Fundamentos de la Arquitectura y Componentes Clave de Computadoras

Fundamentos de la Arquitectura y Componentes Clave de Computadoras

Este documento explora los conceptos esenciales que conforman la arquitectura interna y el funcionamiento de los ordenadores modernos. Desde los códigos fundamentales que interpretan las máquinas hasta los componentes físicos y lógicos que permiten su operación, se detallan términos clave para comprender la informática.

Conceptos Fundamentales de la Computación

Código Máquina

Es el sistema de códigos directamente interpretable por un circuito microprogramable. Ejemplo: el microprocesador de un ordenador.

Código Binario

Sistema de representación de textos o para procesar instrucciones de computadora utilizando el sistema binario. Se compone de cadenas de bits.

Transistor

Es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador, conmutador o controlador de corriente.

Fibra Óptica

Es un hilo muy fino de material transparente (vidrio o material plástico) por el que se envían pulsos de luz para transmitir datos.

Arquitectura y Componentes Principales

Arquitectura de Ordenadores

Es la forma de seleccionar e interconectar componentes de hardware para que un programa ejecute la funcionalidad deseada.

Arquitectura Von Neumann

Propone una arquitectura que divide los dispositivos en Unidad Central de Procesamiento (CPU), memoria principal y unidades de entrada/salida.

Placa Base (Motherboard)

Es la tarjeta de circuito impreso principal y más grande de un ordenador. En ella se conectan componentes esenciales como el microprocesador, el chipset, la memoria ROM, la memoria RAM y las ranuras de expansión.

Microprocesador (CPU)

Es una de las partes más importantes de un ordenador, se encarga de procesar los datos y realizar las operaciones aritmético-lógicas para luego enviar los resultados. Mientras que en los años 80 contenían entre 10 y 1000 transistores, actualmente superan los 800 millones.

Disco Duro (HDD)

Está formado por platos de aluminio recubiertos con una aleación magnética, y se organiza en platos, caras, pistas y sectores.

Chipset

Conjunto de circuitos integrados sobre la placa base que controla el modo de operación y las funciones de la placa base.

Buses de Comunicación

Buses

Son canales de comunicación que permiten la transferencia de datos entre los componentes de un ordenador.

Bus de Datos

Son los cables o pistas por los que se transmite la información.

Ancho del Bus

Número de líneas en paralelo que es capaz de transmitir simultáneamente.

Frecuencia del Bus

Velocidad a la que se transmiten los datos.

Lenguajes de Programación

Lenguaje Máquina

Lenguaje que entiende directamente el ordenador, donde la información se codifica en forma de ceros y unos (código binario).

Lenguaje de Bajo Nivel

Es el lenguaje más cercano al hardware del ordenador, directamente interpretable por este.

Lenguaje de Alto Nivel

Es el lenguaje utilizado por los programas o el sistema operativo que interactúa con las personas.

Tipos de Memoria

RAM (Random Access Memory)

Memoria de Acceso Aleatorio que permite tanto la lectura como la escritura de datos.

DRAM (Dynamic Random Access Memory)

Tipo de RAM con gran capacidad y bajo coste.

SRAM (Static Random Access Memory)

Tipo de RAM que no necesita refrescar su carga de memoria, siendo más rápida pero de menor capacidad que la DRAM.

ROM (Read-Only Memory)

Memoria de Solo Lectura.

EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory)

Permite ser borrada por rayos ultravioleta y grabarse de nuevo.

FLASH

Tipo de memoria no volátil, fácil de borrar y de utilizar.

Sistemas Operativos

Sistemas Operativos (OS)

Son programas esenciales que gestionan los recursos del hardware, sirviendo de interfaz entre el usuario y el ordenador. Ejemplos: Linux y macOS.