El hardware es la parte física de un ordenador. Contado con la caja, sus componentes internos y todos los elementos que se conectan al ordenador.

El Firmware es el software con que está configurado el hardware para que funcione correctamente.

La arquitectura de Von Neumann sigue aun vigente hoy en día, divide los dispositivos en los siguientes bloques:

1.CPU (central processing unit) o unidad central de proceso, se compone de :

-Unidad de control (UC) : determina el envío de instrucciones desde la memoria hasta la CPU.

-Unidad aritmético-lógica (ALU, arithmetic logic unit): decodifica o interpreta las instrucciones.

2.Memoria principal: en ella residen las instrucciones y los datos.

3.Unidad de entrada/salida: consta de módulos que se encargan de obtener datos de los periféricos o mostrarlos al exterior.

La unidad de control determina el envío de instrucciones desde la memoria hasta la CPU. La ALU decodifica las instrucciones mediante un conjunto de operaciones aritméticas, lógicas o de transferencia. Los resultados obtenidos son enviados a los periféricos a través de los módulos de entrada/salida.

Estos bloques se comunican entre sí a través de unos cables o pistas en paralelo llamado buses.

Estos bloques se comunican entre sí a través de unos cables o pistas en paralelo llamado buses.

Tipos. Bus de datos: son los cables por los cuales

circula la información. Es el único bidireccional, los datos entran en la CPU y salen de ella.

Bus de direcciones: la CPU utiliza las líneas del bus para determinar a donde debe ir el flujo de información. Es unidireccional, ya que solo la CPU fija la selección.

Bus de control: es un conjunto de líneas para las señales auxiliares de gobierno y sincronización.

Ancho del bus: es el número de líneas en paralelo que es capaz de transmitir. Cada línea es capaz de transmitir un bit a la vez; así pues cuantas más líneas tengamos mayor número de bits será capaz de transmitir.

Frecuencia del bus: es la velocidad de transmisión.

La codificación es el lenguaje en el que está la información de los ordenados, antes de entenderla se debe descodificar y procesar.

El lenguaje del ordenador se conoce como lenguaje máquina donde la información está codificada en ceros y unos, conocido también como lenguaje de bajo nivel.

El lenguaje de alto nivel es el que se utiliza en los programas o sistemas operativos como interfaz con las personas.

Sistema decimal. (base 10) Código binario (base 2) Hexadecimal (base 16) Octal (base 8) ASCII EBCDIC

La unidad mínima de información es el bit, que representa un 1 o un 0.

Los múltiplos de éste son potencias de base 2:2n

La placa base o placa madre es la tarjeta con el circuito impreso más grande de las podemos ver al abrir un ordenador. Forma la parte fundamental del ordenador. Los diseños de placa base más importantes están basados en los formatos ATX y AT.

Microprocesador : es la parte más importante del ordenador. Se encarga de procesar los datos y realizar las operaciones aritmético-lógicas para después enviarlas al exterior.

1. Velocidad interna : es el número de instrucciones que es capaz de procesar , internamente, por segundo. Se mide en hercios (Hz).

2. Velocidad externa : es aquella a la que el microprocesador se comunica con la placa base.

3. Memoria caché : existe un desajuste entre la velocidad del microprocesador y la velocidad de acceso a la memoria principal , ya que el microprocesador se ha desarrollado mas rápidamente que las memorias y alcanza velocidades muy superiores . La solución es introducir entre el microprocesador y la memoria principal una memoria pequeña pero muy rápida que es la llamada la memoria caché

1. Sistemas multiprocesador : están formados por varios microprocesadores que se comunican a través de la memoria con un único sistema operativo.

2. Microprocesadores de doble núcleo : consisten en un chip con dos microprocesadores físicos en su interior.

3. Chipset : es un conjunto de circuitos integrados sobre la placa base que controla el modo de operación de la placa e integra todas sus funciones . Se encarga de controlar todas las comunicaciones entre el microprocesador, la memoria, los periféricos y el control de los puertos y slots ISA, PCI, AGP Y USB.

Memoria RAM: memoria de acceso aleatorio. Permite la lectura y la escritura. Es volátil : cuando se apaga la alimentación la información se pierde. Se clasifica en dinámicas y estáticas.

Memoria DRAM: tiene gran capacidad y bajo coste. Está constituida en forma de matriz . Aparece físicamente como un conector DIMM o SIMM de 30 contactos. Dos tipos :FO DRAM y EDO RAM .

Memoria SRAM: no necesita que se refresque la carga de la memoria. Tiene menos capacidad que las de DRAM pero es más rápida (y más cara). Exiten varios tipos (que se diferencian en la forma de trabajar, de consumo, de velocidad, si tienen o no un buffer, etc.): SDRAM, DDR SDRAM, RDRAM, SLDRAM…

Memoria ROM: memoria de solo lectura. No es volátil: la información no se pierde al apagar el ordenador. Es ideal para almacenar las rutinas básicas del hardware, como el programa de arranque del ordenador (BIOS), el chequeo de la memoria y otros. Memoria EPROM: permite ser borrada por

rayos ultravioletas y volver a ser grabada de nuevo.

Memoria Flash: se utiliza mucho en dispositivos móviles, cámaras, teléfonos, etc. Es fácil de borrar y de utilizar, y muy útil como BIOS

Los conectores internos son todas aquellas ranuras de expansión, o slots, que se conectan a la placa base, además de los puertos internos o interfaces. Tipos de slots:

1. IDE (integrated device electronics) o ATA (advanced technology attachment) controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros, CD-ROM, DVD, etc.

2. PCI (peripheral component interconnect) puede tener un ancho de 32 bits para la transferencia de datos y una tasa de transferencia de 133 MB/s.

3. AGP (accelerated graphics port) tiene como objetivo los gráficos y la conectividad. Su tasa de transferencia puede alcanzar los 2 GB/s.

4. SATA (serial advanced technology attachment) es una interfaz de transmisión entre la placa base y algunos dispositivos como el disc duro.

Sirven para conectar los periféricos de entrada/salida a la placa base:

1. Paralelo: transmite los datos en paralelo, como indica su nombre y se usa para impresoras y escáneres, pero está siedo desplazado por el USB.

2. USB (universal serial bus) permite la interconexión de prácticamente cualquier dispositivo. Además, la conexión y el reconocimiento se realizan sin necesidad de reiniciar el dispositivo.

3. IEEE 1394 (conocido como Fireware por Apple y como i.Link por Sony) es una interfaz que permite la interconexión de cámaras, vídeos, teléfonos, discos duros, externos, impresoras y escáneres al ordenador.

4. Puerto infrarrojos IrDA (Infrared Data Association) la transmisión de datos se realiza sin soporte físico por rayos infrarrojos. Las velocidades pueden llegar a los 4 Mbps. Sobre todo se usa en teléfonos móviles, portátiles, PDA y calculadoras científicas.

Disco duro magnético. Está formado por una aleación de aluminio recubierta de una aleacón magnética. Se compone de las siguientes partes:

1. Plato. Cada uno de los discos que hay dentro del disco duro; su número varía entre dos y ocho.

2. Cara. Cada uno de los lados de un plato.3. Pista. Cada una de las circunferencias concéntricas sobre las cuales se

disponen en línea los datos.4. Sectores. Cada una de las partes de igual tamaño en que se divide la

circunferencia de una pista; en el proceso de lectura-escritura, el cabezal del disco duro se desplaza hasta la pista adecuada y espera a que llegue el sector donde está la información.

1. CD-ROM (compact disc – read only memory). Es un disco compacto que permite almacenar la información de forma óptica. Está compuesto de una superficie de policarbonato y otra de aluminio reflectante recubierta de plástico protector. La información se graba en una sola cara, en una pista en espiral a lo largo de todo el disco. Los datos se almacenan en formato digital codificado por medio del láser, que a deformando la pista de material fotosensible creando hendiduras y salientes. En el proceso de lectura se enfoca con un láser la pista en espiral y mediante un fotodiodo se leen los cambios de la luz reflejada en las hendiduras y los salientes; posteriormente se codifica la información.

2. DVD (digital versatile disc) es semejante al CD pero con una capacidad de almacenamiento muy superior, ya que codifica la información en un formato más eficiente y tiene una mayor densidad en las pistas y en la grabación de las hendiduras. La capacidad habitual es de 4,7 GB y en los de doble cara alcanza los 8,5 GB.

3. Blue Ray. Es uno de los últimos formatos de disco óptico. Desarrollado por Sony, puede almacenar hasta 50 GB gracias a la menor longitud de onda del láser y ermite una sobreescritura más fiable, con menos errores de grabación y mayor resistencia física.

4. Memoria USB. Ha desplazado a los CD y DVD como método de almacenamiento y transporte de información. Contrariamene a lo que se piensa, no tiene una vida infinita, se estima que puede durar unos 20 años. Puede albergar un sistema operativo igual o distinto al de nuestro ordenador y es posible arrancarlo sin necesidad de disco duro. Su memoria es de tipo EEPROM. Tiene un conjunto de filas y columnas y en cada intersección cuenta con dos transistores.

Teclado. Cada tecla se encuentra en el cruce de un cable vertical y un cable horizontal. Cuando se pulsa una tecla, el interruptor se cierra y circula una pequeña cantidad de corriete. Un microcontrolador situado en un chip del teclado detecta los circuitos qe han sido cerrados e identifica la tecla que se ha pulsado mediante la asignación de coordenadas. El microprocesador va a una tabla y calcula un código que es enviado al microprocesador para que lo interprete. Hay dos tipos prncipales de teclado, de resorte y de membrana.

Ratón. Existen básicamete los siguientes tipos: Ratón mecánico. Una bola situada en su interior

mueve dos rodillos. En el extremo de los rodillos existe una rueda con ranuras y a cada lado de ambas hay un emisor de luz y un receptor, de forma que al girar, el movimiento es recogido por los sensores.

Ratón óptico. Un sensor fotografía la superficie y detecta las variaciones entre sucesivas fotografías, con lo cual determina si el ratón ha cambiado de posición. Puede alcanzar ua resolución de 800 ppp. Si sustituimos el haz de luz óptica por un diodo láser, se pueden obtener resoluciones de 2.000 ppp.

Trackball. Solamente necesitamos mover con los dedos una bola situada dentro del ratón. Su tecnología es la misma que la de los ratones ópticos.

Escáner. Sirve para introducir imágenes o texto en el ordenador. Después de colocar el papel en un cristal transparente, una fuente de luz barre el documento línea a línea y recoge los rayos reflejados mediante un sensor, que convertirá los datos analógicos en datos digitales para que los interprete el ordenador.

Los principales parámetros de un escáner son la resolución, la profundidad de color y la velocidad.

Otros tipos de escáneres so el lector de códigos debarras, el dector de huellas dactilares, la tableta digitalizadora y el lápiz óptico.

-Monitor. Las características principales del monitor son la resolución y la velocidad de creacón de imágenes. Los datos que salen de la CPU deben pasar por la tarjeta de vídeo para ser convetidos en infrmación capaz de ser interpretada por la pantalla. Existen varios tipos:

1. CRT (tubo de rayos catódicos). Es similar a un televisor convencional: tres cañones (rojo, azul, verde) disparan un haz de electrones cntra una pantalla de material fosforescente que está dividida en celdas (píxeles). El haz de electrones va reaizando un barrido de todos los píxeles de la pantalla y al impactar sobre cada uno de ellos hace que se iluminen.

2. LCD (pantalla de cristal líquido). Es una pantala formada por un líquido situado entre dos placas de vidrio paralelas con una separación de micrones. Cuando se aplica la polarización adecuada, las moléculas del líquido se agrupan de forma que el LCD refleja o absorbe más o menos luz, lo cual provoca que la pantalla aparezca como un segmento oscuro.

3. Plasma. Los píxeles de una pantala contienen neón y xenón, y además tanto delante como detrás del píxel se sitúan unos electrodos que al cargarse provocan que el gas se ionice y forme el plasma. Los iones del gas se desplazan hacia los electrodos y al colisionar emiten fotones. Estas pantallas reproducen mejor los colores, aunque son más caras.

- Impresora. Sus características son la resolución, medida en puntos por pulgada y la velocidad de impresión, medida en páginas por minuto. Pueden ser:

1. Matriciales. Una aguja o rueda golpea contra una cinta con tinta y el resultado es una impresión de un punto o un carácter en el papel que está detrás de la cinta. Las podemos encontrar en algunos supermercados o cajeros.

2. De inyeción de chorro de tinta. Mediante unos inyectores de tinta se producen unas minúsculas burbujas de tinta que son expulsadas hacia el papel. Son más baratas que las láser, aunque de peor resolución.

3. Láser. La luz de un láser incide sobre un tambor fotosensible que crea en el rodillo una imagen electrostáticadel documento a imprimir. Al pasar por el depósito donde está el tóner, éste queda adherido al tambor, que luego será transferido al papel por presión y calor. Permiten una alta calidad de impresión y velocidad, aunque son más caras.

4. Térmicas. Una serie de agujas calientes van recorriendo un papel especial que al contacto se vuelve de color negro. Son muy usadas en los cajeros y supermercados por su bajo coste.