Fundamentos de la Arquitectura y Componentes del Ordenador

Conceptos Fundamentales de Hardware y Software

Código ASCII

A cada carácter se le asigna un número decimal comprendido entre el 0 y el 255. Todos los caracteres disponen de su correspondiente codificación binaria.

Medidas de la Información

La unidad más pequeña de información en un ordenador corresponde a un dígito, es decir, un cero o un uno. A este dígito se le denomina bit. Al conjunto de 8 bits se le denomina byte. Según esto, cada carácter está representado por un byte, que, a su vez, está constituido por 8 bits.

Arquitectura del PC

Hardware

Conjunto de dispositivos físicos que integran el ordenador.

Software

Conjunto de instrucciones que dirigen a los distintos componentes del ordenador para que realicen las diversas tareas.

Dispositivos Portátiles y de Posicionamiento

PDA (Asistente Digital Personal)

Tipo de miniordenador que comenzó como agenda personal.

GPS (Sistema de Posicionamiento Global)

Es un sistema que permite determinar la posición de una persona o un objeto en cualquier punto del mundo.

Tipos de Memoria

Memoria Caché

Tipo de memoria RAM mucho más rápida que la convencional. Puede ser interna o externa.

Memoria Virtual

Todos los sistemas operativos utilizan parte del disco duro para simular memoria RAM y aumentar así la memoria total del PC. En Linux, se conoce como memoria de intercambio o swap.

Memoria RAM (Random Access Memory)

Es un componente básico para el ordenador. Su función consiste en tener preparadas las instrucciones y los datos para que la CPU pueda procesarlos, y en almacenar temporalmente el resultado de las operaciones realizadas por la CPU.

Módulos RAM

• SIMM (Single In-line Memory Module)
• DIMM (Dual In-line Memory Module)
• DDR (Double Data Rate)
• RIMM (Rambus In-line Memory Module)

Memoria ROM-BIOS (Read-Only Memory - Basic Input/Output System)

Contiene información grabada por el fabricante, que no desaparece al apagar el PC.

Memoria CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)

Cantidad de memoria incorporada en un chip, utilizada para almacenar la configuración del BIOS.

Componentes Internos del PC

Placa Base

Tarjetas de Expansión

Permiten conectar distintos periféricos.

Buses

Son los canales por los que circula toda la información del PC.

Chipset

Conjunto de chips situado en la placa base. Es un elemento fundamental del PC, ya que se encarga de tareas como la gestión de periféricos externos a través de los puertos de comunicación y las ranuras de expansión.

Microprocesador (CPU - Unidad Central de Procesamiento)

Es el chip más importante del PC. Se encarga de realizar todas las operaciones de procesamiento de datos. La CPU se compone de:

• Unidad de Control: Encargada de dirigir todas las operaciones con las instrucciones dadas por los programas.
• Unidad Aritmético-Lógica (ALU): Realiza todas las operaciones matemáticas y lógicas.

Reloj y Velocidad del PC

La velocidad del procesador se mide en Hertz (Hz), que es una medida física de frecuencia.

Conectividad y Periféricos

Conectores

Los componentes internos se conectan a la placa base mediante conectores internos específicos. Los dispositivos externos se conectan mediante conectores externos, como el USB.

Puertos de Comunicación

Conjunto de conectores genéricos que pueden albergar diferentes dispositivos externos. Ejemplos incluyen USB y Firewire.

• Puerto Serie: Transfiere la información de forma lenta, bit a bit.
• Puerto Paralelo: Transfiere más cantidad de información simultáneamente (varios bits a la vez).
• Puertos USB (Universal Serial Bus): Son puertos serie de gran velocidad de transferencia, permitiendo conectar hasta 127 dispositivos en cadena.
• Puertos IEEE 1394 (FireWire o i.Link): Suelen utilizarse para transferir vídeo y datos a alta velocidad.
• Puertos Infrarrojos: Permiten conectar dispositivos de forma inalámbrica, sin necesidad de cables, mediante luz infrarroja.

Tarjetas de Expansión

Ciertos dispositivos externos no se pueden conectar directamente a la placa base y requieren tarjetas de expansión.

• Ranuras y Controladores: Para que los dispositivos conectados a una tarjeta de expansión funcionen correctamente, se deben realizar dos operaciones: conectar la tarjeta de expansión a un zócalo (como ISA o PCI) y tener los controladores de software instalados.

Ejemplos de Cálculos de Información

36MB(tamaño) → (x8) 36x8 = 288Mb → (x1024) 294.912Kb (2304seg tiempo)
128Kb/s (velocidad) // 3Mb/s (velocidad) → 3Mb/s x 96s = 288Mb → (÷8) 36MB (Tamaño)
96s (tiempo) // 3MB → (x8) 24Mb → (x1024) 24576Kb / 24576Kb ÷ 256Kb/s = 96s // 256Kb/s