Arquitectura Informática: Componentes Esenciales de Hardware y Software

Fundamentos de la Arquitectura Informática

Hardware y Software: Definiciones Esenciales

La estructura de un ordenador se divide en dos grandes categorías:

• Hardware: Está formado por todos los componentes físicos y tangibles del ordenador.
• Software: Está formado por el conjunto de instrucciones, programas y datos que hacen que el ordenador funcione.

Componentes Clave

• Componentes del Hardware: CPU (Unidad Central de Procesamiento) y periféricos.
• Componentes del Software: Programas (aplicaciones) y datos.

Tipos de Ordenadores

Existen diversas clasificaciones según su diseño y uso:

• Ordenador Personal (PC)
• Sobremesa (Desktop)
• De Salón / Media Center
• Tablet PC
• Ordenador Portátil (Laptop)

Gestión de Energía: Corriente Alterna y Continua

Los ordenadores funcionan internamente con corriente continua (DC), pero la corriente que proviene de los enchufes domésticos es corriente alterna (AC).

El proceso de conversión de corriente alterna a continua se denomina Rectificación de Corriente (función realizada por la fuente de alimentación).

Componentes Internos Fundamentales

Placa Base (Motherboard)

Sirve como soporte principal y permite la comunicación eficiente entre todos los diferentes componentes del ordenador.

Nombres alternativos: Placa Madre, Placa Principal, Placa Base, Motherboard.

Microprocesador (CPU)

Es un chip o circuito integrado que realiza la función de cerebro del ordenador, ejecutando las instrucciones de los programas.

Debido a que el microprocesador genera mucho calor, siempre encontraremos encima de él un sistema de refrigeración (generalmente un disipador y un ventilador).

Tipos de Memoria

ROM (Read-Only Memory)

Memoria no volátil, solo se puede leer. Almacena el firmware esencial para el arranque.

RAM (Random Access Memory)

Memoria volátil, se puede leer y escribir. Es la memoria principal utilizada para ejecutar programas. En cada ordenador se pueden instalar varios módulos de memoria RAM.

Caché

Memoria volátil, se puede leer y escribir. Es mucho más rápida y pequeña que la memoria RAM, utilizada para almacenar datos de acceso frecuente por la CPU.

Memoria Virtual

Técnica de gestión de memoria que utiliza espacio del disco duro como si fuera RAM.

Almacenamiento de Datos

Dispositivos de Almacenamiento Históricos y Actuales

Disquete (Floppy Disk)

Disco para el almacenamiento de datos informáticos, de pequeño tamaño y menor capacidad que el disco duro. Su capacidad típica era de 1.44 MB (1.474.560 bytes/disquete).

Disco Duro (HDD/SSD)

Es el dispositivo principal que utilizamos para guardar ficheros y datos de forma persistente. Tradicionalmente, la unidad principal del sistema operativo se representa con la letra C:.

El disco duro tradicional (HDD) es una caja magnética que en su interior guarda varios discos de aluminio apilados (platos).

Dispositivos de Memoria Óptica

Los dispositivos ópticos más comunes son los CD y los DVD. El contenido en estos medios está grabado de forma digital.

• Solo de lectura: CD-ROM (Read-Only Memory).
• Grabable una sola vez: CD-R / DVD-R.
• Regrabable: CD-RW / DVD-RW.

Conectividad y Periféricos

Puertos de Conexión

Los puertos son los lugares físicos donde se conectan todos los periféricos de entrada y salida del sistema.

Puertos más habituales:

• USB: Universal Serial Bus (el estándar actual).
• PS/2: Utilizado históricamente para ratones y teclados.
• Red (Ethernet): Para conectarse a internet o redes locales.
• VGA: Conector de video para monitores (actualmente reemplazado por HDMI/DisplayPort).

Tarjetas de Expansión

Son circuitos impresos similares a las placas base, pero más pequeños y de menor complejidad. Se instalan en ranuras específicas (como PCI Express) para aumentar la funcionalidad del ordenador (ej. tarjeta gráfica, tarjeta de sonido).

Clasificación de Periféricos

• Periféricos de Entrada: Son aquellos que introducen información al ordenador, permitiendo la comunicación desde el exterior (ej. teclado, ratón).
• Periféricos de Salida: Permiten al ordenador enviar información hacia el exterior (ej. monitor, impresora).

Conceptos de Software y Codificación

Sistemas Operativos

El Sistema Operativo (SO) se encarga de gestionar los recursos del hardware y de que todos los programas y componentes del ordenador funcionen de manera coordinada.

Terminología de Codificación e Interfaz

• Código ASCII: Código Estándar Americano para el Intercambio de Información. Es un sistema de codificación de caracteres.
• GUI: Graphical User Interface (Interfaz Gráfica de Usuario).