El documento proporciona una introducción al hardware de los ordenadores, incluyendo sus componentes principales como la placa base, el microprocesador, la memoria y las unidades de almacenamiento. También describe la arquitectura de von Neumann que siguen los ordenadores actuales y explica conceptos como los buses de comunicación y los diferentes tipos de periféricos de entrada y salida.

1. TRABAJO SOBRE
HARDWARE
Cristina Dumitriu
Patricia Blanco
1º Bach. C.

2. El Hardware es la parte física del ordenador: tanto la caja y
los componentes internos (placa base, disco duro) como los
elementos conectados a el (ratón, monitor, teclado).

3. El Firmware es el software específico con el que esta
configurado el hardware . Una vez que se instala,
raramente se actualiza.

4. 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.

5. Funcionamiento Interno de un Ordenador
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.

6. Buses y tipos.
Estos bloques se comunican entre sí a través de unos cables
o pistas en paralelo llamado buses.
Tipos.
1. 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.
2. 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.
3. Bus de control: es un conjunto de líneas para las señales
auxiliares de gobierno y sincronización.

7. Características principales de los buses
1. 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.
2. Frecuencia del bus: es la velocidad de transmisión.

8. Codificación de la información
El lenguaje que entiende el ordenador es el llamado lenguaje
maquina, en el la información esta codificada en forma de
ceros y unos. Este lenguaje se conoce como lenguaje de bajo
nivel, ya que es el único que puede entender el hardware del
ordenador. Por el contrario , el llamado lenguaje de alto
nivel es el que utilizan los programas o el sistema operativo
como interfaz con las personas.
Las diferentes formas de codificar la información que
entiende un lenguaje de programación se llaman tipos de
datos .Los mas utilizados son: el sistema decimal, el
binario , el hexadecimal, el octal, el ASCII y el EBCDIC.

9. Unidades de medida de la información
La unidad de medida de información es el bit ,que
representa un 1 o un 0.Los múltiplos de este son
potencias de base 2:2.

10. Placa Base
La placa base o placa madre es la tarjeta con el circulo
impreso mas grande de las que podemos ver al abrir un
ordenador . Forma, junto con los componentes que van
soldados o insertados, la parte fundamental del ordenador.
Entre los principales circuitos insertados están el
microprocesador , el chipset ,la ROM , la RAM , los
conectores de expansión , etc. Los diseños de placa base
mas importante están basados en los formatos ATX y AT.

11. Microprocesador
El 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. Físicamente es un chip que contiene un conjunto de
circuitos integrados con millones de transistores y va
montado en un zócalo. Suelen llevar superpuesto un
ventilador ya que si alcanzan altas temperaturas se puede
bloquear el ordenador. Los principales fabricantes son: Intel
y AMD.

12. Velocidad interna: es el número de instrucciones que es capaz de
procesar por segundo. Se mide en hercios (Hz). Mientras que los
microprocesadores 8086 mencionados anteriormente funcionaban a una
velocidad de entre 8 y 16 MHz. Los Dual Core trabajan a más de 3
GHz. Se estima que cada 2 años la velocidad se duplica.
Velocidad externa: también llamada velocidad FSB o velocidad del bus,
es aquella a la que el microprocesador se comunica por la placa base.
Memoria caché: es un desajuste entre la velocidad del microprocesador
y la velocidad de acceso a la memoria principal, ya que el
microprocesador se desarrolla más rápido que la memoria y alcanza
velocidades superiores. La solución que se ha encontrado es introducir
entre microprocesador y la memoria principal una memoria pequeña
pero muy rápida. La memoria caché.

13. Sistema multiprocesador
Están formados por varios microprocesadores que se
comunican a través de la memoria con único sistema
operativo. La red de interconexión pude ser de un único
bus, de varios buses, de memorias multipuestos o de redes
dinámicas.
Microprocesadores de doble núcleo
Consisten en un chip con dos microprocesadores físicos en
su interior. Consumen menos y ocupan menos espacio,
pero disipan mas calor que los demás tipos de
microprocesadores.

14. Chipset
El 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, por lo que determina su
rendimiento y sus características.
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.
Para obtener un buen rendimiento de todo el sistema, es
necesario que nuestro ordenador disponga de un buen chipset,
ya que nos permitirá sacarle el máximo rendimiento al
microprocesador y a la placa base, así como actualización.

15. Memoria principal
Podemos establecer la siguiente clasificación de las
memorias:
Memorias de un puerto.
-RAM: SRAM, DRAM.
-ROM: EPROM, EEPROM y FLASH.
Memorias multipuerto (permiten que varios sistemas
accedan simultáneamente a la memoria, por ejemplo en
un sistema multiprocesador).
-Dual Port Ram.
-FIFO.

16. Memorias RAM
RAM (random access memory) es una memoria de acceso aleatorio y
permite la lectura y la escritura. Cuando se apaga la alimentación la
información contenida en ella se pierde. Pueden ser dinámicas (DRAM) y
estáticas (SRAM).
DRAM (dynamic RAM) :necesita que, transcurrido un tiempo se refresque
la cara de la memoria. Tiene gran capacidad y bajo coste. Esta constituida
en forma de matriz de forma que para acceder a ella se deben identificar la
fila y la columna. Existen dos tipos: FP DRAM (fast paged mode DRAM) y
EDO RAM( extended data out DRAM).
SRAM (static RAM): no necesita que se refresque la carga de la memoria.
Tiene menor capacidad que las DRAM pero es mas rápida y mas cara.
Existen varios tipos como por ejemplo: SDRAM, DDR SDRAM, RDRAM,
SLDRAM…

17. Memorias ROM
ROM (read only memory) : es una 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.
EPROM (erasable programmable ROM) permite ser
borrada por rayos ultravioletas y volver a ser grabada
de nuevo.
FLASH: se utiliza mucho en dispositivos móviles,
cámaras, teléfonos, etc. Es fácil de borrar y de utilizar
y muy util como BIOS.

18. Conectores Internos
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.

19. Puertos
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.

20. Unidades de almacenamiento internas
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.

21. Unidades de almacenamiento externas
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.

22. 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.

23. Periféricos de entrada
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.
Teclado de resorte
Teclado de membrana

24. Ratón. Existen básicamete los siguientes tipos:
1.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.
2.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.
3.Trackball. Solamente necesitamos mover con los dedos una bola situada
dentro del ratón. Su tecnología es la misma que la de los ratones ópticos.
Ratón mecánico
Ratón Óptico
Trackball

25. 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.

26. Periféricos de salida
-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.

27. -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.