfanumérica e información

gráfica en soporte de papel. Los tipos de impresoras más comunes hoy en día son las

impresoras de inyección (que utilizan cartuchos de tinta que dibujan el papel) y las

impresoras láser (más rápidas y caras, emplean un tóner con "tinta seca" y un sistema

parecido al de las fotocopiadoras tratando el papel con una sustancia sensible a la luz). El

plotter, impresoras de gran tamaño y alta calidad, se emplea para trabajos profesionales.

o Impresora 3D: máquina capaz de realizar "impresiones" de diseños en 3D, creando piezas

o maquetas volumétricas a partir de un diseño hecho por ordenador. Normalmente

utilizan plásticos especiales como material de impresión.

o Altavoces y auriculares: conectados a la tarjeta de sonido del ordenador, permiten

reproducir la información acústica generada por las aplicaciones.

o Fax: consiste en la transmisión telefónica de material escaneado impreso.

� DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SALIDA: Como se señaló anteriormente, las memorias secundarias

pueden considerarse como dispositivos de entrada/salida ya que podemos introducir y extraer

datos de ellas. Las principales memorias secundarias son:

o Disco duro: emplea un sistema de grabación magnética

para almacenar los datos digitales. Se compone de uno o

más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que

gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada.

Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un

cabezal de lectura/escritura que "flota" sobre los discos.

o CD (Compact Disc): es un soporte de tipo óptico utilizado

para almacenar datos en formato digital (audio, imágenes,



vídeo, documentos y otros datos). La lectura y grabación de los datos sobre un CD se

hace mediante un haz de un rayo láser que incide sobre el disco en rotación. Los CD

tienen capacidades entre 650 y 700 Mb. Pueden ser de varios tipos: CD-ROM (de sólo

lectura, que se compran con la información ya grabada), CD-R (grabables, permiten

grabar datos de forma permanente) y CD-RW (regrabables, permiten grabar y borrar

datos).

o DVD (Digital Versatile Disc): también son discos ópticos de apariencia similar a un CD, pero con mayor capacidad de almacenamiento (hasta 4,7 Gb). Los hay de sólo lectura (DVD-ROM), grabables (DVD+R y DVD-R) y regrabables (DVD+RW y DVD-RW).

o Memoria USB (Universal Serial Bus): Dispositivo de almacenamiento que utiliza un soporte flash para guardar información, y se conecta al ordenador a través de un puerto USB. Se le denomina también como pendrive, lápiz de memoria o lápiz USB.

o Tarjetas memoria: soportes de almacenamiento tipo flash con apariencia de una tarjeta que se inserta en una ranura capaz de leer sus datos. Las hay de múltiples tipos, formas y capacidad.

Además de las memorias secundarias, otros dispositivos de entrada/salida son los siguientes:

o Monitor o pantalla táctil: pantalla que mediante un toque directo sobre su superficie permite la entrada de datos y órdenes al dispositivo, mostrando en tiempo real el resultado de las acciones que estamos realizando.

o Módem: dispositivo que permite la comunicación entre distintos ordenadores a través de las redes de telefonía.

o Tarjeta de red: periférico que permite la comunicación con aparatos conectados entre sí y también permite compartir recursos entre dos o más ordenadores.

F. CONEXIONES DEL HARDWARE

El microprocesador, las memorias externas, los dispositivos, así como cualquier otro elemento del

hardware, necesitan estar comunicados entre sí. Para ello, los ordenadores cuentan con una serie de

infraestructuras de conexiones internas y hacia exterior.

• Placa base

La placa base, placa principal, o placa madre es un

soporte al que se conectan los componentes fundamentales

que constituyen el ordenador. En la placa base se instalan el

microprocesador (CPU), la memoria principal, así como una

serie de circuitos integrados, ranuras de expansión y

entradas de alimentación, entre otros dispositivos. Es una

parte fundamental para armar cualquier ordenador, ya sea

de sobremesa escritorio o portátil.

1) Zócalo de conexión del microprocesador

2) Chip de memoria ROM (BIOS)

3) Chipset: conjunto de chips de circuitos integrados que conectan el

procesador con el resto de elementos (RAM, ROM, etc.)

4) Ranuras de expansión

5) Ranuras de memoria RAM

6) Puerto de conexión a placa base



• Bus

Se denomina bus (o canal) al conjunto de conexiones físicas que comunican entre sí los componentes del

hardware. Lo constituyen los cables

dispositivos.

Los canales de comunicación entre el procesador y la memo

canales de comunicación entre estos elementos y el resto de dispositivos constituyen los

• Ranuras de expansión

Permiten conectar a la placa principal dispositivos periféricos

decir, aquellos que se situarán dentro de la caja del ordenador.

• Puertos

En informática, los puertos son conexiones que

enlazan la placa base con distintos tipos de

periféricos.

El tipo de puerto más utilizado en los

ordenadores actuales es el puerto USB

Serial Bus). Los puertos USB están diseñados para

transmitir energía eléctrica al dispositivo que se

encuentra conectado, de esta manera no se

necesita de un cable adicional para conectarse a

una toma de corriente.

Además, son muy frecuentes los

duros externos y otros pequeños gadgets

todos los smartphones actuales.

Circuitos impresos (verde) y circuitos integrados (negro)

TEORÍA UNIDAD 5: COMPONENTES FÍSICOS DEL ORDENADOR


al conjunto de conexiones físicas que comunican entre sí los componentes del

cables, pistas en un circuito impreso, circuitos integrados, además de otros

Los canales de comunicación entre el procesador y la memoria principal constituyen el

canales de comunicación entre estos elementos y el resto de dispositivos constituyen los

Permiten conectar a la placa principal dispositivos periféricos internos, es

que se situarán dentro de la caja del ordenador.

on conexiones que

con distintos tipos de

El tipo de puerto más utilizado en los

puerto USB (Universal

. Los puertos USB están diseñados para

transmitir energía eléctrica al dispositivo que se

manera no se

necesita de un cable adicional para conectarse a

Además, son muy frecuentes los puertos mini-USB en cámaras de fotos, reproductores de música, discos

duros externos y otros pequeños gadgets, mientras que el puerto micro-USB aparece en

Circuitos impresos (verde) y circuitos


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al conjunto de conexiones físicas que comunican entre sí los componentes del

pistas en un circuito impreso, circuitos integrados, además de otros

constituyen el bus principal, y los

canales de comunicación entre estos elementos y el resto de dispositivos constituyen los bus secundario.

en cámaras de fotos, reproductores de música, discos

aparece en prácticamente

Cable Bus (de placa base a disco duro)



VOCABULARY OF THE UNIT

ESPAÑOL

Ábaco Sistema binario Lenguaje de programaciónUnidad Central de ProcesoMicroprocesador Unidad de controlUnidad aritmeticológicaMemoria de acceso aleatorioMemoria de sólo lecturaDispositivo Teclado Ratón Escáner Micrófono Monitor Pantalla Pantalla táctil Proyector Impresora Cartucho de tinta Altavoz Auriculares Disco duro Disco compacto Disco digital versátil Bus de serie universalPuerto USB Tarjeta de memoriaPlaca base

TEORÍA UNIDAD 5: COMPONENTES FÍSICOS DEL ORDENADOR


VOCABULARY OF THE UNIT

ESPAÑOL ENGLISH

Abacus Binary System

Lenguaje de programación programming language Unidad Central de Proceso Central Process Unit (CPU)

Microprocessor Unidad de control Control unit (UC) Unidad aritmeticológica Arithmetic-logical unit (ALU)Memoria de acceso aleatorio Random access memory (RAM)Memoria de sólo lectura Read only memory (ROM)

Device Keyboard Mouse Scaner Microphone Monitor Screen Touch screen Projector Printer

Ink cartridge Speaker Headphones/Earphones Hard disk Compact disc (CD)

Disco digital versátil Digital versatile disc (DVD) Bus de serie universal Universal serial bus (USB)

USB port Tarjeta de memoria Memory card

Motherboard


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(ALU) (RAM)

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