Actualmente las computadoras, se utilizan ampliamente en muchas área de negocios, la industria, la ciencia y la educación. Las computadoras se han desarrollado y mejorado según las necesidades del hombre para realizar trabajos y cálculos más rápidos y precisos. Una de las primeras herramientas mecánicas del cálculo fue el ábaco en el medio oriente, el cual se compone de un marco atravesado por alambres y en cada uno se deslizan una serie de argollas. Tiempo después aparecen las estructuras de Napier, que se utilizaron para multiplicar. En 1642, Blaise Pascal, desarrolló una calculadora de ruedas engranadas giratorias, (antecedente de la calculadora de escritorio), sólo podía sumar y restar, se le llamó la "Calculadora Pascal". En 1671 Gottfried Leibnitz, construyó la calculadora sucesora a la de Pascal la cual, podía efectuar las cuatro operaciones aritméticas Charles Babbage, matemático e ingeniero inglés, es considerado el Padre de la computadora actual, ya que en 1822, construyó la máquina de diferencias , la cual se basaba en el principio de una rueda giratoria que era operada por medio de una simple manivela. Después ésta máquina fue sustituida por otra que podía ser programada para evaluar un amplio intervalo de funciones diferentes la cual, se conoció como "Máquina Analítica de Charles Babbage", Años después, aparece Herman Hollerith, quien, en 1880, inventó las máquinas perforadoras de tarjetas, inspiradas en el telar de Jacquard, y la finalidad de la máquina de Hollerith era acumular y clasificar la información. Con ésta máquina se realizo el primer censo guardando la información en una máquina ya que ante, se procesaban en forma manual. Hollerith fue el iniciador de la gran compañía IBM. En 1884, Dor Eugene Felt, construye la primera máquina práctica que incluía teclas e impresora, llamado "Comptómetro o calculadora con impresora" Konrad Zuse, construye su calculadora electromecánica Z1, que ya emplea un sistema binario y un programa indicado en cinta perforadora, fue la primera máquina de tipo mecánico y es considerada como la primera computadora construida, debido a que manejaba el concepto de programa e incluía unidad aritmética y memoria. Howard Aiken junto con la IBM, construyó en 1937, la computadora MARK 1, en donde la información se procesaba por medio de tarjetas perforadoras, con esta máquina se podían resolver problemas de ingeniería y física, así como problemas aritméticos y lógicos. Después aparecen la MARK II, MARK III Y MARK IV. Con esta calculadoras se alcanza la automatización de los procesos. Von Neumann, construye la EDVAC en 1952, la cual utilizaba el sistema binario e introducía el concepto de programa almacenado. La primera aplicación que se le dio a la máquina fue para el diseño y construcción de la bomba H. la ABC, computadora construida por John Vincent Atanastoff, la cual contenía bulbos, es considerada como la primer computadora electrónica. Generaciones de computadoras Primera Generación: La UNIVAC y MARK I, inauguran la primera generación El concepto de primera generación se asocia a las computadoras de bulbos y al concepto de programa almacenado. En esta generación también aparecen los dispositivos de almacenamiento secundario. La UNIVAC fue la primera máquina digital producida comercialmente. Segunda Generación: En esta generación se construye el transistor, con ello se reduce el tamaño a milímetros en comparación a la de los bulbos que ocupaban centímetros. En esta generación aparecen como dispositivos de memoria, los discos magnéticos fijos así como unidades de discos y así como la aparición del monitor. En esta generación se encuentran la GE 210, IBM 7090, IBM 1401, NCR 304 entre otras. Tercera Generación: Se caracteriza por la aparición de circuitos integrados llamados chips, con el cual se reducía notablemente el tamaño de todas las máquinas. En esta generación también aparece el software portátil La computadora de esta generación fue la 360 de la IBM. Cuarta Generación: Mejora a la anterior, teniendo como características trascendentales: Aparece el microprocesador, el cual permite la introducción de más transistores en un solo chip. El reconocimiento de voz Reconocimiento de formas gráficas Utilización de software para aplicaciones específicas. Dentro de esta generación se encuentran la 8080, 8086,8088, 80286, 80386, 486 y Pentium. Quinta generación: En esta generación se emplearán microcircuitos con inteligencia, en donde las computadoras tendrán la capacidad de aprender, asociar, deducir y tomar decisiones para la resolución de un problema. Es llamada "Generación de Inteligencia Artificial"
ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR
Un computador desde la perspectiva del hardware, esta constituido por una serie de dispositivos cada uno con un conjunto de tareas definidas. Los dispositivos de un computador se dividen según la tarea que realizan en: dispositivos de entrada, salida, comunicaciones, almacenamiento y cómputo.
Arquitectura de Hardware Dispositivos de entrada: Son aquellos que permiten el ingreso de datos a un computador. Entre estos se cuentan, los teclados, ratones, scanner, micrófonos, cámaras fotográficas, cámaras de video, game pads y guantes de realidad virtual
Dispositivos de entrada Dispositivos de salida. Son aquellos que permiten mostrar información procesada por el computador. Entre otros están, las pantallas de video, impresoras, audífonos, plotters, guantes de realidad virtual, gafas y cascos virtuales.
Dispositivos de Salida Dispositivos de almacenamiento. Son aquellos de los cuales el computador puede guardar información nueva y/o obtener información previamente almacenada. Entre otros están los discos flexibles, discos duros, unidades de cinta, CD-ROM, CD-ROM de re-escritura y DVD.
Dispositivos de Almacenamiento. Dispositivos de comunicación: Son aquellos que le permiten a un computador comunicarse con otros. Entre estos se cuentan los módems, tarjetas de red y enrutadores.
MODEM Dispositivo de computo: Es la parte del computador que le permite realizar todos los cálculos y tener el control sobre los demás dispositivos. Esta formado por tres elementos fundamentales, la unidad central de proceso, la memoria y el bus de datos y direcciones.
Diagrama esquemático del dispositivo de computo La unidad central de proceso (UCP)[1]: es el ‘cerebro’ del computador, esta encargada de realizar todos los cálculos, utilizando para ello la información almacenada en la memoria y de controlar los demás dispositivos, procesando las entradas y salidas provenientes y/o enviadas a los mismos. Mediante el bus de datos y direcciones, la UCP se comunica con los diferentes dispositivos enviando y obteniendo tales entradas y salidas.
Unidad Central de Proceso. Para realizar su tarea la unidad central de proceso dispone de una unidad aritmético lógica, una unidad de control, un grupo de registros y opcionalmente una memoria cache para datos y direcciones. La unidad aritmético lógica (UAL)[2] es la encargada de realizar las operaciones aritméticas y lógicas requeridas por el programa en ejecución, la unidad de control es la encargada de determinar las operaciones e instrucciones que se deben realizar, el grupo de registros es donde se almacenan tanto datos como direcciones necesarias para realizar las operaciones requeridas por el programa en ejecución y la memoria cache se encarga de mantener direcciones y datos intensamente usados por el programa en ejecución. La memoria esta encargada de almacenar toda la información que el computador esta usando, es decir, la información que es accedida (almacenada y/o recuperada) por la UCP y por los dispositivos. Existen diferentes tipos de memoria, entre las cuales se encuentran las siguientes:
Ram: (Random Access Memory): Memoria de escritura y lectura, es la memoria principal del computador. Solo se mantiene mientras el computador está encendido.
Rom: (Read Only Memory): Memoria de solo lectura, es permanente y no se afecta por el encendido o apagado del computador. Generalmente almacena las instrucciones que le permite al computador iniciarse y cargar (poner en memoria RAM) el sistema operativo.
Cache: Memoria de acceso muy rápido, usada como puente entre la UCP y la memoria RAM, para evitar las demoras en la consulta de la memoria RAM.
El bus de datos: y direcciones permite la comunicación entre los elementos del computador. Por el bus de datos viajan tanto las instrucciones como los datos de un programa y por el bus de direcciones viajan tanto las direcciones de las posiciones de memoria donde están instrucciones y datos, como las direcciones lógicas asignadas a los dispositivos. Ventajas de las arquitecturas Pila: Modelo sencillo para evaluación de expresiones. Instrucciones cortas pueden dar una buena densidad de código. Acumulador: Instrucciones cortas. Minimiza estados internos de la máquina (unidad de control sencilla). Registro: Modelo más general para el código de instrucciones parecidas. Automatiza generación de código y la reutilización de operando. Reduce el tráfico a memoria. Una computadora actualmente tiene como estándar 32 registros. El acceso a los datos es más rápido... Desventajas de las arquitecturas. Pila: A una pila no se puede acceder aleatoriamente. Esta limitación hace difícil generar código eficiente. También dificulta una implementación eficiente, ya que la pila llega a ser un cuello de botella es decir que existe dificultad para la transferencia de datos en su velocidad mk.
Acumulador: Como el acumulador es solamente almacenamiento temporal, el tráfico de memoria es el más alto en esta aproximación.
Registro: Todos los operadores deben ser nombrados, conduciendo a instrucciones más largas
Monitor.
Placa base.
C.P.U.
Memoria Ram.
Tarjeta de expansion.
Fuente de alimentacion.
Unidad de disco optico.
Disco duro Unidad de estado solido.
Teclado Raton/Mouse.
Definicion de cada uno de los Hardwares principales
Monitor: El monitor de computadora o pantalla de ordenador, aunque también es común llamarlo «pantalla», es un dispositivo de salida que, mediante una interfaz, muestra los resultados del procesamiento de una computadora.
Placa base: La placa base, aunque también conocida como placa madre, o tarjeta madre (del inglés motherboard o mainboard) es una placa de circuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyen la computadora u ordenador. Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el chipset, que sirve como centro de conexión entre el procesador, la memoria RAM, los buses de expansión y otros dispositivos. Va instalada dentro de una caja que por lo general está hecha de chapa y tiene un panel para conectar dispositivos externos y muchos conectores internos y zócalos para instalar componentes dentro de la caja. La placa base, además, incluye un software llamado BIOS, que le permite realizar las funcionalidades básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo. C.P.U La unidad central de procesamiento o CPU o simplemente el procesador o microprocesador, es el componente del computador y otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones contenidas en los programas y procesa los datos. Los CPU proporcionan la característica fundamental de la computadora digital (la programabilidad) y son uno de los componentes necesarios encontrados en las computadoras de cualquier tiempo, junto con el almacenamiento primario y los dispositivos de entrada/salida. Se conoce como microprocesador el CPU que es manufacturado con circuitos integrados. Desde mediados de los años 1970, los microprocesadores de un solo chip han reemplazado casi totalmente todos los tipos de CPU, y hoy en día, el término "CPU" es aplicado usualmente a todos los microprocesadores.
Memoria Ram: La memoria de acceso aleatorio (en inglés: random-access memory, cuyo acrónimo es RAM) es la memoria desde donde el procesador recibe las instrucciones y guarda los resultados. La frase memoria RAM se utiliza frecuentemente para referirse a los módulos de memoria que se usan en los computadores personales y servidores.
Tarjeta de expansión: Las tarjetas de expansión son dispositivos con diversos circuitos integrados y controladores que, insertadas en sus correspondientes ranuras de expansión, sirven para ampliar las capacidades de un ordenador. Las tarjetas de expansión más comunes sirven para añadir memoria, controladoras de unidad de disco, controladoras de vídeo, puertos serie o paralelo y dispositivos de módem internos. Por lo general, se suelen utilizar indistintamente los términos «placa» y «tarjeta» para referirse a todas las tarjetas de expansión. En la actualidad las tarjetas suelen ser de tipo PCI, PCI Express o AGP. Como ejemplo de tarjetas que ya no se utilizan tenemos la de tipo Bus ISA. Gracias al avance en la tecnología USB y a la integración de audio, video o red en la placa base, hoy en día son menos imprescindibles para tener un PC completamente funcional.
Fuente de alimentación: En electrónica, una fuente de alimentación es un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta (ordenador, televisor, impresora, router, etc.). Las fuentes de alimentación, para dispositivos electrónicos, pueden clasificarse básicamente como fuentes de alimentación lineales y conmutadas. Las lineales tienen un diseño relativamente simple, que puede llegar a ser más complejo cuanto mayor es la corriente que deben suministrar, sin embargo su regulación de tensión es poco eficiente.
Una fuente conmutada, de la misma potencia que una lineal, será más pequeña y normalmente más eficiente pero será más compleja y por tanto más susceptible a averías.
Unidad de disco óptico: En informática, una unidad de disco óptico es una unidad de disco que usa una luz láser u ondas electromagnéticas cercanas al espectro de la luz como parte del proceso de lectura o escritura de datos desde o a discos ópticos. Algunas unidades solo pueden leer discos, pero las unidades más recientes usualmente son tanto lectoras como grabadoras. Para referirse a las unidades con ambas capacidades se suele usar el término lectograbadora. Los discos compactos (CD), DVD, y Blu-ray Disc son los tipos de medios ópticos más comunes que pueden ser leídos y grabados por estas unidades.
Disco duro: En informática, un disco duro o disco rígido (Hard Disk Drive, HDD) es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos.
Teclado: En informática un teclado es un periférico de entrada o dispositivo, en parte inspirado en el teclado de las máquina de escribir, que utiliza una disposición de botones o teclas, para que actúen como palancas mecánicas o interruptores electrónicos que envían información a la computadora. Después de las tarjetas perforadas y las cintas de papel, la interacción a través de los teclados al estilo teletipo se convirtió en el principal medio de entrada para las computadoras. El teclado tiene entre 99 y 108 teclas aproximadamente, y está dividido en cuatro bloques: Bloque de funciones: Va desde la tecla F1 a F12, en tres bloques de cuatro: de F1 a F4, de F5 a F8 y de F9 a F12.
Funcionan de acuerdo al programa que esté abierto. Por ejemplo, en muchos programas al presionar la tecla F1 se accede a la ayuda asociada a ese programa. Bloque alfanumérico: Está ubicado en la parte inferior del bloque de funciones, contiene los números arábigos del 1 al 0 y el alfabeto organizado como en una máquina de escribir, además de algunas teclas especiales. Bloque especial: Está ubicado a la derecha del bloque alfanumérico, contiene algunas teclas especiales como Imp Pant, Bloq de desplazamiento, pausa, inicio, fin, insertar, suprimir, RePag, AvPag, y las flechas direccionales que permiten mover el punto de inserción en las cuatro direcciones. Bloque numérico: Está ubicado a la derecha del bloque especial, se activa al presionar la tecla Bloq Num, contiene los números arábigos organizados como en una calculadora con el fin de facilitar la digitacion de cifras. Además contiene los signos de las cuatro operaciones básicas: suma +, resta -, multiplicación * y division /; también contiene una tecla de Intro o Enter.
Ratón/Mouse: El ratón o mouse es un dispositivo apuntador usado para facilitar el manejo de un entorno gráfico en un computador. Generalmente está fabricado en plástico y se utiliza con una de las manos. Detecta su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie plana en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor. Hoy en día es un elemento imprescindible en un equipo informático para la mayoría de las personas, y pese a la aparición de otras tecnologías con una función similar, como la pantalla táctil, la práctica ha demostrado que tendrá todavía muchos años de vida útil. No obstante, en el futuro podría ser posible mover el cursor o el puntero con los ojos o basarse en el reconocimiento de voz.
COMPONENTES FUNDAMENTALES DE LA PLACA BASE
1. Slots PCI
2. Northbridge
3. Southbridge
4. Zócalos de memoria
5. Memoria ROM – BIOS
6. Conectores de la caja
7. Conectores para dispositivos externos
8. Conectores de teclado y ratón PS/2
9. Zócalo para el microporcesador o CPU
10. Alimentación
11. Pila
12. Conectores IDE
13. Slot AGP (Accelerated GraphicEDUARDO OSPINO PERDOMOs Port)
14. Conector de disquetera
15. Conectores Serial ATA.
1. Slots PCI Las ranuras o slots PCI (Peripheral Component Interconnect- interconexión de componentes periféricos) tienen como finalidad la insercción de tarjetas de expansión
2. Northbridge Es el chip principal del chipset. Realiza la función de interface o enlace entre el procesador (9) y la memoria (4) y el bus AGP (13) y se conecta al southbridge. Suele llevar un disipador térmico.
3. Southbridge Chip que se encarga de controlar los canales más lentos (tipo ATA, serial ATA, PCI, etc). No suele necesitar disipador térmico.
4. Zócalos de memoria Ranuras destiandas a la conexión de los módulos de memoria. Constan de 184 pines de conexión para módulos DDR de hasta 1 Gb. Su número puede variar según la cantidad de memoria del sistema.
5. Memoria ROM – BIOS Es la memoria encargada de almacenar el BIOS (Basic Input Output System o sistema Básico de Entrada-Salida), que guarda la configuración básica de configuración del sistema y su proceso de inicilización.
6. Conectores de la caja Conectores de los LED indicadores del frontal de la caja y de los pulsadores de encendido y reset, además del altavoz del sistema
7. Conectores para dispositivos externos Conjunto de conectores para todos los periféricos externos. Según las características de cada placa podremos encontrar conectores USB, firewitre, serie, paralelo, red y los conectores de audio o del monitor si la placa integra la circuiteria de la tarjeta de sonido o de vídeo.
8. Conectores de teclado y ratón PS/2 Conectores tipo PS/2. En el superiores donde se conecta el ratón y en el inferior se conecta el teclado
9. Zócalo para el microprocesador o CPU Es el lugar donde se inserta el microprocesador. Requiere un zócalo específico.
10. Alimentación Recibe de la fuente de alimentación todos los niveles de tensión necesarios para el funcionamiento del PC.
11. Pila Su función es la de alimentar la memoria BIOS para manterner su información. Al ser una memoria de bajo consumo, utiliza una pila de tipo botón cuya duración puede superar ampliamente la del propio ordenador.
12. Conectores IDE Son conectores de 40 pines encargados de conectar la placa base con los distintos dispositivos de memoria (disco duro, CD-ROM, DVD..). A cada conector IDE, normalmente dos, pueden conectarse dos unidades IDE.
13. Slot AGP (Accelerated Graphics Port) Conecta directamente la tarjeta gráfica con el Northbridge y, por tanto, tiene una velocidad de acceso a la memoria y al procesador muy superior a la de las tarjetas PCI.
14. Conector de disquetera Es un conector de 34 pines cuya función es la de conectar la placa base con la disquetera.
15. Conectores Serial ATA Los discos Serial ATA se conectan con un cable serie. Puede alcanzar velocidades de 150 MB/sg.
Trabajo de historia y componentes de la board
presentado por:
LUIS EDUARDO OSPINO PERDOMO
No hay comentarios:
Publicar un comentario