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Los ordenadores y sus periféricos
1. Un poco de historia ................................................................................................................... 2
2, Conceptos generales. ................................................................................................................ 4
3. Partes de un ordenador: ............................................................................................................. 5
3.1 Torre del ordenador o el contenedor: ................................................................................ 5
3.2 Periféricos............................................................................................................................ 6
4. Tipos de software ...................................................................................................................... 7
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1. Un poco de historia
Hitos en la historia que hicieron posibles el desarrollo de los ordenadores:
El ábaco es posiblemente es primer dispositivo mecánico de contabilidad de la historia.
Tiene miles de años de antigüedad y ha sido usado por muchas culturas.
Se tiene constancia a través de bocetos descubiertos en el siglo XX que Leonardo da
Vinci diseñó una máquina para realizar sumas a través de engranajes(siglo XV o XVI).
El filósofo y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) inventó la "Pascalina", que
es una calculadora que funcionaba con engranajes y ruedas que relazaba sumas y restas.
El alemán Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646-1716) diseñó en 1671 otra sumadora
mecánica, que concluyó definitivamente en 1694, conocida como la Calculadora
Universal o Rueda Escalada de Leibniz, capaz de realizar sumas, restas, divisiones y
raíces cuadradas. Al igual que pascal con sistemas mecánicos.
El fabricante de tejidos francés Joseph-Marie Jacquard (1752-1834) ideó en 1801 un
telar, todavía utilizado en la actualidad, que podía reproducir automáticamente patrones
de tejidos leyendo la información codificada en patrones de agujeros perforados en
tarjetas de papel rígido. Las tarjetas se perforaban estratégicamente y se acomodaban en
cierta secuencia para indicar un diseño de tejido en particular. Para cambiar de diseño,
basta con preparar una nueva colección de tarjetas.
Charles Babbage (1791-1871), visionario científico y matemático inglés, fue el más
claro precursor del hardware computacional, hasta el punto de que se le considera el
padre histórico de la computación.
En la máquina de Babbage aparecen ya los elementos básicos de los modernos
ordenadores: dispositivos de entrada y de salida, unidad de control, unidad lógicoaritmética y memoria. La programación se debía realizar mediante fichas perforadas.
A pesar de su extraordinaria brillantez, el ambicioso proyecto no pudo realizarse por
razones económicas e industriales, puesto que la tecnología de la época no bastaba para
hacer realidad el proyecto: el diseño requería miles de engranes y mecanismos de gran
precisión que cubrirían el área de un campo de futbol y necesitarían accionarse por una
locomotora.
El Gobierno de los Estados Unidos eligió la máquina tabuladora de Hollerith
(considerada por algunos como la primera computadora) para elaborar el censo de los
EEUU de 1890. Se tardaron sólo 3 años en perforar unos 56 millones de tarjetas. Esto
permitió que el censo de ese país se pudiera hacer de una manera más fácil.
Hollerith patentó su máquina en 1889. Un año después incluyó la operación de sumar
con el fin de utilizarla en la contabilidad de los Ferrocarriles Centrales de Nueva York.
Se considera que el primer ordenador de toda la historia fue el 'Z3' creado en 1941 por
el ingeniero alemán Konrad Suze. Con anterioridad el también alemán Wilhem
Schickhard había diseñado en 1623 la primera calculadora automática, pero este invento
no era programable como el 'Z3'. Estaba diseñado con tecnología electromecánica y se
construyó con 2.300 relés telefónicos. Contaba con una frecuencia de reloj de ~5 Hz, y
una longitud de palabra de 22 bits, realizando sus cálculos en base al código binario.
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Además, se programaba mediante cables e interruptores. En 1943 el Z3 original fue
destruido durante un bombardeo sobre Berlín, pero en los años 60 se hizo una réplica
que actualmente se expone en el Deutsches Museum. Como curiosidad, este ordenador
pesaba una tonelada y era capaz de hacer una suma en 0,7 segundos y una división en 3
segundos.
Alan Turing: matemático e inventor británico nacido el 23-061912, en Paddington,
Londres, y muerto el 7-06-1954 en Cheshire (Inglaterra). Se le considera el padre de lo
que en la actualidad conocemos como ordenador, aunque también fue pionero en los
estudios de inteligencia artificial. Además, durante la Segunda Guerra Mundial su
trabajo para descifrar los códigos de los mensajes alemanes ayudó a salvar una enorme
cantidad de vidas.
Edvac 1949 fue la primera computadora que empleó cinta magnética como medio de
almacenamiento de datos. Por consiguiente se emplearon códigos binarios.
A diferencia de la ENIAC, no era decimal, sino binaria, y tuvo el primer programa
diseñado para ser almacenado. Este diseño se convirtió en estándar de arquitectura para
la mayoría de las computadoras modernas. El diseño de la EDVAC es considerado un
éxito en la historia de la informática
Invención del transistor. 16 de diciembre de 1947, cuando William Shockley, John
Bardeen y Walter Brattain armaron el primer transistor. El transistor es la base de la
electrónica y la informática moderna.
Circuito integrado: Fue ideado por Jack Kilby, un ingeniero electrónico que a
mediados de 1958 entró a trabajar en Texas Instruments.
El microprocesador: el primer microprocesador el Intel 4004, lanzado al mercado en
1971, con una CPU de 4 bits, 2300 transistores, 16 pines (DIP-Dual In-line Package),
máxima velocidad de reloj 740 KHz, con arquitectura Harvard, 46 instrucciones, 16
registros de 4 bits cada uno, stack de 3 niveles.
Generaciones de ordenadores:
Primera generación(años 40): funcionamiento con válvulas y tarjetas
perforadas. Usaban cilindros magnéticos para almacenar información e
instrucciones internas. Eran en general máquinas muy grandes, lentas, caras y
que consumen mucha energía.
Segunda generación(1958): usaban transistores, por lo que eran más pequeñas,
más fiables. Una válvula era cientos de veces más grandes que un transistor.
Tercera generación(1964): se inventan los circuitos integrados que permiten
contener en un espacio muy pequeño una cantidad de transistores muy grande.
Implica un menor tamaño, rapidez y menor consumo energético.
Cuarta generación(1971): aparecen los microprocesadores. El grado de
integración es muy grande y aumenta la velocidad de procesamiento. A partir de
aquí se desarrollan los ordenadores personales.
Quinta generación(1983): se desarrollan al mismo nivel que la
microelectrónica, el software, los sistemas de control, la robótica, la inteligencia
artificial, los sistemas expertos(desarrollo de la inteligencia artificial a partir del
conocimiento humano).
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2, Conceptos generales.
Bit: unidad mínima de datos de un ordenador. Es un dato o número que tiene 2 valores,
o "0" o "1".
Conversión número binario a decimal:
Conversión decimal a binario:
Byte: unidad de datos formada por 8 bits. 28 (256) posiciones numéricas. Del 0 al 255.
KB (kilobyte): 1024 Bytes. 210 𝑏𝑦𝑡𝑒𝑠.
MB (megabyte): 1024 KB. 220 𝑏𝑦𝑡𝑒𝑠
GB (gigabyte): 1024 MB. 230 𝑏𝑦𝑡𝑒𝑠
TB (terabyte): 1024 GB. 240 𝑏𝑦𝑡𝑒𝑠
PB (petabyte) 1024 TB. 250 𝑏𝑦𝑡𝑒𝑠
EB (exabyte) 1024 PB. 260 𝑏𝑦𝑡𝑒𝑠
Informática: conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el
tratamiento automático de la información por medio de ordenadores.
Ordenador o computador: Máquina compuesta de elementos físicos de tipo
electrónico, capaz de realizar una gran variedad de trabajos a gran velocidad y con gran
precisión, siempre que reciba las instrucciones adecuadas. Es un sistema que bajo el
control de un programa almacenado capta o acepta datos de entrada, los procesa y
produce unos resultados.
Hardware: es la parte física de un ordenador, tanto la parte interna de la caja, que
consta de la placa base, disco duro, etc, como los elementos al que se conecta: teclado,
ratón, monitor, impresora, etc.
Software: conjunto de programas, instrucciones y reglas informáticas para ejecutar
ciertas tareas en una computadora.
Ley de Moore: El 19 de abril de 1965, Moore afirmó que el número de transistores de
un microprocesador se duplicaría cada año. Una ley que se ha cumplido casi a la
perfección durante los últimos 51 años.
No tiene base científica, pues se basa en la simple observación. Moore actualizó la Ley
en 1975, afirmando que el número de transistores de un microprocesador se duplicaría
no en un año, sino en dos.
Gordon E. Moore ya forma parte de la historia de los ordenadores por dos razones muy
diferentes. Como uno de los fundadores de Intel es una figura clave en el desarrollo de
los procesadores y en la evolución de los PCs, a lo largo de su historia.
Lenguaje binario: es el lenguaje propio de los ordenadores que sólo entienden los 1 y
los 0.
Instrucción: :es un conjunto de símbolos que representan una orden de operación o
tratamiento de una computadora. Las operaciones suelen realizarse con o sobre los datos
(suma de números).
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Programa: conjunto de órdenes que se dan a una computadora para realizar un proceso
determinado. Al conjunto de uno o varios programas que realizan un determinado
trabajo completo se le denomina Aplicación Informática.
Magnitudes analógicas: magnitudes obtenidas de una variación continua, es decir, sin
saltos bruscos en los valores en un intervalo de tiempo determinado (por ejemplo la
medición de la temperatura).
Señales digitales: son un caso concreto de las magnitudes discretas. Son muy
importantes, ya que son la base del funcionamiento de los ordenadores. Una señal
digital es una señal discreta que sólo posee dos valores (0 y 1)
Un sistema operativo (SO) es el programa o conjunto de programas que efectúan la
gestión de los procesos básicos de un sistema informático, y permite la normal
ejecución del resto de las operaciones. Sirve de intermediario entre el usuario y el
ordenador, interpretando las instrucciones que le damos. Se encarga también de
controlar el hardware y los programas de ordenador.
Los más usados son el Windows, Linux y Mac Os.
3. Partes de un ordenador:
3.1 Torre del ordenador o el contenedor:
Fuente de alimentación: se le llama fuente de alimentación al dispositivo que se
encarga de transformar la corriente alterna de la línea eléctrica comercial que se recibe
en los domicilios (230 V) a corriente continua; que es la que utilizan los dispositivos
electrónicos como los ordenadores, suministrando los diferentes voltajes. Tienen
elementos de protección contra sobretensiones y corrientes. Suministran 3.3, 5 y 12
voltios, según los colores. Tiene un conector de alimentación con el exterior.
Placa base (motherboard): es una placa (circuito impreso) con diferentes componentes
electrónicos , donde se insertan diferentes componentes del ordenador (periféricos), y
puede llevar integrados dispositivos de audio, video, red, procesadores variados.
CPU: o unidad central de proceso. Es el hardware dentro de un ordenador u otros
dispositivos programables, que interpreta las instrucciones de un programa informático
mediante la realización de las operaciones básicas aritméticas, lógicas y de
entrada/salida del sistema.
Memoria caché: es más rápida que la RAM y está integrada en la CPU. Su valor es
muy inferior a la memoria anterior.
Memoria RAM (Random Access Memory): se conectan a los slots de la placa base.
Es una memoria rápida y volátil, puesto que al apagarse el ordenador se borran los datos
almacenadas en ellas.
Se almacena información del disco duro y otras memorias para que las procese el
ordenador de forma rápida.
Memoria Virtual: los sistemas operativos utilizan el disco duro para simular un
memoria RAM.
ROM (Read Only Memory): graba determinados datos el fabricante y no se puede
borrar.
BIOS: está situada en la placa base "Basic Input-Output System", sistema básico de
entrada-salida. Programa incorporado en un chip de la placa base que se encarga de
realizar las funciones básicas de manejo y configuración del ordenador. Se puede
acceder a parte de los datos configurados en ella en el arranque del ordenador. Chequea
la CPU, el bus de sistema, el reloj, la memoria RAM, los periféricos y las unidades de
disco.
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Si no funciona bien el sistema te avisará con diferente información en pantalla, etc.
RAM-CMOS: memoria incorporada en un chip de la placa base cuya función es
almacenar parte de la configuración del sistema. Reloj y fecha están en él, además tiene
datos de otros periféricos que no controla la BIOS.
Lleva una pila para no perder la información almacenada.
Tarjeta gráfica: está integrada en la placa base o está unida a través de uno de sus
conectores y tiene a su cargo el procesamiento de los datos que provienen del
procesador principal (CPU o UCP) y convertirlos en información que se pueda
representar en dispositivos tales como los monitores y los televisores.
Tarjeta de sonido: está integrada en la placa base o está unida a través de uno de sus
conectores; es un dispositivo de hardware que permite la entrada o salida de
información en forma de sonido bajo el control de un programa informático llamado
controlador.
Se usa para realizar contenidos multimedia como videos, sonidos, juegos, animaciones.
A esta se pueden conectar altavoces, auriculares, micrófonos, instrumentos, etc.
Tarjeta de red: es un dispositivo que conecta un ordenador a una red. Pueden estar
integradas en la placa base o unida a ella a través de uno de sus conectores.
Conectores de la placa base:
En el interior:
Conector a la fuente de alimentación.
Slots de memoria.
Slot CPU
IDE, ATA (discos duros, CD-ROM, otros)
SATA: (es muy rápido y sustituye a IDE y ATA)
PCI: con tarjetas gráficas, de sonido, etc.
CNR: conector con módems o tarjetas de red.
AGP: conector de alta velocidad para una tarjeta gráfica
Con el exterior:
Puertos USB
Puertos de sonido
Puerto de red
Puerto de conexión con el monitor.
Puerto HDMI: puerto de alta definición de audio y video.
Puerto thunderbolt: puerto de alta velocidad con tecnología óptica.
Puerto VGA: para conexión a un monitor (anticuado).
Puerto DVI: para conectar a un monitor.
DVD interno: lector grabador de discos con formato DVD.
DVD/CD/Blue Ray.
Disco duro: elemento de almacenaje, tanto del sistema operativo, diferentes programas
y datos de todo tipo. Es mucho más lento que las memorias mencionadas anteriormente,
y tiene un principio de grabación magnética. Desde el punto de vista lógico los discos
duros tienen un sector de arranque y una o varias particiones.
3.2 Periféricos
Periféricos: están conectados al ordenador desde el exterior para realizar funciones
variadas, desde imprimir un documento hasta poner música.
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Ratón: dispositivo óptico diseñado para ser manejado con la mano por el usuario.
Funciona moviéndolo (arrastrándolo) sobre una superficie plana. Estos movimientos
son transmitidos al computador por medio de un cable o inalámbricamente.
Teclado: dispositivo para transmitir información a través del alfabeto y otras funciones
a través de teclas hacia el ordenador.
Impresora: dispositivo electrónico que sirve para representar gráficamente en un papel
lo que está visible en el monitor de un ordenador, así como textos y gráficos. También
existen impresoras 3D para crear objetos con volumen, normalmente hechos con
diferentes tipos de plásticos.
Plóter (plotter): dispositivo similar a la impresora, pero es capaz de imprimir en
formatos de gran tamaño, todos superiores en tamaño al A4, formatos más grandes
incluso que el A0.
Monitor: dispositivo que sirve para representar gráficamente datos almacenados en el
ordenador.
Escáner: dispositivo electrónico que es capaz de copiar gráficos representados en un
papel y también una representación de un objeto tridimensional para almacenar dicha
información codificada en el ordenador.
Memoria Usb: memoria externa de pequeño tamaño que es capaz de almacenar mucha
información.
Disco duro Externo: los hay de varios tipos, pero los más usados son los de tecnología
magnética.
Módem: módem es un dispositivo que transforma las señales digitales propias de un
ordenador en señales analógicas propias de las líneas telefónicas y viceversa, con lo que
permite al ordenador transmitir y recibir información por las mismas.
Altavoces: con el conector adecuado el sonido de baja potencia emitido desde el
ordenador el altavoz lo amplifica para escucharlo más alto.
DVD (4,7 GB)/CD (hasta 800 MB)/Blue Ray externo(hasta 400GB).
Wifi
Disco duro de estado sólido (SSD): almacena información en microchips de memoria
NAND no volátiles. No tiene partes móviles, por lo que consumen menos, aunque
tienen una vida limitada.
4. Tipos de software
Software libre:
Se encuentra disponible el código fuente del software, por lo que puede modificarse el
software sin ningún límite.
Libertad de estudiarlo y adaptarlo.
Libertad de distribuir copias.
Libertad de mejora y publicación de cambios.
Libertad de usar el programa con cualquier propósito.
Dos tipos de software:
S. de dominio público: no tiene derechos de autor, por lo que se puede
usar sin restricciones.
Copyleft: permite su libre distribución siempre que las modificaciones
sean también software libre.
Software propietario o privativo:
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Este software no te pertenece no puedes hacerle ningún tipo de modificación al código
fuente.
No puedes distribuirlo sin el permiso del propietario.
El usuario debe realizar cursos para el manejo del sistema como tal debido a su alta
capacidad de uso.
Este posee accesos para que el usuario implemente otro tipo de sistema en el.
Las licencias son un conjunto de normas que permiten usar un software con
determinadas condiciones, por ejemplo modificar el software, usarlo, actualizarlo, etc.
Copyright: los autores según la ley tienen todos los derechos sobre el software
creado. Su uso depende del permiso del propietario, de forma gratuita o con
licencia.
Shareware: el software tiene un periodo de prueba, y transcurrido este tiempo
hay que pagar.
PLACAS BASE
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Tarjeta gráfica