Arquitectura de Computadoras: Componentes Clave y Transmisión de Datos

Conceptos Fundamentales de Hardware y Arquitectura de Computadoras

1. Transformación de Señal

Sirve para transformar la señal analógica obtenida en ceros y unos (señal digital).

2. La Placa Base

La placa base (o motherboard) es el circuito impreso principal al que se conectan todos los componentes del ordenador.

3. El Microprocesador (CPU)

También denominado microprocesador o Unidad Central de Procesamiento (CPU), está compuesto por:

• La Unidad de Control (UC): que coordina y controla todos los procesos.
• La Unidad Aritmético-Lógica (UAL): que realiza las operaciones matemáticas y lógicas.

4. Tipos de Memoria Principal

Existen diferentes tipos de memoria esenciales para el funcionamiento del ordenador:

• Memoria RAM (Random Access Memory): Memoria de acceso aleatorio, es la memoria principal del sistema, volátil y de alta velocidad.
• Memoria Caché: De mayor velocidad que la RAM, se coloca entre esta y el microprocesador para acelerar el acceso a datos frecuentemente utilizados.
• Memoria ROM BIOS (Read-Only Memory Basic Input/Output System): O memoria de solo lectura. Almacena un conjunto de instrucciones permanentes en el ordenador que permite que este funcione cuando lo conectamos (proceso de arranque).

5. Dispositivos de Almacenamiento

Los dispositivos de almacenamiento pueden ser de diferentes tipos:

• Magnéticos (ej. discos duros HDD).
• Ópticos (ej. CD, DVD, Blu-ray).
• De estado sólido (ej. SSD, memorias USB).

6. El Chipset

Es un conjunto de circuitos integrados que se encargan de controlar el flujo de bits en la placa base, gestionando la comunicación entre el microprocesador y los demás componentes.

7. Funcionamiento Básico del Ordenador

El funcionamiento del ordenador puede dividirse en las siguientes etapas:

• Entrada y Salida: La interacción de datos se realiza mediante dispositivos periféricos conectados a la unidad central, que permiten obtener datos del exterior o presentar la información almacenada.
• Almacenamiento: La información tiene lugar en los dispositivos de almacenamiento.
• Procesamiento: Se realiza en la unidad central, compuesta por el microprocesador y la memoria. Este procesamiento consiste en ejecutar las instrucciones de las que se compone un programa.

8. Transmisión de Datos y Buses

La transmisión de datos entre la Unidad Central de Procesamiento (UCP) y los demás componentes del ordenador se realiza de manera digital a través de elementos denominados buses. Los buses se caracterizan por los siguientes parámetros:

• Capacidad: Número máximo de componentes que se pueden conectar.
• Ancho del bus: Número de líneas que determina cuántos bits se pueden transmitir al mismo tiempo.
• Velocidad y tipo de bus: Dependiendo del método de envío de la información, puede ser:
  • Bus Serie: La transferencia de datos se lleva a cabo de tal modo que los bits son enviados de uno en uno a través de pocos hilos o líneas.
  • Bus Paralelo: Los bits son transferidos al mismo tiempo mediante varios hilos.

9. Tipos de Líneas en un Bus

Dentro de un bus, se distinguen diferentes tipos de líneas con funciones específicas:

• Líneas de Datos: Determinan el camino por donde se transmiten los datos.
• Líneas de Dirección: Se utilizan para identificar el componente al que va destinada la información transferida por las líneas de datos.
• Líneas de Control: Se emplean para gestionar el acceso y el uso de las líneas anteriores, organizando y dirigiendo la información que se transmite.

10. El Termistor NTC

Es una resistencia cuyo comportamiento depende de la temperatura. En el caso del termistor NTC (Negative Temperature Coefficient), la resistencia disminuye a medida que aumenta la temperatura.