PDF de programación - 1.3 - Estructura básica de una pc (hardware & software)

Unidad I – Introducción a la Informática



1.3 - Estructura básica de una PC (hardware & software)

1.3.1 Hardware
En computación, el término hardware hace referencia a cualquier componente físico tecnológico, que trabaja o
interactúa de algún modo con la computadora. No sólo incluye elementos internos como el disco duro, CD-
ROM, disquetera, sino que también hace referencia al cableado, circuitos, gabinete, etc. E incluso hace
referencia a elementos externos como la impresora, el mouse, el teclado, el monitor y demás periféricos.

El hardware contrasta con el software, que es intangible y le da lógica al hardware (además de ejecutarse
dentro de éste).

El hardware no es frecuentemente cambiado, en tanto el software puede ser creado, borrado y modificado
sencillamente. (Excepto el firmware, que es un tipo de software que raramente es alterado).

El concepto de arquitectura en el entorno informático proporciona una descripción de la construcción y
distribución física de los componentes de la computadora.

La arquitectura de una computadora explica la situación de sus componentes y permite determinar las
posibilidades de que un sistema informático, con una determinada configuración, pueda realizar las operaciones
para las que se va a utilizar.

Cualquier usuario que desee adquirir un sistema informático, tanto si es una gran empresa como un particular,
debe responder a una serie de preguntas previas: ¿qué se desea realizar con el nuevo sistema informático?
¿Cuáles son los objetivos a conseguir? ¿Qué software será el más adecuado para conseguir los objetivos
marcados? ¿Qué impacto va a suponer en la organización (laboral o personal) la introducción del nuevo
sistema informático?

Finalmente, cuando se haya respondido a estas preguntas, el usuario tendrá una idea aproximada de los
objetivos que han de cumplir los diferentes sistemas informáticos a evaluar. En general, los sistemas
informáticos se dividen físicamente en la unidad central del sistema y los periféricos que permiten conectarlo al
mundo exterior.

La Unidad Central del Sistema es un habitáculo en forma de caja donde se sitúa el «cerebro» de la
computadora, esto es, la unidad central de proceso (CPU), así como los distintos componentes que van a
ayudar al sistema informático en sus operaciones habituales (bus, memorias, fuentes de alimentación eléctrica,
etcétera).

La unidad central de proceso se compone de:


• Una Unidad de Control que manejará los diferentes componentes del sistema informático así como
los datos a utilizar en los diferentes procesos.

• Una Unidad Aritmético-Lógica que realizará las diferentes operaciones de cálculo en las que la
computadora basa su funcionamiento.

• Unos Registros del Sistema que sirven como área de trabajo interna a la unidad central de proceso.


La unidad central de proceso se conecta a una serie de memorias que le sirven como soporte para el manejo de
los datos y programas que se han de utilizar mientras se encuentre operativa.

Las diferentes memorias del sistema informático (Random Access Memory o RAM y Read Only Memory o
ROM) son componentes fundamentales de la computadora ya que van a ser, en el caso de la RAM, el área de
trabajo donde el microprocesador va a realizar las diferentes operaciones en que se van a descomponer los

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procesos solicitados por el usuario, mientras que la ROM va a servir para ayudar a la computadora a realizar las
diferentes operaciones de arranque del sistema informático previas a que el sistema operativo tome el control
de las diferentes tareas a realizar.

La unidad central de proceso y las memorias se conectan entre ellas por medio del bus. El bus es un enlace de
comunicaciones que conecta todos los componentes que configuran el sistema informático y permite la
transferencia de información entre ellos. Esta información se compone de datos y órdenes de comandos para
manipular los datos. Existen varias tecnologías de diseño y construcción de buses entre las que se pueden
distinguir las arquitecturas ISA, EISA y MCA.

Otros componentes que se conectan al bus son los puertos de conexión de los diferentes periféricos asociados
a la unidad central del sistema de la computadora y que van a permitir configurar el sistema informático para
una serie diferente de operaciones funcionales que siempre han de cubrir las necesidades del usuario.

Es evidente que la configuración de un sistema informático ha de realizarse en función de los objetivos
operativos que vaya a cubrir la citada computadora. Así, un sistema informático que se va a dedicar
exclusivamente a CAD/CAM (diseño asistido por computadora) no tendrá una configuración similar a la de una
computadora que va a dedicarse a controlar los diferentes enlaces de comunicaciones que componen una red
informática.

Los diferentes periféricos que se pueden conectar a un sistema informático se dividen en cuatro grupos
principales:


• Periféricos de Entrada de Información
• Periféricos de Almacenamiento de Información
• Periféricos de Salida de Información
• Periféricos de Comunicaciones



Hardware típico de una computadora
El típico hardware que compone una computadora personal es el siguiente:


• Su chasis o gabinete
• La placa madre, que contiene:

--CPU, cooler, RAM, BIOS, buses (PCI, USB, HyperTransport, CSI, AGP, etc.)

• Fuente de alimentación
• Controladores de almacenamiento: IDE, SATA, SCSI
• Controlador de video
• Controladores del bus de la computadora (paralelo, serial, USB, FireWire), para conectarla a
periféricos
• Almacenamiento: disco duro, CD-ROM, disquetera, ZIP driver y otros
• Tarjeta de sonido
• Redes: módem y tarjeta de red


El hardware también puede incluir componentes externos como:

• Teclado
• Mouse, trackballs
• Joystick, gamepad, volante
• Escáner, webcam
• Micrófono, parlante
• Monitor (LCD, o CRT)
• Impresora



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Placa base



BIOS: "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.

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Ranuras PCI: El estándar actual. Pueden dar hasta 132 MB/s a 33 MHz, lo que es suficiente para casi todo, excepto quizá para algunas tarjetas de
vídeo 3D. Miden unos 8,5 cm. y generalmente son blancas.

Memoria cache: Se trata de un tipo de memoria muy rápida que se utiliza de puente entre el microprocesador y la memoria principal o RAM, de tal
forma que los datos más utilizados puedan encontrarse antes, acelerando el rendimiento del ordenador, especialmente en aplicaciones ofimáticas.

Chipset: El "chipset" es el conjunto (set) de chips que se encargan de controlar determinadas funciones del ordenador, como la forma en que
interacciona el microprocesador con la memoria o la caché, o el control de puertos PCI, AGP, USB...

Conector eléctrico: Es donde se conectan los cables para que la placa base reciba la alimentación proporcionada por la fuente. En las placas Baby-AT
los conectores son dos, si bien están uno junto al otro, mientras que en las ATX es único.

Zócalo ZIF: Es el lugar donde se inserta el "cerebro" del ordenador. Durante más de 10 años consistió en un rectángulo o cuadrado donde el "micro",
una pastilla de plástico negro con patitas, se introducía con mayor o menor facilidad; la aparición de los Pentium II cambió un poco este panorama,
introduciendo los conectores en forma de ranura (slot).

Ranuras DIMMs: más alargados (unos 13 cm.), con 168 contactos y en zócalos generalmente negros; llevan dos muescas para facilitar su correcta
colocación. Pueden manejar 64 bits de una vez, por lo que pueden usarse de 1 en 1 en los Pentium, K6 y superiores. Existen para voltaje estándar (5
voltios) o reducido (3.3 V).

Ranuras SIMMs: Single In-line Memory Module, con 30 ó 72 contactos. Los de 30 contactos pueden manejar 8 bits cada vez, por lo que en un 386 ó
486, que tiene un bus de datos de 32 bits, necesitamos usarlos de 4 en 4 módulos iguales. Miden unos 8,5 cm. (30 c.) ó 10,5 cm. (72 c.) y sus zócalos
suelen ser de color blanco. Los SIMMs de 72 contactos, más modernos, manejan 32 bits, por lo que se usan de 1 en 1 en los 486; en los Pentium se
haría de 2 en 2 módulos (iguales), porque el bus de datos de los Pentium es el doble de grande (64 bits).

Conectores EIDE (disco duro): Bajo esta denominación englobamos a los conectores para dispositivos internos, como puedan ser la disquetera, el
disco duro, el CD-ROM o el altavoz interno, e incluso para los puertos serie, paralelo y de joystick si la placa no es de formato ATX; tiene 40 pines a
diferencia de la unidad de 3.5 que sólo tiene 34 pines.

Pila: La pila del ord