El ordenador y sus componentes
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El ordenador y sus componentes El ordenador y sus componentes Presentation Transcript

  • El ordenador y sus componentes Informática Aplicada. 4º E.S.O. 1
  • Contenidos
    • Historia de la informática
    • Codificación de la información
    • El ordenador
    • La placa base y el microprocesador
    • Conectores, puertos y tarjetas de expansión
    • Dispositivos de entrada
    • Dispositivos de salida
    • La memoria y los sistemas de almacenamiento
    • Otros dispositivos de almacenamiento
  • 1. Historia de la informática
    • El ábaco (2000 – 1000 a.C.):
      • Primer instrumento de cálculo.
      • Simplifica las operaciones aritméticas básicas (+ – × ÷)‏
  • 1. Historia de la informática
    • Calculadoras mecánicas:
      • Calculadora de Pascal (+ –).
      • Calculadora de Leibniz (+ – × ÷) .
      • Máquina Charles Babbage (1832): primera en encadenar varias operaciones automáticamente.
  • 1. Historia de la informática
    • Máquina censadora de Hollerith (1887):
      • Diseñada para acelerar la confección del censo de EE.UU.
      • Utilizaba tarjetas perforadas para procesar los datos.
  • 1. Historia de la informática
    • MARK I (1944):
      • Primer ordenador.
      • Basado en las ideas de Babbage.
      • Dimensiones: 15 × 2,5 m.
      • Peso: 5 toneladas.
  • 1. Historia de la informática
    • ENIAC (1945):
      • Construido con más de 18.000 válvulas de vacío (más velocidad).
      • Se averiaba con frecuencia debido al calor que generaba.
      • Dimensiones: 140 m²
  • 1. Historia de la informática
    • Nuevos modelos del MARK I (1951 - ):
      • MARK III: sólo componentes electrónicos.
      • MARK IV: sólo válvulas de vacío.
      • Modelo de Von Neumann, en el que se basan los ordenadores modernos de programa almacenado.
      • Constituyen la primera generación de ordenadores.
  • 1. Historia de la informática
    • Primeros transistores y circuitos integrados o chips (1958):
      • Reducen el tamaño de los ordenadores.
      • Aumentan su velocidad.
      • Son ordenadores de segunda y tercera generación .
  • 1. Historia de la informática
    • Microprocesadores (1969):
      • Millones de transistores y resistencias en un solo chip.
      • Integra una unidad central de proceso completa.
      • Ordenadores muy pequeños.
    Procesador Intel 4004 (4 bits)‏
  • 1. Historia de la informática
    • Ordenadores personales:
      • Destaca el IBM PC (1981).
      • Basado en el sistema operativo MS-DOS de Microsoft.
      • Compatible y muy versátil.
      • Utilizaba discos magnéticos de 5”½.
  • 1. Historia de la informática
    • PC's más potentes:
      • Procesadores 8086, 80286, 80386, 80486, Pentium...
      • Interconexión de PC's mediante redes: intercambio de información y recursos.
      • Generalización del uso de portátiles .
  • 1. Historia de la informática
    • Multimedia:
      • Ordenadores con capacidades gráficas, sonido, vídeo, etc.
      • Nuevos soportes de almacenamiento masivo: CD-ROM y DVD.
  • 1. Historia de la informática
    • Comunicación entre ordenadores:
      • Conexión en una red de área local (LAN): intranet .
      • Conexión a través de Internet .
  • 1. Historia de la informática
    • Actualidad:
      • Nuevos dispositivos para conectar al ordenador.
      • Formas más fiables y rápidas de conectarse a Internet (ADSL).
  • 1. Historia de la informática
    • Para saber más...
      • Ver el documental «El ordenador» en la página web de la asignatura:
    http://iaiesjlm.googlepages.com/materialescuarto
  • Contenidos
    • Historia de la informática
    • Codificación de la información
    • El ordenador
    • La placa base y el microprocesador
    • Conectores, puertos y tarjetas de expansión
    • Dispositivos de entrada
    • Dispositivos de salida
    • La memoria y los sistemas de almacenamiento
    • Otros dispositivos de almacenamiento
  • 2. Codificación de la información
    • Datos e información
      • Datos: números, palabras, símbolos... Por sí solos carecen de significado.
      • Información: son datos procesados (con significado).
      • Para que la información sea duradera debe plasmarse en un soporte físico (papel, disco...).
    Datos Procesamiento Información
  • 2. Codificación de la información
    • Códigos
      • Código: cada una de las formas de representar información.
      • Todo código está formado por un conjunto de símbolos y unas reglas de uso.
      • Ejemplos: lenguaje escrito, código Morse, señales de humo, etc.
  • 2. Codificación de la información
    • Sistemas de numeración
      • Sistema de numeración: conjunto de reglas y de símbolos (código) que permite representar números.
      • Sistema de numeración decimal: utiliza diez símbolos o dígitos (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) y es un sistema de numeración posicional (el valor de un dígito depende de su posición en el número).
      • Ejemplo: el valor del número 5283 viene dado por:
      • 5·10 3 + 2·10 2 + 8·10 + 3 = 5000 + 200 + 80 + 3
  • 2. Codificación de la información
    • Sistemas de numeración
      • Sistema de numeración binario: también es posicional pero emplea solo dos símbolos (0 y 1).
      • Empleado por los ordenadores para representar la información porque sus circuitos trabajan con dos estados: apagado (0) y encendido (1).
    Apagado = 0 Encendido = 1
  • 2. Codificación de la información
    • Cálculo de la expresión binaria de un número decimal y viceversa:
      • Paso de un número del sistema decimal al binario:
      • Método de las divisiones sucesivas por 2
      • 74 (10 = 1001010 (2
      • Paso de un número del sistema binario al decimal:
      • Método del desarrollo polinómico
      • 10010110 (2 = 150 (10
  • 2. Codificación de la información
    • Unidades de medida de la información
      • El bit ( b ) es la unidad más pequeña de información que un ordenador puede manejar. Corresponde a un dígito binario (0 ó 1).
      • Un byte u octeto ( B ) es un grupo formado por 8 bits. Se emplea como unidad para medir la cantidad de memoria. Corresponde al tamaño de un carácter ASCII.
    Múltiplos del bit Múltiplos del byte b B
  • 2. Codificación de la información
    • Código ASCII
      • Conjunto de caracteres de lenguas occidentales.
      • Asigna a cada carácter un número decimal comprendido entre 0 y 255.
      • Estos números, en binario, ocupan un byte .
    • Código Unicode
      • Código de caracteres de multitud de lenguas del mundo y símbolos técnicos de uso común.
      • Está basado en el código ASCIl y emplea dos octetos (16 bits) para representar cada carácter (hasta 65536 caracteres distintos).
  • Contenidos
    • Historia de la informática
    • Codificación de la información
    • El ordenador
    • La placa base y el microprocesador
    • Conectores, puertos y tarjetas de expansión
    • Dispositivos de entrada
    • Dispositivos de salida
    • La memoria y los sistemas de almacenamiento
    • Otros dispositivos de almacenamiento
  • 3. El ordenador
    • Ordenador
      • Máquina capaz de recibir datos e información y, mediante un conjunto de instrucciones que se le suministra ( programa ), procesarla para conseguir unos resultados determinados.
    • Hardware y software
      • Hardware o soporte físico : conjunto de componentes físicos de un ordenador
      • Software : conjunto de instrucciones ( programas ) necesarias para que el ordenador pueda funcionar.
  • 3. El ordenador
    • Cómo funciona un ordenador
      • El funcionamiento de un ordenador se reduce a recibir, almacenar, procesar y mostrar información.
      • Hay un dispositivo para cada una de estas acciones:
        • Dispositivos de entrada . Para introducir datos e instrucciones en el ordenador. Son transformados previamente a código binario.
        • Dispositivos del almacenamiento . Almacenan información procesada o introducida por el usuario.
        • Dispositivos de procesamiento . La Unidad Central de Proceso (CPU) es la encargada de ejecutar las instrucciones de los programas y de controlar el funcionamiento del ordenador.
        • Dispositivos de salida . Muestran los resultados obtenidos por el procesamiento de la CPU.
  • 3. El ordenador TECLADO ESCÁNER MICRÓFONO CD-ROM RATÓN CPU MEMORIA DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO MONITOR IMPRESORA ALTAVOCES Diagrama de bloques. Componentes de un ordenador personal
  • 3. El ordenador
    • Una visión global de un PC
      • Los componenes de un PC se distingen en dispositivos externos (fuera de la torre) y en dispositivos internos (dentro de la torre).
      • Todos los dispositivos se comunincan entre sí mediante buses (cables y pistas de circuito impreso).
      • Los dispositivos externos se acoplan a la torre mediante conectores o puertos de comunicación .
      • La placa base o placa madre es una gran placa en el interior de la torre a la que se conectan todos los dispositivos.
      • El chip más importante de la placa base es el microprocesador o CPU .
      • Los modulos de memoria RAM contiene la información con la que trabaja la CPU. Están conectados a placa base.
      • Las ranuras de expansión son unas ranuras en la placa base donde se conectan las tarjetas de expansión .
  • 3. El ordenador Zócalo del microprocesador (CPU)‏ Zócalos de memoria Conectores de dispositivos externos Placa base Ranuras de expansión
  • Contenidos
    • Historia de la informática
    • Codificación de la información
    • El ordenador
    • La placa base y el microprocesador
    • Conectores, puertos y tarjetas de expansión
    • Dispositivos de entrada
    • Dispositivos de salida
    • La memoria y los sistemas de almacenamiento
    • Otros dispositivos de almacenamiento
  • 4. La placa base y el microprocesador
    • La placa base y el chipset
      • La placa base contiene componentes tan importantes como el microprocesador , la memoria principal , las ranuras de expansión , el chipset , los puertos y toda la cirtuitería en general.
      • El chipset es un conjunto de chips encargado de tareas como:
        • Gestionar los periféricos externos.
        • Controlar las ranuras de expansión.
        • Controlar las transferencias de datos entre el microprocesador y la memoria.
  • 4. La placa base y el microprocesador
    • Unidad Central de Proceso (CPU)‏
      • Es el componente principal de un ordenador.
      • Realiza todas las operaciones de control y procesamiento de datos:
        • Procesa las instrucciones de los programas.
        • Realiza cálculos.
        • Toma decisiones.
        • Maneja el flujo de información.
      • Está formada por varios componentes:
        • Unidad aritmético-lógica : realiza cálculos y toma decisiones lógicas.
        • Conjunto de registros : contienen los datos con los que se está trabajando en ese momento.
        • Unidad de control : interpreta y ejecuta las instrucciones.
  • 4. La placa base y el microprocesador
    • Buses
      • Son conductos (cables y pistas de circuito impreso) por donde fluye la información.
      • Clases de buses:
        • Bus de datos : transmite datos.
        • Bus de control : transmite intrucciones de control desde la CPU a los otros dispositivos.
        • Bus de direcciones : indica en qué lugar de la memoria se deben leer o escribir los datos.
      • La calidad de un bus depende de:
        • El número de hilos : 8 hilos (1 byte), 16 hilos (2 bytes), 32 hilos (4 bytes) o 64 hilos (8 bytes).
        • La velocidad : determinada por la frecuencia del bus.
  • Contenidos
    • Historia de la informática
    • Codificación de la información
    • El ordenador
    • La placa base y el microprocesador
    • Conectores, puertos y tarjetas de expansión
    • Dispositivos de entrada
    • Dispositivos de salida
    • La memoria y los sistemas de almacenamiento
    • Otros dispositivos de almacenamiento
  • 5. Conectores, puertos y tarjetas de expansión
    • Conectores
      • Todos los dispositivos deben tener unas conexiones para comunicarse entre sí y con el ordenador.
      • En la placa base existen múltiples conectores para conectar diversos dispositivos: unidades de disco, teclado, impresoras...
      • Algunos de estos conectores están en la parte trasera de la torre para poder conectar los dispositivos externos.
  • 5. Conectores, puertos y tarjetas de expansión
    • Conectores de teclado y ratón
      • En la parte trasera de la torre se encuentran los conectores para el teclado ( morado ) y para el ratón ( verde ).
      • También existen teclados y ratones inalámbricos.
    • Puertos
      • Puertos serie : son lentos (bit a bit). Se usan para conectar el ratón y otros dispositivos lentos: ratones, módems...
      • Puertos paralelo : (byte a byte) para dispositivos más rápidos (impresoras y escáneres).
      • Puertos USB : puerto serie de alta velocidad de transferencia. Los dispositivos se pueden conectar «en caliente». Hay varios tipos de diferente velocidad USB 1.0, USB 1.1 y USB 2.0.
      • Puertos Firewire : similar al USB 2.0 pero para conectar videocámaras digitales.
  • 5. Conectores, puertos y tarjetas de expansión
    • Tarjetas de expansión
      • Proporcionan conectores especiales que la placa base no posee para ciertos disposivos externos. Ejemplo: monitor.
      • Existen otros dispositivos que físicamente son tarjetas de expansión: tarjeta de sonido, módem interno, tarjeta de red, etc.
      • Algunas tarjetas de expansión:
        • Tarjeta gráfica : genera las imágenes que se van a mostrar en el monitor a partir de los datos que le envía la CPU.
        • Tarjeta de sonido : genera y recoge sonidos. A ella se conectan los altavoces, el micrófono y el joystick.
        • Módem interno : permite enviar y recibir datos a través de la línea telefónica.
        • Tarjeta de red : permite conectar varios ordenadores entre sí formando una red de área local.
  • Contenidos
    • Historia de la informática
    • Codificación de la información
    • El ordenador
    • La placa base y el microprocesador
    • Conectores, puertos y tarjetas de expansión
    • Dispositivos de entrada
    • Dispositivos de salida
    • La memoria y los sistemas de almacenamiento
    • Otros dispositivos de almacenamiento
  • 6. Dispositivos de entrada
    • Dispositivos de entrada
      • Permiten introducir información desde el exterior al ordenador.
      • Algunos ejemplos:
        • Teclado : permite introducir caracteres en el ordenador para así escribir textos.
        • Ratón : los movimientos del ratón se transmiten al puntero del ratón en la pantalla. Hay dos tipos: de bola y ópticos .
        • Escáner : digitaliza imágenes y textos impresos en papel. La resolución del escáner se mide en puntos por pulgada (ppp). La imagen generada es un mapa de bits que se almacena en un archivo o puede procesarse con un programa de OCR .
        • Joystick : dispositivo para controlar un juego de ordenador.
        • Micrófono : capta sonidos y los envía a la tarjeta de sonido para que ésta pueda procesarlos y almacenarlos en un archivo.
  • Contenidos
    • Historia de la informática
    • Codificación de la información
    • El ordenador
    • La placa base y el microprocesador
    • Conectores, puertos y tarjetas de expansión
    • Dispositivos de entrada
    • Dispositivos de salida
    • La memoria y los sistemas de almacenamiento
    • Otros dispositivos de almacenamiento
  • 7. Dispositivos de salida
    • Dispositivos de salida
      • Permiten obtener información desde el ordenador al exterior.
      • Monitor . Permite visualizar los datos que se introducen, comprobar los procesos que se realizan y visualizar sus resultados.
      • Tipos:
        • Monitores convencionales (CRT): tubo de rayos catódicos.
        • Pantallas planas de cristal líquido (LCD): cristal líquido polarizable.
        • Pantallas planas TFT: matriz de puntos transistorizada.
      • Conexiones:
        • A una toma de corriente eléctrica.
        • Al conector VGA de la tarjeta de vídeo.
  • 7. Dispositivos de salida
    • Dispositivos de salida
      • Impresora . Obtienen resultados impresos en papel.
      • Tipos:
        • Láser : utilizan una tecnología similar a las fotocopiadoras. Son muy rápidas (varias páginas por minuto, ppm). Las hay en negro o en color.
        • De chorro de tinta : son más lentas. Imprimen mediante pequeñas gotas de tinta que obtienen de los cartuchos de tinta. Las hay en negro y en color.
      • Las impresoras tradicionalmente se han conectado la puerto paralelo LPT1 aunque las actuales se conectan a un puerto USB.
      • Para que una impresora funcione, hay que instalar un software especial denominado controlador de impresora .
  • Contenidos
    • Historia de la informática
    • Codificación de la información
    • El ordenador
    • La placa base y el microprocesador
    • Conectores, puertos y tarjetas de expansión
    • Dispositivos de entrada
    • Dispositivos de salida
    • La memoria y los sistemas de almacenamiento
    • Otros dispositivos de almacenamiento
  • 8. La memoria y los sistemas de almacenamiento
    • La memoria
      • Contiene las instrucciones y los datos con los que la CPU va a trabajar, y almacena temporalmente los resultados.
      • El término memoria también hace alusión a los dispositivos de almacenamiento permanente: discos duros, DVD...
    • Memoria RAM (Random Access Memory)‏
      • Es la memoria a la que accede directamente la CPU para leer y grabar información.
      • Su contenido es temporal; se pierde al apagar el ordenador.
      • El rendimiento del ordenador depende directamente de la cantidad de memoria RAM porque la CPU trabaja directamente con los datos que contiene (cuanta más capacidad, mejor).
      • Actualmente el tamaño de la memoria RAM suele estar entre 512 MB y 2 GB.
  • 8. La memoria y los sistemas de almacenamiento
    • Memoria RAM (Random Access Memory)‏
      • Proceso que realiza la CPU para llevar a cabo una acción:
        • Lee las instrucciones (programas) y los datos desde un sistema de almacenamiento (ej. disco) o de un dispositivo de entrada (ej. teclado), y los almacena en la memoria RAM.
        • Ejecuta las instrucciones.
        • Los resultados los guarda en la memoria RAM.
        • Envía los resultados a un periférico de salida (ej. monitor) o los guarda en un sistema de almacenamiento (ej. disco).
      • La memoria RAM se puede ampliar añadiendo o sustituyendo módulos de memoria en los zócalos de memoria de la placa base.
    Módulo de memoria RAM DDR-II de 1 GB a 667 MHz
  • 8. La memoria y los sistemas de almacenamiento
    • Memoria ROM (Read Only Memory)‏
      • Es de sólo lectura (no se puede borrar ni modificar).
      • Es permanente (su contenido no desaparece al apagar el ordenador).
      • Contiene programas y datos técnicos grabados por el fabricante de placa base que se utilizan para chequear el ordenador cuando éste se enciende.
    ROM-BIOS
  • 8. La memoria y los sistemas de almacenamiento
    • Sistemas de almacenamiento: discos magnéticos
      • Se utilizan para almacenar permanentemente la información de la memoria RAM que se perdería al apagar el ordenador.
      • Sistemas de almacenamiento más frecuentes:
        • Discos magnéticos: discos duros y discos flexibles.
        • Discos ópticos: CD y DVD.
      • Disco magnético : disco metálico o de plástico recubierto de una película magnetizable que permite almacenar información en código binario.
      • Se graba por una o las dos caras y un brazo , que se mueve por su superficie, contiene las cabezas que leen o graban la información mientras el disco gira a gran velocidad.
      • Los disco magnéticos pueden ser internos (dentro de la caja; ej. disco duro), o externos o extraíbles (disquetes).
  • 8. La memoria y los sistemas de almacenamiento
    • Discos flexibles
      • Disco magnético extraíble recubierto por una carcasa de plástico y con un protector metálico que protege del polvo la apertura de acceso de las cabezas de lectura/escritura.
      • Los más utilizados son los discos de 3½ cuya capacidad máxima es de 1440 KB.
    • Discos duros
      • Suelen estar fijos en el interior de la torre aunque algunos son externos o extraíbles.
      • Formados por varios discos metálicos apilados que giran sobre un eje común.
      • Son más rápidos y tienen más capacidad (entre 100 GB y 500 GB) que un disco de 3½.
  • Contenidos
    • Historia de la informática
    • Codificación de la información
    • El ordenador
    • La placa base y el microprocesador
    • Conectores, puertos y tarjetas de expansión
    • Dispositivos de entrada
    • Dispositivos de salida
    • La memoria y los sistemas de almacenamiento
    • Otros dispositivos de almacenamiento
  • 9. Otros dispositivos de almacenamiento
    • CD (Compact Disc)‏
      • Es un disco que utiliza tecnología láser para almacenar gran cantidad de información de todo tipo.
      • La información, en código binario, se almacena en forma de pequeñas endiduras creadas en la superficie del disco seguiendo una pista espiral.
      • Su capacidad habitual es de 700 MB.
      • Tipos de CD:
        • CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) : se compran con la información ya grabada y sólo puedn ser leídos.
        • Discos grabables o CD-R (Compact Disc Recordable) : se compran sin información y se graba en ellos con un láser de alta potencia. Una vez escritos, no se pueden volver a grabar.
        • Discos regrabables o CD-RW (Compact Disc Rewritable) : se compran sin información, se graba en ellos pero se pueden borrar y volver a grabar en ellos.
  • 9. Otros dispositivos de almacenamiento
    • Lectores de CD-ROM
      • Para leer un CD es necesario desponer de una lector de CD-ROM .
      • La calidad de un lector de CD-ROM depende de su velocidad de transferencia .
      • La velocidad máxima se obtiene multiplicando el número que está delante de la « × » por 150 KB/s. Por ejemplo: Una unidad de 50 × tendrá una velocidad máxima de 75000 KB/s.
  • 9. Otros dispositivos de almacenamiento
    • Grabadoras y regrabadoras de CD
      • Una unidad grabadora puede leer cualquier CD y además escribir en un CD-R virgen.
      • Las unidades regrabadoras funcionan como las unidades grabadoras pero además permiten escribir y borrar CD-RW.
      • Las regrabadoras tienen un láser triple:
        • El más potente para escritura.
        • El de intensidad media para borrado.
        • El menos potente para lectura.
      • Como las regrabadoras realizan tres funciones (grabar, regrabar y leer) se caracterizan por las velocidades con qué efectúan estas operaciones. Así, una grabadora de 16 × , 8 × , 48 ×
        • Graba a 16 ×
        • Regraba a 8 ×
        • Lee a 48 ×
  • 9. Otros dispositivos de almacenamiento
    • DVD
      • Son discos similares a los CD pero con una capacidad de hasta 17 GB (típicamente 4,7 GB).
      • Tienen más capacidad porque los huecos son más pequeños y además pueden grabarse en varias capas o a doble cara.
      • La mayoría de las lectoras actuales son lectoras de DVD que también pueden leer CD.
      • También existen DVD grabables (DVD-R y DVD+R) y DVD regrabables (DVD-RW y DVD+RW). Para utilizarlos es necesario disponer de una grabadora de DVD o de una regrabadora de DVD .
  • Fin del Tema 1