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Los componentes físicos que forman parte de un sistema informatico se agrupan bajo la
denominación de hardware. Esta es una palabra proveniente del ingles que significa
“ferretería”. Se emplea para hacer referencia a todas las partes mecánicas y electrónicas que
constituyen una computadora, como los dispositivos externos, los circuitos, etc. Es decir
todos aquellos elementos de naturaleza física y tangible.
Estructura funcional de la computadora.
Una computadora digital es un sistema compuesto de seis
elementos:
 Una unidad central de procesamiento,
 La memoria principal
 Dispositivos de entrada
 Dispositivos de almacenamiento masivo o
secundario
 Dispositivos de salida
 Bus (red de comunicaciones, enlaza todos los
elementos del sistema y conecta a este con el mundo exterior)
Se puede decir que el funcionamiento de la computadora se basa en la captura de los datos
que se van a procesar por medio de alguna unidad de entrada; en su procesamiento en la
unidad central de proceso; en la ejecución de un programa que transforma los datos de
entrada en resultados y en la comunicación de esos resultados, que llamamos información
al exterior, por medio de una unidad de salida.
Por otro lado son necesarias para manipular los datos unidades de almacenamiento masivo
que permitan recuperarlos y almacenarlos.
Representación de los datos
Así como las personas utilizamos un lenguaje para comunicarnos los computadoras se
manejan a través de un sistema de unos y ceros denominado sistema binario.
El potencial de una computadora esta basado en solo dos estados posibles: encendido y
apagado.
Las características físicas de la computadora hacen posible la combinación de estos dos
estados electrónicos para representar numero y letras. Un estado de encendido o apagado se
representa mediante un bit. Se denomina bit a la unidad mínima de información que se
agrupan de a ocho para conformar un byte, un byte de información es todo lo que se
necesita para representar un carácter.
Los bits están bien para las computadoras, pero los humanos se sienten mejor con letras y
números decimales. Por lo tanto, las letras y números que introducimos a una computadora,
deben traducirse a ceros y unos para su procesamiento y almacenamiento, volviéndose a
traducir los bits a letras y números decimales en la salida. Esto es posible gracias a los
sistemas de codificación.
Unidad de medida
Kilobyte (Kb)
equivalencia
1.024 bytes
1.048.576 bytes
1.073.741.824 bytes
1.099.511.627.776 bytes
Otras equivalencias
1.024 bytes
1.024 Kb
1.024 Mb
1.024 Gb
Unidad central de procesamiento
La unidad central de procesamiento, mas conocida como CPU, es la encargada de
temporizar y controlar las operaciones de los demás elementos del sistema, interpreta y
lleva a cabo las instrucciones de los programas, efectúa operaciones aritméticas y lógicas
con los datos u se comunica con las demás partes del sistema; en síntesis es la encargada de
administrar el sistema. Consiste en un conjunto de circuitos electrónicos integrados en una
diminuta pastilla de silicio, o chip: el MICROPROCESADOR, que se encuentra en la
placa madre. Esta placa es la que contiene los componentes fundamentales de un sistema de
computación, como el microprocesador, la memoria principal, la circuiteria y el controlador
y conector de bus.
La CPU esta compuesta de cuatro secciones funcionales:
 Una unidad aritmético-lógica o ALU: proporciona al chip su capacidad de
calculo y permite la realización de operaciones aritméticas (sumas, restas,
multiplicaciones y divisiones) y las operaciones lógicas (comparaciones)
definidas por los programas.
 Los registros: son áreas de almacenamiento temporal que contienen datos,
realizan un seguimiento de las instrucciones y conservan la ubicación y los
resultados de dichas operaciones.
 La unidad de control o UC: esta tiene tres tareas principales: temporiza y
regula las operaciones de la totalidad del sistema informatico, posee un
decodificador de instrucciones que lee las configuraciones de datos en un
registro designado y las convierte en una actividad para luego, a través de su
unidad interruptora, indicar que orden utilizara la CPU las operaciones
individuales regulando además la cantidad de tiempo de CPU que podrá
consumir esa operación.
 El sistema de buses internos es una red de líneas de comunicación que
conecta los elementos internos del microprocesador y que también lleva hacia
los conectores externos que enlazan al microprocesador con los demás
elementos del sistema informatico. Los y tres tipos de buses de la CPU son: un
bus de control que consiste en una línea que detecta las señales de entrada y de
otra línea que genera señales de control desde el interior de la CPU; el bus de
dirección, una línea unidireccional que sale desde el procesador y gestiona la
ubicación de los datos en las direcciones de la memoria y el bus de datos una
línea de transmisión bidireccional que lee los datos de la memoria y escribe
nuevos datos en esta.
La VELOCIDAD del microprocesador es efectuada por tres factores:
o Reloj del sistema: la CPU trabaja en base a un reloj interno que
produce pulsos eléctricos para coordinar la ejecución de todas las
operaciones que realiza el microprocesador. Entre pulso y pulso
solamente puede tener lugar una sola acción. De esta manera, las
computadoras se describen en función de su velocidad de reloj, que se
mide en mega hertz (mhz), que representa la cantidad de instrucciones
que el microprocesador puede ejecutar en un segundo. Así, si
hablamos de 1 mhz significa que puede ejecutarse 1 millón de
instrucciones por segundo. Cuanto mas grande es el numero, m{as
rápido el procesamiento.
o Ancho del bus: es la cantidad de datos que la CPU puede transmitir en
cada momento hacia la memoria principal y a los dispositivos de
entradas y salidas. Un bus de 8 bits mueve en cada instante 8 bits de
datos. El ancho del bus puede ser por ejemplo de 8, 16, 32, 64 o 128
bits. Una forma análogo de pensar a un ancho de bus es preguntarnos
¿cuántos pasajeros, representados por bits, pueden caber en
determinando momento, dentro de un autobús a fin de trasladarse de
una parte de la computadora a otra? Cuanto mas grande sea el numero
mas rápido será la transferencia de un lado a otro.
o Tamaño de palabra: es la cantidad de datos que la CPU puede procesar
en un ciclo de reloj. Así un procesador de 8 bits puede manejar 8 bits
cada vez. Los procesadores pueden ser de 8, 16, 32 o 64 bits. Cuanto
mas grande es el numero mas rápido el procesamiento.
La memoria principal
La memoria principal es el conjunto de circuitos que permite almacenar y recuperar
la información, se encuentran separados de la CPU aunque, conectados directamente a ella.
La memoria esta constituida por celdas, cada una llamada posición de memoria, que se
identifican por medio de un numero, llamado dirección.
Se distinguen dos tipos : memoria ROM y memoria RAM.
La memoria ROM es solo de lectura, es decir que la información almacenada se
puede leer pero no modificar y sirve para almacenar el programa básico de iniciación,
instalado desde fabrica. Este programa entra en funcionamiento en cuanto es encendida la
computadora y su primer función es reconocer los dispositivos. Esta memoria es no volátil
(funciona con una pila de reloj) que asegura que los microprogramas de control
permanezcan guardados aun cuando se interrumpe la corriente eléctrica.
La memoria RAM es la denominada memoria de acceso aleatorio o sea, puede
leerse y también escribirse en ella. Tiene la característica de ser volátil, esto es, que solo
opera mientras este encendida la computadora. En ella son almacenadas tanto el programa
que se halla en ejecución como los datos que introducimos y deseamos procesar, así como
los resultados obtenidos de esto. Por lo tanto el programa que se desea ejecutar en la
computadora debe, como máximo, ser el mismo tamaño que la capacidad de dicha
memoria, de lo contrario se vera imposibilitada de ejecutarlo.
Unidades periféricas
Para que la unidad central de procesamiento puede tratar los datos y programas,
estos deben introducirse a ella, a la vez que los resultados del proceso deben transferirse
para su presentación al exterior o su almacenamiento ulterior, las unidades encargadas de
esto se denominan periféricos.
Las unidades periféricas se clasifican en:
Unidades de entrada que permiten el ingreso de datos y programas en la CPU para
su tratamiento como los son por ejemplo el teclado, el mouse, el escáner, etc.
Unidades de salida que distribuyen datos provenientes de la CPU al exterior por
medio de una representación visual o auditiva, como por ejemplo el monitor, impresoras,
etc.
Unidades de entrada-salida que son aquellas mediante las cuales podemos tanto
introducir datos o instrucciones en la CPU como permitir su salida al exterior, como por
ejemplo el MODEM.
Unidades de almacenamiento masivo que tienen como función especifica lograr el
mantenimiento de la información en un soporte físico externo a la computadora, como por
ejemplo CD-ROM, disquete, discos rígidos, etc.
Microprocesador
Unidad de
control
Memoria principal
RAM
ROM
Registros
internos
Buses internos
Unidad
aritméticologica
Sistema de buses
Interfaz de entrada
Dispositivo
s de
Entrada
Teclado
Mouse
Microfono
escaner
Interfaz de salida
Dispositivo
s de
Salida
Monitor
Impresora
parlantes
Memoria secundaria
Disco rigido-diskette-cd-ROM