La arquitectura de los ordenadores es el estudio de la estructura, funcionamiento y diseño de los mismos. Va referido, sobre todo aspectos de hardware, pero también afecta a algunas cuestiones de software.
Evolución de los computadores
La era electrónica de los computadores
Los computadores envasados en elementos mecánicos planteaban ciertos problemas:
La velocidad de trabajo estaba limitada a la inercia de las partes móviles.
La transmisión de la información por medios mecánicos (engranajes, palancas, etcétera.) era poco fiable y difícilmente manejable.
Los computadores electrónicos salvan estos inconvenientes ya que carecen de partes móviles y la velocidad de transmisión de la información por métodos eléctricos no es comparable a la de ningún elemento mecánico.
Generaciones de ordenadores
1ª generación: (1946-1955) Computadores basados en válvula de vacío que se programaron en lenguaje máquina o en lenguaje ensamblados.
2ª generación: (1953-1964) Computadores de transistores. Evolucionan los modos de direccionamiento y surgen los lenguajes de alto nivel.
3ª generación: (1964-1974) Computadores basados en circuitos integrados y con la posibilidad de trabajar en tiempo compartido.
4ª generación: (1974- ) Computadores Que integran toda la CPU en un solo circuito integrado (microprocesadores). Comienzan a proliferar las redes de computadores.
Los sistemas informáticos estan formados por dos componentes clave, sin los cuales les es imposible funcionar, estos son:
- Hardware es el substrato físico en el cual existe el software. El hardware abarca todas las piezas físicas de un ordenador (CPU, placa base, etc).
- Los programas dan instrucciones para realizar tareas al hardware o sirven de conexión con otro software.
- Los datos solamente existen para su uso eventual por un programa.
CLASIFICACIÓN DEL HARDWARE DE UN SISTEMA INFORMÁTICO
- COMPONENTES INTERNOS
T odos los componentes que vamos a ver están “acomodados” en lo que se conoce como placa Base o madre, se citarán los más importantes su ubicación y función principal.
- PLACA BASE O MADRE (Mainboard o Motherboard)
Es uno de los elementos más importantes, a él se conectan todos los componentes del computador. Físicamente es una lámina fina fabricada con materiales sintéticos. Dicha lámina contiene circuitos electrónicos y conexiones para los distintos dispositivos.
Algunos de los componentes y conexiones que forman parte de la placa y que vamos a ver son:
1 Microprocesador y Zócalo (Socket) del microprocesador.
2 Memorias y ranuras de memoria.
3 La Bios.
4 Ranuras de expansión.
5 Conectores internos y conectores eléctricos.
6 Conectores externos y elementos integrados variados.
7 Chipset de control
- MICROPROCESADOR Y ZOCALO DEL MICROPROCESADO
El microprocesador es el elemento más importante del computador, es el cerebro de la máquina, se encarga de controlar todo el sistema.
Atendiendo a sus características físicas existen dos tipos:
1 Microprocesadores de slot.
2 Microprocesadores de pastilla.
- MEMORIAS Y RANURAS DE MEMORIA
La memoria principal o RAM (acrónimo de Random Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio) es el lugar donde el computador almacena los datos de usuario, del sistema y aplicaciones que se están utilizando en el momento presente.
Se denominan ranuras de memoria al lugar en la placa donde se colocan las memorias. El número de ranuras no es fijo depende de la placa madre.
- LA BIOS
BIOS: "Basic Input-Output System.
- RANURAS DE EXPANSIÓN
Son las ranuras donde se conectan diversas tarjetas en el sistema. Ejemplos de tarjetas que se pueden instalar son tarjetas de video, audio, o red.
1 ISA: Son las más antiguas, aunque hoy en día casi no se utilizan algunas placas las incorporan para insertar dispositivos antiguos.
2 PCI: Son las habituales en los computadores actuales.
3 AGP: Normalmente solo hay una porque estas ranuras son de uso exclusivo para tarjetas de video: Estas ranuras son aceleradoras de gráficos 3d.
- FUENTE DE ALIMENTACIÓN
La fuente de alimentación son pequeños transformadores, que convierten la línea de la corriente alterna (AC) del tomacorriente comun, a la corriente directa (DC) necesitada por las computadoras.
En una pc, la fuente de alimentación es la caja del metal encontrada generalmente en una esquina del gabinete,es visible de la parte posteriora de muchos sistemas porque contiene el receptáculo de la energia el cable y Fan o Ventilador.
- CONECTORES INTERNOS Y CONECTORES ELECTRICOS
Hay dos tipos de conectores, los conectores o interfaces de “datos” y los conectores propiamente eléctricos.
Las interfaces de datos conectan los dispositivos a la placa y las conexiones eléctricas conectan la fuente de alimentación a los dispositivos incluida la placa.
Todos los dispositivos excepto las tarjetas de las ranuras de expansión se conectan a la fuente de alimentación. Las tarjetas reciben la tensión a través de las ranuras de expansión. La fuente de alimentación proporciona la tensión al computador.
Los cables que se utilizan para las interfaces de datos con la placa son diferentes según qué dispositivos conectemos.
- INTERFAZ IDE:
Las interfaces IDE ( Integrated Drive Electronics, electrónica de unidades integradas) se utilizan para conectar a nuestro ordenador discos duros y grabadoras o lectores de CD/DVD. Estas interfaces son de bajo coste y alto rendimiento.
- INTERFAZ SERIAL ATA:
Esta diseñada para mejorar la interfaz IDE, y es totalmente compatible con el sistema operativo que se quiera utilizar, además las placas bases actuales soportan tanto IDE como Serial ATA
Son Unidades que operan a mayor velocidad tiene mayor capacidad y reducen el consumo eléctrico. Además, el cable mediante el cual la unidad se conecta a la placa base es mucho más pequeño esto mejorar la ventilación y es menos sensible a las interferencias, por lo que permite crear cables más largos.
2. CONECTORES EXTERNOS
Los conectores externos permiten la conexión al computador de los “periféricos” nombre por el que se conocen a todos los dispositivos externos al computador como son el ratón, teclado, impresora, MODEM externo scanner entre otros.
A estas conexiones también se les denominan "puertos”.
La conexión de ratón y teclado se realiza normalmente a los puertos PS2, estos puertos tienen un código de color, verde es para el ratón y morado es para el teclado. Actualmente existen ratones y teclados USB que podemos conectar a cualquiera de los puertos USB que tengamos.
Otro puerto que podemos encontrar en los computadores actuales es el puerto FireWare. Sus puntos fuertes son la velocidad una amplia conectividad y que admite la conexión de hasta 63 dispositivos.
Es muy recomendable para la transmisión desde un periférico al computador de grandes cantidades de datos, por ejemplo con dispositivos multimedia como las videocámaras y otros dispositivos de alta velocidad como las unidades de disco externo y las impresoras de última generación.
Monitor
- TECLADO
- RATÓN
- IMPRESORA
- ESCANER
- ALTAVOCES
- WEBCAM
- DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO
1.- Discos duros: son los dispositivos de almacenamiento masivos más comunes en las computadoras.
2.- Discos ópticos: las unidades para la lectura de CDs, DVDs, Blu-Rays y HD-DVDs.
3.- Disquetes: las unidades para lectura de disquetes, casi sin uso en la actualidad.
4.- Otros dispositivos de almacenamiento: ZIP, memorias flash, etc.
