La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadora.
HARDWARE.
es el soporte físico al conjunto de elementos materiales que componen un computador; corresponde a todas las partes físicas y tangibles de una computadora: sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos; sus cables, gabinetes o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado.
CLASIFICACIÒN DEL HARDWARE.
Se clasifica generalmente en básico y complementario.
Entendiendo por básico todo aquel dispositivo necesario para iniciar el ordenador, y el complementario como su nombre lo dice sirve para realizar funciones específicas o más allá de las básicas.
El hardware básico en los ordenadores son generalmente 4: monitor, CPU, ratón, teclado.
El hardware complementario en los ordenadores son cualquiera que no se incluya en los anteriores como son: impresora, cámara de vídeo digital, escáner,etc… Es decir, es toda la computadora.
TIPOS DE HARDWARE.
_ Periféricos de entrada: Son los que permiten al usuario introducir instrucciones o datos a la computadora.
_ Periféricos de salida: Son los que muestran al usuario el resultado de las operaciones realizadas por el ordenador o Computadora.
_ Perifericos de Entrada/Salida: Son los dispositivos que pueden aportar simultáneamente información exterior al PC y al usuari Aquí se encuentran: módem (Modulador/Demodulador), disquete, ZIP, CD-ROM, DVD-ROM, Disco Duro, Memoria USB , disco duro externo, memorias de pequeño tamaño (SD, Compact Flash I & II, Smart Card, MMC, etc).
LA FUENTE DE PODER.
Fuente de alimentación o energía, es el dispositivo que provee la electricidad con que se alimenta una computadora u ordenador. Por lo general, en las computadoras de escritorio (PC), la fuente de poder se ubica en la parte de atrás del gabinete, junto a un ventilador que evita su recalentamiento.
La fuente de poder es una fuente eléctrica, un artefacto activo que puede proporcionar corriente eléctrica gracias a la generación de una diferencia de potencial entre sus bornes.
La fuente de alimentación se encarga de convertir la tensión alterna de la red industrial en una tensión casi continua. Para esto consta de un rectificador, fusibles y otros componentes que le permiten recibir la electricidad, regularla, filtrarla y adaptarla a las necesidades de la computadora.
CONECTORES DE LA FUENTE DE PODER.
LA TARJETA MADRE.
placa base o motherboard es una tarjeta de circuito impreso que permite la integración de todos los componentes de una computadora. Para esto, cuenta con un software básicoBIOS, que le permite cumplir con sus funciones.
es el concentrador que se utiliza para conectar todos los componentes esenciales del ordenador.
Factor de forma de la placa madre. termino factor de forma normalmente se utiliza para hacer referencia a la geometría, las dimensiones, la disposición y los requisitos eléctricos de la placa madre. Para fabricar placas madres que se puedan utilizar en diferentes carcasas de marcas diversas, se han desarrollado algunos estándares:
- AT miniatura/AT tamaño completo: es un formato que utilizaban los primeros ordenadores con procesadores 386 y 486. Este formato fue reemplazado por el formato ATX, cuya forma favorecía una mejor circulación de aire y facilitaba a la vez el acceso a los componentes.
- ATX: El formato ATX es una actualización del AT miniatura. Estaba diseñado para mejorar la facilidad de uso. La unidad de conexión de las placas madre ATX está diseñada para facilitar la conexión de periféricos (por ejemplo, los conectores IDE están ubicados cerca de los discos). De esta manera, los componentes de la placa madre están dispuestos en paralelo. Esta disposición garantiza una mejor refrigeración. otros tipos de ATX (micro-ATX, flex-ATX, mini-ATX).
- BTX: El formato BTX (Tecnología Balanceada Extendida), respaldado por la marca Intel, es un formato diseñado para mejorar tanto la disposición de componentes como la circulación de aire, la acústica y la disipación del calor. Los distintos conectores (ranuras de memoria, ranuras de expansión) se hallan distribuidos en paralelo, en el sentido de la circulación del aire. otros tipos de BTX (micro-BTX, pico-BTX).
- ITX: el formato ITX (Tecnología de Información Extendida), respaldado por Via, es un formato muy compacto diseñado para configuraciones en miniatura como lo son las mini-PC. otros tipos de ITX (mini-ITX, nano-ITX).
- DTX: destinadas a PCs de pequeño formato. Hacen uso de un conector de energía de 24 pines y de un conector adicional de 2x2. El sistema DTX será diseñado para la operación con los procesadores que tienen nivel no más que 65 W de TDP, las versiones más compactas bajarán este listón a 35 W, o se limitarán a la ayuda de las extensiones de una ranura.
- LPX: Estas placas son de tamaño similar a las Baby-AT, aunque con la peculiaridad de que los slots para las tarjetas de expansión no se encuentran sobre el "Mother Board", sino en un conector especial en el que están pinchadas, la riser card.
- WTX: Este factor de forma fue introducido por Intel en 1998; debemos notar que la W de WTX viene de Workstation, esto quiere decir que esta diseñado para sistemas de varios procesadores y varios discos, como servidores y estaciones de trabajo de ingeniería de gama alta.
- NLX: Es el más reciente desarrollo en la tecnología de tarjetas madre de escritorio y podría convertirse en el factor de forma de elección en el futuro cercano.
Se trata de un factor de forma de factor bajo, similar en apariencia al LPX, pero con varias mejoras diseñadas para permitir una integración total de las ultimas tecnologías.
COMPONENTES Y DISPOSITIVOS INTERNOS DE LA MOTHER BOARD:
La CPU: siglas en inglés de Unidad Central de Procesamiento, es la componente fundamental del computador, encargada de interpretar y ejecutar instrucciones y de procesar datos.
El ZOCALO de CPU (a menudo llamado socket): es un receptáculo que recibe el micro-procesador y lo conecta con el resto de la microcomputadora.
El CHIPSET: es el conjunto de circuitos electrónicos que gestiona las transferencias de datos entre los diferentes componentes de la computadora (microprocesador, memoria, disco duro, etc.).
El Northbridge (traducido como: "puente norte" en español) es el circuito integrado más importante del conjunto de chips (Chipset) que constituye el corazón de la placa madre.Es el chip que controla las funciones de acceso desde y hasta microprocesador, AGP o PCI-Express, memoria RAM, vídeo integrado (dependiendo de la placa).
El Southbridge o puente sur, también conocido como Concentrador de Controladores de Entrada/Salida - I/O Controller Hub (ICH), es un circuito integrado que se encarga de coordinar los diferentes dispositivos de entrada y salida y algunas otras funcionalidades de baja velocidad dentro de la placa base.
El BIOS: (Sistema básico de entrada y salida) es el programa que se utiliza como interfaz entre el sistema operativo y la placa madre. El BIOS puede almacenarse en la memoria ROM (de sólo lectura, que se puede escribir únicamente) y utiliza los datos almacenados en el CMOS para buscar la configuración del hardware del sistema.
LA CMOS: una pequeña memoria que preserva cierta información importante (como la configuración del equipo, fecha y hora), mientras el equipo no está alimentado por electricidad.
El RELOJ en tiempo real (o RTC): es un circuito cuya función es la de sincronizar las señales del sistema. Está constituido por un cristal que, cuando vibra, emite pulsos (denominados pulsos de temporizador) para mantener los elementos del sistema funcionando al mismo tiempo.PILA DE LA CMOS: proporciona la electricidad necesaria para operar el circuito.
MEMORIA RAM: La RAM es la memoria utilizada en una computadora para el almacenamiento transitorio y de trabajo (no masivo). En la RAM se almacena temporalmente la información, datos y programas que la Unidad de Procesamiento (CPU) lee, procesa y ejecuta.
MEMORIA ROM: Es una memoria no volatil, porque el ordenador puede leer información de ella pero nunca escribir información nueva. Todos los ordenadores cuentan con dispositivos de ROM que contienen las instrucciones de arranque y otra informacion. La información en la ROM se graba permanentemente cuando se hace el ordenador, pero no hay manera de reemplazarla a menos que se cambie el chip de ROM.
MEMORIA CACHE: memoria en la que se almacena los comandos mas usados por el procesador. Una memoria caché es una memoria en la que se almacenas una serie de datos para su rápido acceso. Existen muchas memorias caché (de disco, de sistema, incluso de datos).
Básicamente, la memoria caché de un procesador es un tipo de memoria volátil (del tipo RAM), pero de una gran velocidad.
RANURAS DE EXPANCION: son compartimientos en los que se puede insertar tarjetas de expansión. Éstas son tarjetas que ofrecen nuevas capacidades o mejoras en el rendimiento del ordenador. Existen varios tipos de ranuras:
Básicamente, la memoria caché de un procesador es un tipo de memoria volátil (del tipo RAM), pero de una gran velocidad.
RANURAS DE EXPANCION: son compartimientos en los que se puede insertar tarjetas de expansión. Éstas son tarjetas que ofrecen nuevas capacidades o mejoras en el rendimiento del ordenador. Existen varios tipos de ranuras:
- Ranuras ISA (Arquitectura estándar industrial): permiten insertar ranuras ISA. Las más lentas las de 16 bits.
- Ranuras VLB (Bus Local Vesa): este bus se utilizaba para instalar tarjetas gráficas.
- Ranuras PCI (Interconexión de componentes periféricos): se utilizan para conectar tarjetas PCI, que son mucho más rápidas que las tarjetas ISA y se ejecutan a 32 bits.
- Ranura AGP (Puerto gráfico acelerado): es un puerto rápido para tarjetas gráficas.
- Ranuras PCI Express (Interconexión de componentes periféricos rápida): es una arquitectura de bus más rápida que los buses AGP y PCI.
- Ranura AMR (Elevador de audio/módem): se utiliza para conectar tarjetas miniatura construidas para PC.
- Ranura CNR (Comunication and Network Riser) se trata de una ranura de expansión en la placa base para dispositivos de comunicaciones como módems, tarjetas de red o USB.
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TIPOS DE BUS: Los buses son espacios físicos que permiten el transporte de información y energía entre dos puntos de la computadora. Los Buses Generales son los siguientes:
- Bus de datos: son las líneas de comunicación por donde circulan los datos externos e internos del microprocesador.
- Bus de dirección: línea de comunicación por donde viaja la información específica sobre la localización de la dirección de memoria del dato o dispositivo al que se hace referencia.
- Bus de control: línea de comunicación por donde se controla el intercambio de información con un módulo de la unidad central y los periféricos.
- Bus de expansión: conjunto de líneas de comunicación encargado de llevar el bus de datos, el bus de dirección y el de control a la tarjeta de interfaz (entrada, salida) que se agrega a la tarjeta principal.
- Bus del sistema: todos los componentes de la CPU se vinculan a través del bus de sistema, mediante distintos tipos de datos el microprocesador y la memoria principal, que también involucra a la memoria caché de nivel 2. La velocidad de tranferencia del bus de sistema está determinada por la frecuencia del bus y el ancho del mínimo.
CONECTORES: En informática, los conectores, normalmente denominados "conectores de entrada/salida" (o abreviado conectores E/S) son interfaces para conectar dispositivos mediante cables.
- Conector RJ45 (denominado Puerto LAN o Puerto Ethernet) para conectar el equipo a una red. Interactúa con una tarjeta de red que se encuentra en la placa madre,
- Conector VGA (denominado SUB-D15), utilizado para conectar el monitor. Este conector interactúa con la tarjeta gráfica integrada,
- Enchufes hembra (Entrada de línea, Salida de línea y micrófono) para conectar altavoces, un sistema de sonido de alta fidelidad o un micrófono. Este conector interactúa con la tarjeta de sonido integrada.
- SATA: Es una conexión de alta velocidad para discos duros (aunque ya están saliendo al mercado otros periféricos con esta conexión, como grabadoras de DVD). Hay dos tipos de SATA.
- SATA1: con una tasa de transferencia de 1.5 Gbps (150GB/s).
- SATA2: con una tasa de transferencia de 3 Gbps (300GB/s).
PUERTOS:
- Los puertos serie: sirven para conectar dispositivos antiguos.
- Los puertos paralelos: sirven para la conexión de antiguas impresoras.
- Los puertos USB : para conectar periféricos recientes.
- El puerto IDE (Integrated device Electronics) o ATA (Advanced Technology Attachment) controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) y además añade dispositivos como las unidades CD-ROM.
- Puertos inalámbricos. Las conexiones en este tipo de puertos se hacen, sin necesidad de cables, a través de la conexión entre un emisor y un receptor utilizando ondas electromagnéticas. Si la frecuencia de la onda, usada en la conexión, se encuentra en el espectro de infrarrojos se denomina puerto infrarrojo. Si la frecuencia usada en la conexión es la usual en las radio frecuencias entonces sería un puerto Bluetooth.
DISCO DURO.
Un disco duro o disco rígido: es un dispositivo no volátil, que conserva la información aún con la pérdida de energía, que emplea un sistema de grabación magnética digital. Los discos duros pertenecen a la llamada memoria secundaria o almacenamiento secundario. Los discos duros de hoy, con capacidad de almacenar multigigabytes mantienen el mínimo principio de una cabeza de Lectura/Escritura suspendida sobre una superficie magnética que
Direccionamiento
Hay varios conceptos para referirse a zonas del disco:
- Plato: cada uno de los discos que hay dentro del disco duro.
- Cara: cada uno de los dos lados de un plato.
- Cabeza: número de cabezales.
- Pista: una circunferencia dentro de una cara; la pista 0 está en el borde exterior.
- Cilindro: conjunto de varias pistas; son todas las circunferencias que están alineadas verticalmente (una de cada cara).
- Sector : cada una de las divisiones de una pista. El tamaño del sector no es fijo, siendo el estándar actual 512 bytes, aunque próximamente serán 4 KB. Antiguamente el número de sectores por pista era fijo, lo cual desaprovechaba el espacio significativamente, ya que en las pistas exteriores pueden almacenarse más sectores que en las interiores.
