Fundamentos de Hardware & Software (Introducción a las Computadoras Personales e Identificación de los Componentes Internos)

© 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco PublicITE PC v4.0Chapter 1 1

Semana 1: Fundamentos de Hardware y Software A

Instructor: Juan Carlos Quiroga Mendoza


Introducción a las Computadoras Personales


ITE PC v4.0Chapter 1 3© 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco Public

Semana 1 Objetivos: 1.1 Describir un sistema de computación.

1.2 Identificar los nombres, los propósitos y las características de los chasis y las fuentes de energía.

1.3 Identificar los nombres, los propósitos y las características de los componentes internos.

1.4 Identificar los nombres, los propósitos y las características de los puertos y los cables.

1.5 Identificar los nombres, los propósitos y las características de los dispositivos de entrada.

1.6 Identificar los nombres, los propósitos y las características de los dispositivos de salida.

1.7 Explicar los recursos del sistema y sus propósitos.


Sistema Básico de una computadora personal

Un sistema informático consta de componentes de hardware y software.

Hardware es el equipo físico como es el case, unidades de almacenamiento, teclados, monitores, cables, altavoces, e impresoras.

El software es el sistema operativo y programas.

El sistema operativo da instrucciones a la computadora de cómo operar.

Programas de aplicaciones o realizar distintas funciones.


Cases de Computadora y Fuente de Poder

Case de Computadora

Provee protección y soporte para los componentes internos

Debe ser durable, de fácil mantenimiento, y tener suficiente espacio para el crecimiento

Fuente de Poder

Convierte la alimentación del toma corriente AC en DC.

Debe de proporcionar la suficiente Potencia para los componentes instalados y futuras adiciones.


Cases de Computadora

Contiene la armadura suficiente para soportar y abarcar los componentes internos del computador.

Generalmente construido de plástico, aluminio o acero.

Disponible en una variedad de estilos.

Al tamaño y la forma del Case se le denomina factor de forma.

Está diseñado para mantener los componentes internos fríos.

Ayuda a prevenir los daños que se pueden generar por la corriente estática.


Selección del CaseFactor Fundamentación

Tipo de ModeloDos tipos principales de modelos de case (uno para PCs desktop y el otro para PCs tower). El tipo de la tarjeta madre determina el tipo de Case. El tamaño y la forma deben coincidir exactamente.

Tamaño Si el computador posee muchos dispositivos, necesitara de más espacio para que el flujo de aire mantenga frios a los componentes.

Espacio

Disponible

Los cases Desktop permiten la conservación del espacio en areas pequeñas porque el monitor puede ser colocado en la parte superior de la unidad. El diseño del case puede limitar el número y tamaño de los componentes que se pueden agregar.

Fuente de PoderTipo fuente de alimentación coincide con la potencia nominal y la conexión para el tipo de placa base elegida

Apariencia Hay muchos diseños de cases para elegir, si es necesario tener un case que sea atractivo.

Display de Estado

Los LED indicadores que se montan en la parte frontal del case le puede decir si el sistema está recibiendo energía, cuando la unidad de disco duro se está utilizando, y cuando el ordenador está en modo de standby or sleeping.

VentilaciónTodos los cases tienen una rejilla de ventilación de la fuente de Poder. Algunos cases tienen más rejillas de ventilación para disipar una inusual cantidad de calor.


Fuente de Poder (Alimentación)

La fuente de alimentación convierte la corriente alterna (AC) que ingresa por los tomacorrientes de la pared a corriente directa (DC) o corriente continua (CC), la cual es de un bajo voltaje.

La Corriente DC se requiere para alimentar todos los componentes dentro del computador.

Los cables, los conectores, y los componentes son diseñados para convivir cómodamente juntos.

Nunca fuerce un conector o un componente.


Fuente de Poder (Conectores) La mayoría de los conectores de hoy son conectores de llave. Los conectores

de llave están diseñados para inserción en una sola dirección.


Se usan diferentes conectores para conectar componentes específicos y varias ubicaciones en la motherboard:

Un conector Molex es un conector de llave que se enchufa a una unidad óptica o un disco duro.

Un conector Berg es un conector de llave que se enchufa a una unidad de disquete. Un conector Berg es más pequeño que un conector Molex.

Para conectar la motherboard, se usa un conector ranurado de 20 ó 24 pines. El conector ranurado de 24 pines tiene dos filas de 12 pines y el conector ranurado de 20 pines tiene dos filas de 10 pines.

Un conector de alimentación auxiliar de 4 pines a 8 pines tiene dos filas de dos a cuatro pines y suministra energía a todas las áreas de la motherboard. El conector de alimentación auxiliar de 4 pines a 8 pines tiene la misma forma que el conector de alimentación principal, pero es más pequeño.

Las fuentes de energía estándar antiguas usaban dos conectores llamados P8 y P9 para conectarse a la motherboard. El P8 y el P9 eran conectores sin llave. Podían instalarse al revés, lo cual implicaba daños potenciales a la motherboard o la fuente de energía. La instalación requería que los conectores estuvieran alineados con los cables negros juntos en el medio.


Cuatro Unidades Básicas de Electricidad Voltaje (V) es una medida de la fuerza necesaria para empujar los

electrones a través de un circuito. La Tensión se mide en voltios. Un equipo de suministro de energía normalmente produce diferentes voltajes.

Corriente (I) es una medida de la cantidad de electrones que pasa a través de un circuito. La corriente se mide en ampers, o amperios (A). La fuente de poder de los ordenadores entregar amperajes diferentes para cada voltaje de salida.

Potencia (P) es una medida de la presión requerida para impulsar electrones a través de un circuito, denominado voltaje, multiplicada por la cantidad de electrones que pasan por dicho circuito (corriente). La Potencio se mide en vatios (W). Las fuentes de poder se miden en vatios.

Resistencia (R) es la oposición al flujo de corriente en un circuito. La Resistencia se mide en ohmios (). Una Baja resistencia permite más flujo de corriente a través de un circuito.


Existe una ecuación básica que expresa la relación entre tres de los términos. Supone que el voltaje es igual a la corriente multiplicada por la resistencia. Esto se conoce como Ley de Ohm.

V = IR

En un sistema eléctrico, la energía (P) es igual al voltaje multiplicado por la corriente.

P = VI

En un circuito eléctrico, un aumento en la corriente o el voltaje da como resultado mayor energía. A modo de ejemplo, imagine un circuito simple con una lamparilla de 9 V conectada a una batería de 9 V. La salida de energía de la lamparilla es de 100 W. A partir de esta ecuación, podemos calcular la corriente en amperios que se requerirá para obtener 100 W de una lamparilla de 9 V.

Para resolver esta ecuación, contamos con la siguiente información:

P = 100 W , V = 9 V

I = 100 W/9 V = 11,11 A


Fuente de Poder

CAUTION: Do not open a power supply.

PRECAUCIÓN: No abra una fuente de alimentación.

Condensadores electrónicos situados dentro de una fuente de alimentación pueden retener una carga por períodos prolongados de tiempo


Identificación de los nombres, propósitos y las características de los Componentes Internos



Semana 1 Objetivos: Identificar los nombres, los propósitos y las características de las

motherboards.

Identificar los nombres, los propósitos y las características de las CPU.

Identificar los nombres, los propósitos y las características de los sistemas de refrigeración.

Identificar los nombres, los propósitos y las características de la ROM y la RAM.

Identificar los nombres, los propósitos y las características de las tarjetas adaptadoras.

Identificar los nombres, los propósitos y las características de los dispositivos de almacenamiento.

Identificar los nombres, los propósitos y las características de los cables internos.


Componentes Internos


Motherboards Placa de circuito impreso principal. Contiene los buses, también llamados

rutas eléctricas, que se encuentran en una computadora. Estos buses permiten que los datos viajen entre los distintos componentes que conforman una computadora.

La motherboard también se conoce como placa del sistema, backplane o placa principal.

Contiene la unidad central de proceso (CPU), los módulos de memoria RAM, las ranuras de expansión, el ensamblado del disipador de calor, el chip del BIOS, un conjunto de chips y los cables que interconectan los componentes de la motherboard. También se ubican los conectores internos y externos, y varios puertos.


Factor de Forma del Motherboard

El factor de forma de placas base se refiere a la forma y tamaño de la placa.

También describe la disposición física de los diferentes componentes y dispositivos de la placa base.

Existen diversos factores de forma para placas base.AT – Tecnología avanzada

ATX – Tecnología avanzada extendida

Mini-ATX – Smaller footprint of ATX

Micro-ATX – Smaller footprint of ATX

LPX – Perfil bajo extendido

NLX – Nuevo bajo perfil extendido

BTX – Tecnología equilibrada ampliado


Unidad Central de Procesamiento (CPU) Conocido como el cerebro del equipo. También se refiere

como el procesador. Elemento más importante de un sistema informático. Ejecuta

un programa, que es una secuencia de instrucciones almacenadas.

Dos de las principales arquitecturas de CPU relacionadas a la instrucción establece :

Reduced Instruction Set Computer (RISC)Computadora con Conjunto de instrucciones Reducido

Complex Instruction Set Computer (CISC)Computadora con Conjunto de instrucciones Complejo

Actualmente solo existen 2 fabricantes de CPU: Intel y AMD.





CPU (Socket o Zócalo) El socket de la CPU es el conector que actúa como interfaz

entre la motherboard y el procesador mismo. La mayoría de los sockets y los procesadores de CPU que se utilizan hoy se construyen sobre la arquitectura de la matriz de rejilla de pines (PGA, pin grid array) en la cual los pines de la parte inferior del procesador están insertados en el socket.



CPU (Slot o Ranura) El Slot de CPU es un tipo de conexión del microprocesador a la placa

base de un ordenador. Se usó para conectar varios de los procesadores de Intel, en concreto: Celeron, Pentium II y Pentium III. Actualmente está totalmente obsoleto, pues hay otros más rápidos.






































Central Processing Unit (CPU) Para un sistema operativo, una única CPU con hyperthreading

parece ser dos CPUs.

Cuanto mayor sea el ancho del bus de datos del procesador, el procesador será más potente. Procesadores actuales tienen un bus de datos de 32-bits o de 64 bits.

Overclocking es una técnica usada para hacer que la velocidad de trabajo en el procesador sea superior a su especificación original.

MMX permite que los microprocesadores pueden manejar muchas operaciones de multimedia que normalmente se manejan por separado a través de una tarjeta de sonido o tarjeta de vídeo

La última tecnología de procesador ha dado lugar a los fabricantes de CPU encontrar maneras de incorporar más de un núcleo de CPU en un solo chip.

Single core CPU y Dual core CPU


Sistema de Refrigeración

Los Componentes electrónicos generan calor. Demasiado calor puede dañar los componentes electrónicos.

Un case fan (ventilador de chasis) hace que el proceso de refrigeración sea más eficiente.

Un heat sink (disipador de calor) extrae el calor del núcleo de la CPU. Un ventilador en la parte superior del disipador de calor mueve el calor de la CPU.

Los Fans se dedican a enfriar los chips de la unidad gráfica de procesamiento (GPU).

Case Fan

CPU Fan


Read-only Memory (ROM)Read-only Memory (ROM)

Los chips de la memoria de sólo lectura (ROM) están ubicados en la motherboard. Los chips de la ROM contienen instrucciones a las que la CPU puede acceder directamente. Las instrucciones básicas para iniciar la computadora y cargar el sistema operativo se almacenan en la ROM. Los chips de la ROM retienen sus contenidos aun cuando la computadora está apagada. Los contenidos no pueden borrarse ni modificarse por medios normales.


Read-only Memory (ROM)

ROM Types

ROM Types Description

ROM Read-only memory chips

La información se escribe en un chip ROM cuando se fabrica. Un chip ROM no se puede borrar o re-escrita y puede convertirse en obsoleto.

PROMProgrammable read-only memory

La información se escribe en un chip de PROM después de que se fabrica. A PROM chip no se puede borrar o re-escrita

EPROMErasable programmable read-only memory

La información se escribe en un chip EPROM después de que se fabrica. Un chip EPROM puede ser borrado con la exposición a la luz ultravioleta. Equipo especial es obligatorio

EEPROMElectrically erasable programmable read-only memory

La información se escribe en un chip EEPROM después de que se fabrica. Los chips EEPROM también se denominan Flash ROM. Un chip EEPROM se puede borrar y re-escribirse sin

tener que quitar el chip de la computadora .

Las instrucciones básicas para arrancar el ordenador y cargar el sistema operativo se almacenan en la ROM.


Random-access Memory (RAM) El almacenamiento temporal de datos y programas que se accede

por la CPU. Memoria volátil, lo que significa que el contenido se borra cuando el

ordenador está apagado Más RAM significa más capacidad de proceso y mantener grandes

programas y archivos, así como mejorar el rendimiento del sistema. Tipos de RAM:

Dynamic Random Access Memory (DRAM)– Fast Page Mode DRAM (FPM Memory)– Extended Data Out RAM (EDO Memory)– Synchronous DRAM (SDRAM)– RAMBus DRAM (RDRAM)– Double Data Rate SDRAM (DDR SDRAM)– Double Data Rate 2 SDRAM (DDR2 SDRAM)Static Random Access Memory (SRAM)


Modulos de Memoria Dual Inline Package (DIP) es un chip de memoria individual. Un

DIP posee doble filas de pines utilizados para fijar a la placa base.

Single Inline Memory Module (SIMM) es una pequeña placa de circuito que tiene varios chips de memoria. Los Módulos SIMM poseen configuraciones de 30 pines y 72 pines.

Dual Inline Memory Module (DIMM) es una placa de circuito que mantiene SDRAM, DDR SDRAM, y chips de memoria DDR2 SDRAM. Estas son de 168-pines para DIMM SDRAM, 184-pines DDR DIMM, y 240-pines DDR2 DIMM.

RAM Bus Inline Memory Module (RIMM) es una placa de circuito que posee chips RDRAM. Un típico modulo RIMM tiene 184-pines de configuración




/2x8

Real ClockTerminación en “33” -> Máximo terminará en “33”Terminación en “66” -> Máximo terminará en “66”

Sin redondear




Cache y Comprobación de Errores Cache

SRAM se utiliza como memoria caché para almacenar la mayoría de los datos utilizados con frecuencia.

SRAM proporciona al procesador un acceso más rápido a los datos de recuperación de la memoria DRAM más lenta, o la memoria principal.

Comprobación de Errores

Los Errores de memoria ocurren cuando los datos no se almacenan correctamente en los chips de memoria RAM.

El equipo utiliza diferentes métodos para detectar y corregir errores de datos en la memoria.


Aumentan la funcionalidad de un Computador mediante la adición de controladores de dispositivos específicos o mediante la sustitución de los puertos ante un mal funcionamiento.

Ejemplos de tarjetas Adaptadoras:Adaptador de Sonido y Adaptador de VideoPuertos USB, paralelo y serialAdaptador RAID y adaptador SCSINetwork Interface Card (NIC),Wireless NIC, y adaptador modem

Tipos de slots de expansión : Industry Standard Architecture (ISA) Video Electronics Standards Association (VESA) Extended Industry Standard Architecture (EISA)Microchannel Architecture (MCA)Peripheral Component Interconnect (PCI) Advanced Graphics Port (AGP) Video Electronics Standards Association (AMR)Communication and Networking Riser (CNR)PCI-Express

Tarjetas Adaptadoras



Exclusivo para tarjetas de Video.

Tarjeta de Red


Hard Drives y Floppy Drives

El hard disk drive (HDD) es un dispositivo magnético de almacenamiento instalado dentro de la computadora. La capacidad de almacenamiento de un disco duro se mide en miles de millones de bytes, o gigabytes (GB)

Un floppy disk drive (FDD) es un dispositivo de almacenamiento que usa disquetes extraíbles de 3,5 in. Estos discos magnéticos flexibles pueden almacenar 1,44 MB de datos .

• Una unidad de almacenamiento lee o escribe información en medios de almacenamiento magnéticos u ópticos.

• Puede ser fija o desmontable


Optical Drives y Flash Drives Una unidad optica es un dispositivo de almacenamiento que

usa láser para leer los datos en el medio óptico. Hay de dos tipos: de CD y DVD.

Una unidad flash es un dispositivo de almacenamiento extraíble que se conecta a un puerto USB. Una unidad flash usa un tipo especial de memoria que no requiere energía para conservar los datos.

Tipos de interfaces de unidad comunes:Integrated Drive Electronics (IDE)

Enhanced Integrated Drive Electronics (EIDE)

Parallel ATA (PATA)

Serial ATA (SATA)

Small Computer System Interface (SCSI)


Cables InternosLos cables de datos conectan las unidades al controlador de la unidad, ubicado en una tarjeta adaptadora o en la motherboard.

Cable de Datos Floppy disk drive (FDD)

Cable de Datos PATA (IDE)

Cable de Datos PATA (EIDE)

Cable de Datos SATA

Cable de Datos SCSI


Additional Resources Career resources, news, jobs and resumes in Information

Technology and Engineering http://www.techcareers.com/

CompTIA A+® Certification http://certification.comptia.org/a/default.aspx

European Certification of Informatics Professionals http://www.eucip.com/index.jsp

Ohm's Law http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/Sample_Projects/Ohms_Law/ohmslaw.html

HowStuffWorks: It's Good to Know http://computer.howstuffworks.com

Education

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