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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA “UNIVERSIDAD POLITECNICA TERRITORIAL DE PARIA “LUIS MARIANO RIVERA” DEPARTAMENTO DE INFORMATICA PROGRAMA NACIONAL DE FORMACIÓN EN INGENIERIA EN INFORMATICA.

ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR Profesora:

Participantes :

Rubén Astudillo.

Hernández José CI:19.909.921 Osuna Edwin CI: 23.584.745 Quijada Karlys Monteiro Manuel C:I 23.945.319

Carúpano, Noviembre, 2012

Introducción

En el mundo existen diferentes derechos y deberes que las personas tienen que cumplir para evitar que sean atropellados o abusados, además también deben de cumplir con una variedad de deberes

que tienen

establecidas las instituciones tantos públicas como privadas, entre las que podemos mencionar la Universidad Politécnica Territorial de Paria “Luis Mariano Rivera” que está regida por sus derechos y deberes para los estudiantes. Por otra parte, la institución antes mencionada posee laboratorios de computación en los cuales podemos encontrar un número apreciado de computadoras las cuales son dispositivos electrónicos que reciben y procesan datos para convertirlos en información útil ahora bien existen diferentes tipos de computador con 4 secciones principales: la unidad aritmético lógica (ALU por sus siglas del inglés: Arithmetic Logic Unit), la unidad de control, la memoria central, y los dispositivos de entrada y salida (E/S). Estas partes están interconectadas por canales de conductores denominados buses.

1) Análisis del reglamento interno, sus deberes y derechos como estudiante en la Universidad Politécnica Territorial de Paria “Luis Mariano Rivera” Entre los derechos de los estudiantes podemos mencionar: Todos los estudiantes deberán recibir una educación integral que contribuya a su desarrollo intelectual, también podrán beneficiarse de los servicios establecidos en la institución, agruparse u organizarse en diferentes organizaciones

y

finalmente

se

podrán

elegir

los

líderes

de

las

organizaciones o agrupaciones mediante el voto universal y secreto. Entre los deberes de los estudiantes podemos considerar: Todos los estudiantes tendrán que ser disciplinados dentro y fuera de la institución, acatar las órdenes regidas por las autoridades de la institucionalidad y colaborar con ellas en todo tipo de actividades de este modo tratar respetuosamente a todo el personal que labore y haga presencia en las instalaciones además de cuidar y mantener el orden.

2) ¿Qué es un computador?

Un computador es básicamente una máquina que realiza dos funciones básicas: ejecuta en forma muy rápida una secuencia de instrucciones (un programa) y almacena y recupera grandes cantidades de información (datos). De acuerdo a esto, un computador puede caracterizarse por su velocidad de operación (medida en Hertz o ciclos por segundo), el tipo de

instrucciones que puede ejecutar (esto determina el tipo de computador) y la capacidad de su memoria (medida en bytes).

3) Generaciones de las computadoras.

PRIMERA GENERACIÓN (1951 a 1958) Las computadoras de la primera Generación emplearon bulbos para procesar información. Los operadores ingresaban los datos y programas en código especial por medio de tarjetas perforadas. El almacenamiento interno se lograba con un tambor que giraba rápidamente, sobre el cual un dispositivo

de

lectura/escritura

colocaba

marcas

magnéticas.

Esas

computadoras de bulbos eran mucho más grandes y generaban más calor que los modelos contemporáneos.

SEGUNDA GENERACIÓN (1959-1964)

Transistor Compatibilidad Limitada

El invento del transistor hizo posible una nueva Generación de computadoras, más rápidas, más pequeñas y con menores necesidades de ventilación. Sin embargo el costo seguía siendo una porción significativa del presupuesto de una Compañía. Las computadoras de la segunda generación también utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de tambores

giratorios para el almacenamiento primario. Estos núcleos contenían pequeños anillos de material magnético, enlazados entre sí, en los cuales podían almacenarse datos e instrucciones.

TERCERA GENERACIÓN (1964-1971)

Circuitos

Integrados,

Compatibilidad

con

Equipo

Mayor,

Multiprogramación, Minicomputadora. Las computadoras de la tercera generación emergieron con el desarrollo de los circuitos integrados (pastillas de silicio) en las cuales se colocan miles de componentes electrónicos, en una integración en miniatura. Las computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes.

CUARTA GENERACIÓN (1971 a 1981)

Microprocesador, Chips de memoria, Micro-miniaturización

Dos mejoras en la tecnología de las computadoras marcan el inicio de la cuarta generación: el reemplazo de las memorias con núcleos magnéticos, por las de chips de silicio y la colocación de Muchos más componentes en un Chip: producto de la micro-miniaturización de los circuitos electrónicos. El

tamaño reducido del microprocesador y de chips hizo posible la creación de las computadoras personales (PC)

QUINTA GENERACIÓN Y LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL (19821989) Cada vez se hace más difícil la identificación de las generaciones de computadoras, porque los grandes avances y nuevos descubrimientos ya no nos sorprenden como sucedió a mediados del siglo XX. Hay quienes consideran que la cuarta y quinta generación han terminado, y las ubican entre los años 1971-1984 la cuarta, y entre 1984-1990 la quinta. Ellos consideran que la sexta generación está en desarrollo desde 1990 hasta la fecha.

Siguiendo la pista a los acontecimientos tecnológicos en materia de computación

e

informática,

podemos

puntualizar

algunas

fechas

y

características de lo que podría ser la quinta generación de computadoras.

Con base en los grandes acontecimientos tecnológicos en materia de microelectrónica y computación (software) como CADI CAM, CAE, CASE, inteligencia artificial, sistemas expertos, redes neuronales, teoría del caos, algoritmos genéticos, fibras ópticas, telecomunicaciones, etc., a de la década de los años ochenta se establecieron las bases de lo que se puede conocer como quinta generación de computadoras.

SEXTA GENERACIÓN 1990 HASTA LA FECHA

Como supuestamente la sexta generación de computadoras está en marcha desde principios de los años noventa, debemos por lo menos, esbozar las características que deben tener las computadoras de esta generación. También se mencionan algunos de los avances tecnológicos de la última década del siglo XX y lo que se espera lograr en el siglo XXI. Las computadoras de esta generación cuentan con arquitecturas combinadas Paralelo / Vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales trabajando al mismo tiempo; se han creado computadoras capaces de realizar más de un millón de millones de operaciones aritméticas de punto flotante por segundo (teraflops); las redes de área mundial (Wide Área Network, WAN) seguirán creciendo desorbitadamente utilizando medios de comunicación a través de fibras ópticas y satélites, con anchos de banda impresionantes. Las tecnologías de esta generación ya han sido desarrolla das o están en ese proceso. Algunas de ellas son: inteligencia / artificial distribuida; teoría del caos, sistemas difusos, holografía, transistores ópticos, etcétera.

4) Tipos de Computadoras

Dentro de la evolución de las computadoras, han surgido diferentes equipos con diferentes tamaños y características según su tipo de labor. Los computadores son utilizados desde las plantas nucleares como controladores de labores de alto riesgo hasta la simple tarea de calentar la comida con el microondas.

a. Supercomputadoras ("paralelas")

Diseñadas para aplicaciones científicas, procesos complejos. Son los sistemas más grandes, rápidos y costosos del mundo de las computadoras. Una supercomputadora es la computadora más potente disponible en un momento dado. Estas máquinas están construidas para procesar enormes

cantidades

de

información

en

forma

muy

rápida.

Las

supercomputadoras pueden costar desde 10 millones hasta 30 millones de dólares, y consumen energía eléctrica suficiente para alimentar 100 hogares.

b. Macrocomputadoras “Mainframe”

Son sistemas que ofrecen mayor velocidad en el procesamiento y mayor capacidad de almacenaje que una mini computadora típica. La

computadora

de

mayor

tamaño

en

uso

común

es

el

macrocomputadora. Las Macrocomputadoras (mainframe) están diseñadas para manejar grandes cantidades de entrada, salida y almacenamiento.

c. Minicomputadoras Al igual que los micros son de propósitos generales, pero mayormente son más poderosas y más costosas que los micros. En tamaño varían de un modelo de escritorio a una unidad del grande de un archivo.

La mejor manera de explicar las capacidades de una Minicomputadora es diciendo que están en alguna parte entre las de una macrocomputadora o mainframe y las de las computadoras personales. Al igual que las Macrocomputadoras, las Minicomputadoras pueden manejar una cantidad mucho mayor de entradas y salidas que una computadora personal. Aunque algunas minis están diseñadas para un solo usuario, muchas pueden manejar docenas o inclusive cientos de terminales.

d. Estaciones de Trabajo ("Workstation")

Diseñados para apoyar una red de computadoras, permitiendo a los usuarios el compartir archivos, programas de aplicaciones y hardware", como por ejemplo las impresoras. Entre las Minicomputadoras y las microcomputadoras (en términos de potencia de procesamiento) existe una clase de computadoras conocidas como estaciones de trabajo. Una estación de trabajo se ve como una computadora personal y generalmente es usada por una sola persona, al igual que una computadora. Aunque las estaciones de trabajo son más poderosas que la computadora personal promedio. Las estaciones de trabajo tienen una gran diferencia con sus primas las microcomputadoras en dos áreas principales. Internamente, las estaciones de trabajo están construidas en forma diferente que las microcomputadoras. Están basadas generalmente en otra filosofía de diseño de CPU llamada procesador de cómputo con un conjunto reducido de instrucciones (RISC), que deriva en un procesamiento más rápido de las instrucciones.

e. Microcomputadoras

Son sistemas pequeños de propósitos generales. Pero pueden ejecutar las mismas operaciones y usar las mismas instrucciones de muchos sistemas grandes. Estas pequeñas computadoras se encuentran comúnmente en oficinas, salones de clase y hogares. Las computadoras personales vienen en todas formas y tamaños. Modelos de escritorio El estilo de computadora personal más común es también el que se introdujo primero: el modelo de escritorio. Computadoras notebook Las computadoras notebook, como su nombre lo indica, se aproximan a la forma de una agenda. Las Laptop son las predecesoras de las computadoras notebook y son ligeramente más grandes que éstas. Asistentes personales digitales Los asistentes personales digitales (PDA) son las computadoras portátiles más pequeñas. Las PDA también llamadas a veces palmtops, son mucho menos poderosas que los modelos notebook y de escritorio. Se usan generalmente para aplicaciones especiales, como crear pequeñas hojas de cálculo, desplegar números telefónicos y direcciones importantes, o para llevar el registro de fechas y agenda. Muchas pueden conectarse a computadoras más grandes para intercambiar datos. Tipos de Microcomputadoras: - Hand-held -Palmtop -Notebook

-Laptop - Pen computers -PDA ("personal digital assistant") -Desktop - Tower

Tabla Comparativa

Categoría

Supercomputadora

Macrocomputadoras “Mainframe”

Velocidad

Número de Rango de usuarios Precios en línea

Cuarto completo

Miles de MIPS

Varios Miles de millones usuarios en adelante

Cuarto parcial o completo

Cientos a $300,000 a Cientos de Miles de varios MIPS usuarios millones

Tamaño

Minicomputadora

De pequeño a Cientos de 2 a 4,000 archivo MIPS usuarios grande

Estación de Trabajo

De escritorio a archivo pequeño

Microcomputadora

De mano a 1 a 100 escritorio MIPS

25 a 200 MIPS

$15,000 a varios cientos de miles de $

2 a 1,000 $5,000 a usuarios $150,000

un usuario

Cientos a Miles de dólares

5) Componentes internos de las computadoras

Entre los componentes internos del computador podemos mencionar:

Placa Madre:

El motherboard es el corazón de la computadora. El motherboard (tarjeta madre) contiene los conectores para conectar tarjetas adicionales (también llamadas tarjetas de expansión por ejemplo tarjetas de video, de red, MODEM, etc.). Típicamente el motherboard contiene el CPU, BIOS, Memoria, interfaces para dispositivos de almacenamiento, puertos serial y paralelo aunque estos puertos ya son menos comunes por ser tecnología vieja ahora se utilizan más los puertos USB, ranuras de expansión, y todos los controladores requeridos para manejar los dispositivos periféricos estándar, como el teclado, la pantalla de video y el dispositivo de disco flexible.

Otro aspecto a considerar en el motherboard es que existen distintas tipos de formas de la tarjeta madre (form-factor), que definen como se conecta el motherboard al gabinete, los conectores para la fuente de poder y las características eléctricas. Hay bastantes formas de motherboard disponibles Baby AT, ATX, microATX y NLX. Hoy en día se consideran el Baby AT y el ATX como motherboards genéricos.

El microprocesador:

El microprocesador es un circuito integrado que contiene todos los elementos

necesarios

para

conformar

una

"unidad

central

de

procesamiento", también es conocido como CPU (por sus siglas en inglés: Central Process Unit). En la actualidad este componente electrónico está compuesto por millones de transistores, integrados en una misma placa de silicio. Suelen tener forma de prisma chato, y se instalan sobre un elemento llamado zócalo (en inglés, socket). También, en modelos antiguos solía soldarse directamente a la placa madre (motherboard). Aparecieron algunos modelos donde se adoptó el formato de cartucho, sin embargo no tuvo mucho éxito. Actualmente se dispone de un zócalo especial para alojar el microprocesador y el sistema de enfriamiento, que comúnmente es un disipador de aluminio con un ventilador adosado (conocido como microcooler). Desde el punto de vista lógico y funcional, el microprocesador está compuesto básicamente por: varios registros; una Unidad de control, una Unidad aritmético-lógica; y dependiendo del procesador, puede contener una unidad en coma flotante.

Memoria RAM: RAM es acrónimo para random access memory (memoria de acceso aleatorio), es un tipo de memoria que puede ser accesado aleatoriamente; esto es, que cualquier byte de memoria puede ser accesado sin tocar los bytes predecesores. RAM es el tipo de memoria más común encontrada en computadoras y otros dispositivos, como impresoras.

Hay dos tipos básicos de RAM: RAM dinámica (DRAM) RAM estatica (SRAM)

Los 2 tipos difieren en la tecnología que utilizan para retener datos, el tipo más común es la RAM dinámica. La RAM Dinámica necesita refrescarse miles de veces por segundo. La RAM estática no necesita ser refrescada, lo cual la hace más rápida, pero también más cara que la RAM dinámica. Ambos tipos de RAM son volátiles, ya que pierden su contenido cuando la energía es apagada.

Memoria ROM:

ROM son las siglas de read-only memory, que significa "memoria de sólo lectura": una memoria de semiconductor destinada a ser leída y no destructible, es decir, que no se puede escribir sobre ella y que conserva intacta la información almacenada, incluso en el caso de que se interrumpa la corriente (memoria no volátil). La ROM suele almacenar la configuración del sistema o el programa de arranque de la computadora. Las memorias de sólo lectura o ROM son utilizadas como medio de almacenamiento de datos en las computadoras. Debido a que no se puede escribir fácilmente, su uso principal reside en la distribución de programas que están estrechamente ligados al soporte físico de la computadora, y que seguramente no necesitarán actualización. Por ejemplo, una tarjeta gráfica puede realizar algunas funciones básicas a través de los programas contenidos en la ROM.

Una razón de que todavía se utilice la memoria ROM para almacenar datos es la velocidad ya que los discos son más lentos. Aún más importante, no se puede leer un programa que es necesario para ejecutar un disco desde el propio disco. Por lo tanto, la BIOS, o el sistema de arranque oportuno de la computadora normalmente se encuentran en una memoria ROM. La memoria RAM normalmente es más rápida para lectura que la mayoría de las memorias ROM, por lo tanto el contenido ROM se suele traspasar normalmente a la memoria RAM cuando se utiliza.

Memoria Caché:

Una memoria caché es una memoria en la que se almacenas una serie de datos para su rápido acceso. Básicamente, la memoria caché de un procesador es un tipo de memoria volátil (del tipo RAM), pero de una gran velocidad. En la actualidad esta memoria está integrada en el procesador, y su cometido es almacenar una serie de instrucciones y datos a los que el procesador accede continuamente, con la finalidad de que estos accesos sean instantáneos. Hay tres tipos diferentes de memoria caché para procesadores:

Caché de 1er nivel (L1):

Esta caché está integrada en el núcleo del procesador, trabajando a la misma velocidad que este. La cantidad de memoria caché L1 varía de un

procesador a otro, estando normalmente entra los 64KB y los 256KB. Esta memoria suele a su vez estar dividida en dos partes dedicadas, una para instrucciones y otra para datos.

Caché de 2º nivel (L2):

Integrada también en el procesador, aunque no directamente en el núcleo de este, tiene las mismas ventajas que la caché L1, aunque es algo más lenta que esta. La caché L2 suele ser mayor que la caché L1, pudiendo llegar a superar los 2MB. A diferencia de la caché L1, esta no está dividida, y su utilización está más encaminada a programas que al sistema.

Caché de 3er nivel (L3):

Es un tipo de memoria caché más lenta que la L2, muy poco utilizada en la actualidad.

En un principio esta caché estaba incorporada a la placa base, no al procesador, y su velocidad de acceso era bastante más lenta que una caché de nivel 2 o 1, ya que si bien sigue siendo una memoria de una gran rapidez (muy superior a la RAM, y mucho más en la época en la que se utilizaba), depende de la comunicación entre el procesador y la placa base.

Las memorias caché son extremadamente rápidas (su velocidad es unas 5 veces superior a la de una RAM de las más rápidas), con la ventaja añadida de no tener latencia, por lo que su acceso no tiene ninguna demora... pero es un tipo de memoria muy cara. Esto, unido a su integración en el procesador (ya sea directamente en el núcleo o no) limita bastante el tamaño, por un lado por lo que encarece al procesador y por otro por el espacio disponible.

Ciclo de Reloj: También denominado ciclos por segundo o frecuencia, este término hace referencia a la velocidad del procesador incorporado en la CPU del ordenador, y se mide en megaherzios (MHz). A mayor índice de frecuencia, más rápido es el procesador y, en consecuencia, el ordenador. Hace unos años era frecuente encontrar procesadores a 16 MHz, pero hoy en día lo normal es que éstos superen los 120 MHz. CPU: Es la abreviación de las siglas en ingles de las palabras Unidad Central de Procesamiento (Central Processing Unit). El CPU es el cerebro de la computadora. Algunas veces se le dice simplemente el procesador o procesador central. El CPU es donde se realizan la mayoría de los cálculos. En términos de poder de computación, el CPU es el elemento más importante de un sistema de cómputo.

En computadoras personales y pequeños servidores, el CPU está contenido en una pastilla llamada microprocesador.

Tarjeta de Video: La tarjeta de video, es el componente encargado de generar la señal de video que se manda a la pantalla de video por medio de un cable. La tarjeta de video se encuentra normalmente en integrado al motherboard de la computadora o en una placa de expansión. La tarjeta gráfica reúne toda la información que debe visualizarse en pantalla y actúa como interfaz entre el procesador y el monitor; la información es enviada a éste por la placa luego de haberla recibido a través del sistema de buses. Una tarjeta gráfica se compone, básicamente, de un controlador de video, de la memoria de pantalla o RAM video, y el generador de caracteres, y en la actualidad también poseen un acelerador de gráficos. El controlador de video va leyendo a intervalos la información almacenada en la RAM video y la transfiere al monitor en forma de señal de video; el número de veces por segundo que el contenido de la RAM video es leído y transmitido al monitor en forma de señal de video se conoce como frecuencia de refresco de la pantalla. Entonces, como ya dijimos antes, la frecuencia depende en gran medida de la calidad de la placa de video.

Bios: Bios es un acrónimo de Basic input/output system (sistema básico de entrada / salida). El BIOS es el software que determina que puede hacer una computadora sin acceder programas de un disco. En las PCs, el BIOS

contiene todo el código requerido para controlar el teclado, el monitor, las unidades de discos, las comunicaciones seriales, y otras tantas funciones. Unidades de Almacenamiento: Refiriéndonos a varias técnicas y dispositivos para almacenar grandes cantidades de datos. Los primeros dispositivos de almacenamiento fueron las tarjetas perforadas, que fueron usadas desde el año 1804 en máquinas tejedoras de ceda. Los dispositivos modernos de almacenamiento incluyen todo tipos de unidades de disco y de unidades de cinta. Almacenamiento masivo es distinto al de memoria, que se refiere a almacenamiento temporal, en cambio los dispositivos de almacenamiento masivo retienen los datos aun cuando la computadora es apagada.

Discos Duros: Rápidos y mucho mayor capacidad, pero más caros, Algunos dispositivos de disco duro son portátiles pero la mayoría no. Discos Ópticos: (conocidos como CDs y DVD´s) al contrario de los discos flexibles y los discos duros, los cuales usan electromagnetismo para codificar los datos, los sistemas de discos ópticos usan un láser para leer y escribir datos. Los discos ópticos tienen buena capacidad, pero no son tan rápidos como los discos duros. Y por lo general son de solo lectura, aunque también hay reescribibles. Cintas: Relativamente baratas y pueden tener una gran capacidad, pero no permiten acceso aleatorio a los datos.

Discos de memoria Flash USB: Son dispositivos muy pequeños, ligeros y portátiles pueden almacenar hasta 2gb de datos estos dispositivos se han vuelto muy populares y están sustituyendo a los discos flexibles al tener mayor capacidad y velocidad, estos dispositivos pueden mantener la información hasta por 10 años. Fuente de Poder: La fuente de poder es el componente que proporciona el poder eléctrico a la computadora. La mayoría de las computadoras pueden conectarse a un enchufe eléctrico estándar. La fuente de poder jala la cantidad requerida de electricidad y la convierte la corriente AC a corriente DC. También regula el voltaje para eliminar picos y crestas comunes en la mayoría de los sistemas eléctricos. Pero no todas las fuentes de poder, realizan el regulado de voltaje adecuadamente, así que una computadora siempre esta susceptible a fluctuaciones de voltaje. Las fuentes de poder se califican en términos de los watts que generan. Entre más poderosa sea la computadora, mayor cantidad de watts necesitan sus componentes. Buses: En arquitectura de computadores, un bus puede conectar lógicamente varios periféricos sobre el mismo conjunto de cables. Aplicada a la informática, se relaciona con la idea de las transferencias internas de datos que se dan en un sistema computacional en funcionamiento. En el bus todos los nodos reciben los datos aunque no se dirijan a todos éstos, los nodos a los que no van dirigidos los datos simplemente los ignoran. Por tanto, un bus es un conjunto de conductores eléctricos en forma de pistas metálicas impresas sobre la tarjeta madre del computador, por donde circulan las

señales que corresponden a los datos binarios del lenguaje máquina con que opera el Microprocesador.

6) El microprocesador y sus tipos

El microprocesador es la parte de la computadora diseñada para llevar acabo o ejecutar los programas. Este viene siendo el cerebro de la computadora, el motor, el corazón de esta máquina. Este ejecuta instrucciones que se le dan a la computadora a muy bajo nivel haciendo operaciones lógicas simples, como sumar, restar, multiplicar y dividir. El microprocesador, o simplemente el micro, es el cerebro del ordenador. Es un chip, un tipo de componente electrónico en cuyo interior existen miles (o millones) de elementos llamados transistores, cuya combinación permite realizar el trabajo que tenga encomendado el chip. El microprocesador hizo posible la manufactura de poderosas calculadoras y de muchos otros productos. El microprocesador utiliza el mismo tipo de lógica que es usado en la unidad procesadora central (CPU) de una computadora digital. El microprocesador es algunas veces llamado unidad microprocesadora (MPU). En otras palabras, el microprocesador es una unidad procesadora de datos. En un microprocesador podemos diferenciar diversas partes:

El encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en si, para darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo, por oxidación por el aire) y

permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplaran a su zócalo a su placa base. La memoria cache: es una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a mano ciertos datos que predeciblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM reduciendo el tiempo de espera. Por ejemplo: en una biblioteca, en lugar de estar buscando cierto libro a través de un banco de ficheros de papel se utiliza la computadora, y gracias a la memoria cache, obtiene de manera rápida la información. Todos los micros compatibles con PC poseen la llamada cache interna de primer nivel o L1; es decir, la que está más cerca del micro, tanto que está encapsulada junto a él. Los micros más modernos (Pentium III Coppermine, Athlon Thunderbird, etc.) incluyen también en su interior otro nivel de caché, más grande aunque algo menos rápida, la caché de segundo nivel o L2. Coprocesador Matemático: o correctamente la FPU (Unidad de coma flotante). Que es la parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos, antiguamente estaba en el exterior del micro en otro chip. Esta parte está considerada como una parte "lógica" junto con los registros, la unidad de control, memoria y bus de datos. Los registros: son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el micro tiene disponible para algunos usos particulares. Hay varios grupos de registros en cada procesador. Un grupo de registros esta diseñado para control del programador y hay otros que no son diseñados para ser controlados por el procesador pero que CPU los utiliza en algunas operaciones en total son treinta y dos registros. La memoria: es el lugar donde el procesador encuentra sus instrucciones de programa y sus datos. Tanto los datos como las

instrucciones están almacenados en memoria, y el procesador los toma de ahí. La memoria es una parte interna de la computadora y su función esencial es proporcionar un espacio de trabajo para el procesador. Puertos: es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Un puerto es parecido a una línea de teléfono. Cualquier parte de la circuitería de la computadora con la cual el procesador necesita comunicarse, tiene asignado un número de puerto que el procesador utiliza como un número de teléfono para llamar al circuito o a partes especiales.

Tipos de Microprocesadores según su Estructura Física: Existen 2 tipos de microprocesadores: De slot De Pastilla

Microprocesador de Slot: SLOT DEL PROCESADOR En este slot se conecta el procesador, y sobre el procesador se conecta el disipador de calor y el ventilador.

Hay que tener en cuenta que hay diferentes tipos de slots y la tarjeta madre está diseñada para soportar ciertos tipos de procesadores, de modo que no cualquier procesador le queda a la tarjeta madre, el tipo de slot y los procesadores que soporta podemos averiguarlo en la manual de la tarjeta.

Existen básicamente 3 tipos de Slot:

1.- Slot A: En este conector iban instalados los antiguos procesadores Athlon de AMD.

2.- Slot 1: A este conector le corresponden los procesadores Intel Pentium II y también los procesadores más antiguos Pentium III. 3.- Slot 2:

Este conector es más conocido a nivel de servidores de red, donde iba instalado el procesador Xeon. Los 3 tipos de Slot son muy similares y pueden englobarse dentro de la siguiente imagen: donde se aprecian también los orificios donde se instalaba un soporte para el microprocesador.

Microprocesador de Pastilla Son de dos tipos: 

Microprocesador de pines.



Microprocesador de contacto

7) Tarjeta madre y su componentes.

Una tarjeta madre es la plataforma sobre la que se construye la computadora, sirve como medio de conexión entre el microprocesador y los circuitos electrónicos de soporte de un sistema de cómputo en la que descansa la arquitectura abierta de la máquina también conocida como la tarjeta principal o "Placa Central" del computador. Existen variantes en el diseño de una placa madre, de acuerdo con el tipo de microprocesador que va a alojar y la posibilidad de recursos que podrá contener. Integra y coordina todos los elementos que permiten el adecuado funcionamiento de una PC, de este modo, una tarjeta madre se comporta como aquel dispositivo que opera como plataforma o circuito principal de una computadora. Físicamente, se trata de una placa de material sintético, sobre la cual existe un circuito electrónico que conecta diversos componentes que se encuentran insertados o montados sobre la misma, los principales son: Microprocesador o Procesador: (CPU – Unidad de Procesamiento Central) el cerebro del computador montado sobre una pieza llamada zócalo o slot Memoria principal temporal: (RAM – Memoria de acceso aleatorio) montados sobre las ranuras de memoria llamados generalmente bancos de memoria.

Las ranuras de expansión: o slots donde se conectan las demás tarjetas que utilizará el computador como por ejemplo la tarjeta de video, sonido, modem, etc. Chips: como puede ser el BIOS, los Chipset o controladores.

Componentes que conforman una tarjeta madre. Muchos de los elementos fundacionales de la tarjeta madre siguen formando parte de ella (con sus respectivas mejoras), otros han pasado al exterior, y muchos otros se han incorporado. En la actualidad, una tarjeta madre estándar cuenta básicamente con los siguientes elementos:

1.- conectores: 1) Conectores PS/2 para mouse y teclado: incorporan un icono para distinguir su uso. 2) Puerto paralelo: utilizado por la impresora. Actualmente reemplazado por USB. 3) Conectores de sonido: las tarjetas madre modernas incluyen una placa de sonido con todas sus conexiones. 4) Puerto serie: utilizado para mouse y conexiones de baja velocidad entre PCS. 5) Puerto USB: puerto de alta velocidad empleado por muchos dispositivos externos, como los escáneres o las cámaras digitales.

6) Puerto FireWire: puerto de alta velocidad empleado por muchos dispositivos externos. No todas las tarjetas madre cuentan con una conexión de este tipo. 7) Red: generalmente las tarjetas madre de última generación incorporan una placa de red y la conexión correspondiente.

2.- Socket: La tarjeta principal viene con un zócalo de CPU que permite colocar el microprocesador. Es un conector cuadrado, la cual tiene orificios muy pequeños en donde encajan los pines cuando se coloca el microprocesador a presión. 3.- Bancos de memoria: Son los conectores donde se inserta la memoria principal de una PC, llamada RAM. Estos conectores han ido variando en tamaño, capacidad y forma de conectarse. 4.- Floppy o FDD: conector para disquetera, ya casi no se utilizan. 5.- Conectores IDE: aquí se conecta el cable plano que establece la conexión con los discos duros y unidades lectoras de CD/CD-RW. 6.- Conectores Eléctricos: Es donde se le da vida a la computadora, ya que es allí donde se le proporciona la energía desde la fuente de poder a la tarjeta madre o principal.

7.- Chip BIOS / CMOS: Chip que incorpora un programa encargado de dar soporte al manejo de algunos dispositivos de entrada y salida. Además conserva ciertos parámetros como el tipo de algunos discos duros, la fecha y hora del sistema, etc. los cuales guarda en una memoria del tipo CMOS, de muy bajo consumo y que es mantenida con una pila. 8.- El Bus: Envía la información entre las partes del equipo. 9.- Conectores de gabinete RESET y encendido: estas funciones están provistas por estos pequeños enchufes. El manual de la tarjeta madre indica como conectarlos correctamente. 10.- Chipset: Conjunto de chips que se encargan de controlar determinadas funciones del ordenador, como la forma en que interacciona el microprocesador con la memoria o la caché, o el control de los puertos y slots. 11.- Batería: Componente encargado de suministrar energía a la memoria que guarda los datos de la configuración del Setup.

12.- Ranuras de expansión: Ranuras donde se insertan las tarjetas de otros dispositivos como por ejemplo tarjetas de vídeo, sonido, módem, etc. Dependiendo la tecnología en que se basen presentan un aspecto externo diferente, con diferente tamaño e incluso en distinto color. 13.-Ranuras

AGP:

o

más

bien

ranura,

ya

que

se

dedica

exclusivamente a conectar tarjetas de vídeo 3D, por lo que sólo suele haber una; además, su propia estructura impide que se utilice para todos los propósitos, por lo que se utiliza como una ayuda para el PCI.

14-Disipador del calor y ventilador: Controla la temperatura. 15-Jumper: Pequeño conductor de cobre cubierto de plástico utilizado para unir dos pines y completar un circuito. 16-Cache: Forma parte de la tarjeta madre y del procesador se utiliza para acceder rápidamente a la información que utiliza el procesador.

8) Dispositivos de almacenamiento y sus tipos.

Los sistemas informáticos pueden almacenar los datos tanto interna (en la memoria) como externamente (en los dispositivos de almacenamiento). Internamente, las instrucciones o datos pueden almacenarse por un tiempo en los chips de silicio de la RAM (memoria de acceso aleatorio) montados directamente en la placa de circuitos principal de la computadora, o bien en chips montados en tarjetas periféricas conectadas a la placa de circuitos principal del ordenador. Estos chips de RAM constan de conmutadores sensibles a los cambios de la corriente eléctrica, esto quiere decir que los datos son almacenados por tiempo limitado (hasta que dejamos de suministrar energía eléctrica) por esta razón aparecen los dispositivos de almacenamiento secundarios o auxiliares, los cuales son capaces de conservar la información de manera permanente, mientras su estado físico sea óptimo. Los dispositivos de almacenamiento externo pueden residir dentro del CPU y están fuera de la placa de circuito principal.

Clasificación de los Dispositivos de Almacenamiento.

Los Dispositivos de Almacenamiento se pueden clasificar de acuerdo al modo de acceso a los datos que contienen:

Acceso secuencial: En el acceso secuencial, el elemento de lectura del dispositivo debe pasar por el espacio ocupado por la totalidad de los datos almacenados previamente al espacio ocupado físicamente por los datos almacenados que componen el conjunto de información a la que se desea acceder. Acceso aleatorio: En el modo de acceso aleatorio, el elemento de lectura accede directamente a la dirección donde se encuentra almacenada físicamente la información que se desea localizar sin tener que pasar previamente por la almacenada entre el principio de la superficie de grabación y el punto donde se almacena la información buscada.

Tipos de Dispositivos de Almacenamiento

Memorias:

Memoria ROM: Esta memoria es sólo de lectura, y sirve para almacenar el programa básico de iniciación, instalado desde fábrica. Este programa entra en función en cuanto es encendida la computadora y su

primer función es la de reconocer los dispositivos, (incluyendo memoria de trabajo), dispositivos.

Memoria RAM: Esta es la denominada memoria de acceso aleatorio o sea, como puede leerse también puede escribirse en ella, tiene la característica de ser volátil, esto es, que sólo opera mientras esté encendida la computadora. En ella son almacenadas tanto las instrucciones que necesita ejecutar el microprocesador como los datos que introducimos y deseamos procesar, así como los resultados obtenidos de esto.

Memorias Auxiliares: Por las características propias del uso de la memoria ROM y el manejo de la RAM, existen varios medios de almacenamiento de información, entre los más comunes se encuentran: El disco duro, El Disquete o Disco Flexible, etc...

10) Memorias y sus tipos.

La memoria (también llamada almacenamiento) se refiere a parte de los componentes que integran una computadora. Son dispositivos que retienen datos informáticos durante algún intervalo de tiempo. Las memorias de computadora proporcionan una de las principales funciones de la computación moderna, la retención o almacenamiento de información. Es uno de los componentes fundamentales de todas las computadoras modernas que, acoplados a una unidad central de procesamiento.

El computador dispone de varios dispositivos de memorización:

-La memoria ROM -La memoria RAM -Las memorias externas: Un aspecto importante de la memorización es la capacidad de hacer ese registro en medios permanentes, básicamente los llamados "archivos" grabados en disco. -El acumulador La principal memoria externa es el llamado "disco duro", que está conformado por un aparato independiente, que contiene un conjunto de placas de plástico magnetizado apto para registrar la "grabación" de los datos que constituyen los "archivos" y sistemas de programas. Ese conjunto de discos gira a gran velocidad impulsado por un motor, y es recorrido también en forma muy veloz por un conjunto de brazos que "leen" sus registros. También contiene un circuito electrónico propio, que recepciona y graba, como también lee y dirige hacia otros componentes del computador la información registrada. Indudablemente, la memoria externa contenida en el disco duro es la principal fuente del material de información (data) utilizado para la operación del computador, pues es en él que se registran el sistema de programas que dirige su funcionamiento general (sistema operativo), los programas que se utilizan para diversas formas de uso (programas de utilidad) y los elementos que se producen mediante ellos (archivos de texto, bases de datos, etc.).

11) Dispositivos de entrada y salida. Los dispositivos son regímenes definibles, con sus variaciones y transformaciones. Presentan líneas de fuerza que atraviesan umbrales en función de los cuales son estéticos, científicos, políticos, etc.

LOS DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SALIDA: Son aquellos que permiten la interacción entre la computadora y el usuario. Los dispositivos de entrada típicos son: los teclados, mouse, lápices ópticos, palancas de mando (joystick), CD-ROM, discos compactos (CD), etc.

Dispositivos de Salida:

* Monitor: Es un dispositivo de salida (interfaz), que muestra datos o información al usuario. * Altavoz: Es un dispositivo utilizado para la reproducción de sonido. * Auriculares: Los auriculares o audífonos son transductores que reciben una señal eléctrica originado desde una fuente electrónica (como por ejemplo una radio, sintoamplificador, o reproductor de audio) que por su diseño permiten colocar cerca de los oídos unos altavoces para generar ondas sonoras audibles. * Impresora: Es un dispositivo periférico del ordenador que permite producir una gama permanente de textos o gráficos de documentos

almacenados en formato electrónico, imprimiéndolos en medios físicos, normalmente en papel o transparencias, utilizando cartuchos de tinta o tecnología láser. * Plotter: Es una máquina que se utiliza junto con la computadora e imprime en forma lineal. Se utilizan en diversos campos: ciencias, ingeniería, diseño, arquitectura, etc. Muchos son monocromáticos o de 4 colores (CMYK), pero los hay de ocho y doce colores. * Proyector: Es un aparato que recibe una señal de vídeo y proyecta la imagen correspondiente en una pantalla de proyección usando un sistema de lentes, permitiendo así mostrar imágenes fijas o en movimiento.

Dispositivo de entrada:

* Teclado: Es un periférico de entrada o dispositivo, en parte inspirado en el teclado de las máquinas de escribir, que utiliza una disposición de botones o teclas, para que actúen como palancas mecánicas o interruptores electrónicos que envían información a la computadora. * Ratón: Es un dispositivo apuntador utilizado para facilitar el manejo de un entorno gráfico en una computadora. Generalmente está fabricado en plástico y se utiliza con una de las manos. * Joystick: Es un dispositivo de control de dos o tres ejes que se usa desde una computadora o videoconsola hasta un transbordador espacial o los aviones de caza, pasando por grúas.

* Lápiz óptico: Es un periférico de entrada para computadoras, tomando en la forma de una varita fotosensible, que puede ser usado para apuntar a objetos mostrados en un televisor de CRT o un monitor, en una manera similar a una pantalla táctil pero con mayor exactitud posicional. * Micrófono: El micrófono es un transductor electroacústico.

* Webcam: Es una pequeña cámara digital conectada a una computadora la cual puede capturar imágenes y transmitirlas a través de Internet, ya sea a una página web o a otra u otras computadoras de forma privada.

* Escáner: Es un aparato o dispositivo utilizado en medicina, electrónica e informática, que explora el cuerpo humano, un espacio, imágenes o documentos.

* Escáner de código de barras: Escáner que por medio de un láser lee un código de barras y emite el número que muestra el código de barras, no la imagen.

* Pantalla táctil: Es una pantalla que mediante un toque directo sobre su superficie permite la entrada de datos y órdenes al dispositivo, y a su vez muestra los resultados introducidos previamente; actuando como periférico de entrada y periférico de salida de datos, así como emulador de datos interinos erróneos al no tocarse efectivamente.

Entrada/salida:

* Unidades de almacenamiento: Son componentes que leen o escriben datos en medios o soportes de almacenamiento, y juntos conforman la memoria o almacenamiento secundario de la computadora. * CD: Es un soporte digital óptico utilizado para almacenar cualquier tipo de información (audio, imágenes, vídeo, documentos y otros datos). * DVD: Es un disco de almacenamiento de datos. * Módem: Es un dispositivo que sirve para enviar una señal llamada moduladora mediante otra señal llamada portadora. * Fax: Es la transmisión telefónica de material escaneado impreso (tanto texto como imágenes), normalmente a un número de teléfono conectado a una impresora o a otro dispositivo de salida.

Conclusión

Hemos concluido que el computador es

una máquina electrónica,

humanamente programada, capaz de realizar a gran velocidad cálculos matemáticos y procesos lógicos. También es capaz de leer, almacenar, procesar y escribir información con mucha rapidez y exactitud sin duda es uno de los dispositivos más inteligentes que el hombre ha creado en el mundo con gran capacidad de alcanzar un objetivo final ahora bien el computador posee características y una variedad de elementos que lo conforman y que actúan en conjunto para realizar una orden del usuario.

Lista de referencia

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