Características del Hardware



Característica del Hardware:

     Tarjeta Madre: (MOTHERBOARD): Podríamos considerar un computador como un mecanismo conformado por componentes electrónicos y, la tarjeta madre, como el esqueleto o soporte en la cual se encuentran conectados dichos componentes electrónicos.


                                          external image tarjeta-madre.jpg

     CPU (Central Proccesing Unit). Estructura de la unidad central de proceso: La Unidad Central d Proceso ha de tener tres características bien definidas:
                                 

      Ser capaz de reconocer y ejecutar una serie de instrucciones (programa) elementales en base a las cuales se puede realizar cualquier proceso de datos deseado, por complejo que sea este.
      Tener separados dos estados diferentes. En una primera fase ha de poder recibir y memorizar las instrucciones que configuran el proceso pedido (introducción del programa) y en segunda fase debe ejecutar en secuencia las instrucciones recibidas (ejecución del programa).
     La unidad Central de Proceso está compuesta por tres partes fundamentales como recordará, el microprocesador está conectado a la tarjeta madre, y regula todas las operaciones del computador las cuales son:
- Unidad de Control
- Unidad Aritmético-Lógica

Estructura Interna del CPU
                                          

     Unidad de control: Es la que dirige todas las actividades del ordenador y regulan todos los componentes conectados al CPU. Este control involucra:
1. Ubicar a cada elemento conectado a la tarjeta madre.  El microprocesador identifica a cada elemento con una dirección, o número, que le indica desde donde y hacia donde se ha de recibir o enviar información.
2. Establecer los enlaces para comunicarse con los diferentes dispositivos verificar que el elemento esté conectado, que no está ocupado, que esté listo para recibir o enviar información.
3. Transferir información desde el microprocesador hacia un determinado dispositivo y, en sentido contrario, desde un dispositivo hacia el microprocesador.

     Unidad Aritmético-lógico: Las funciones aritméticas permiten realizar cálculos matemáticos, mientras que las lógicas establecen comparaciones sobre esos cálculos y determinan si son ciertos o falsos. Las funciones aritméticas identifican a las operaciones suma, resta, multiplicación, división. Entre las operaciones lógicas están “NO”, “Y”, “O”, “SI-x-ENTONCES”.

     Cabe recalcar que al conjunto formado por la unidad de control y unidad aritmético- lógico se le denomina microprocesador.
                                              

     Estructura Externa del CPU: Toda la información que se genera dentro del CPU deberá ser transmitida a los elementos correspondientes para su debido procesamiento, para ello el CPU necesitara de algún medio para comunicarse con los dispositivos que se encuentran en la tarjeta madre los cuales en su dorso tienen una serie de minúsculos cablecitos o líneas fácilmente identificables a los cuales se les denomina buses. En consecuencia, podríamos definir los buses como las conexiones entre los componentes de la tarjeta madre y el CPU y a su vez está compuesto por tres buses principales:

1. Bus de datos: Es el que utiliza el CPU para efectuar el intercambio de datos e instrucciones con el exterior, lo cual realiza, por medio de un conjunto de líneas, una para cada bit. Una de las principales características de un microprocesador es el número de bit que puede transferir el bus de datos: 8, 16, 32.
2. Bus de dirección: Está constituido por líneas de direcciones. Cuando la dirección ha sido direccionada pasara al CPU por medio del bus de dato. Al aumentar el número de bits del microprocesador, aumentara el número de líneas que integran el bus de dirección.
3. Bus de control: Está constituido por un conjunto de líneas, tanto de entrada como de salida, que permiten al CPU controlar las diversas unidades que forman el sistema.

     Unidades de Medias-Capacidad y Velocidad- Aplicadas en computación:

     Unidad de capacidad: La unidad mímica manejada por un computador se denomina BIT que significa el símbolo binario, un uno o un cero. Un byte está formado por ocho bits y equivale a un símbolo (un número, una letra o cualquier otro símbolo especial). Resumiendo:

1 Bit = Símbolo binario: un 0 o 1.
1 Byte = 8 bits.
1 Kilobyte (Kb) = 1024 Bytes.
1 Megabyte (Mb) = 1 millón de bytes (aproximadamente).
1 Gigabyte (Gb) = 1000 millones de bytes (aprox.) 1000 Megabytes.
1 Terabyte (Tb) = 1000 Gigabytes.

     Medidas de Velocidad: El CPU efectúa sus operaciones en base a impulsos eléctricos y, en consecuencia, puede realizar millones de operaciones por segundo. El nanosegundo representa la cien millonésima parte de un segundo. Para medir la frecuencia y velocidad con que son procesadas las operaciones dentro de un equipo de computación, es decir, como se sincronizan todas las partes para trabajar armónicamente, se aplica la unidad de mediada Mega Hertz (MHz) que representa un millón de pulsos por segundo.

     Memorias: es cualquier dispositivo capaz de almacenar información. Se suelen distinguir cinco principales tipos de memorias:

     Memoria principal o de proceso RAM: A esta memoria se le denomina, entre otros calificativos, memoria de acceso libre, más conocida como memoria principal RAM (por sus siglas en inglés: Random Access Memory) y cuya misión es la de identificar y clasificar en forma ordenada la información que recibe, procesa y emite. La memoria RAM también se suele denominar de escritura/lectura, donde el usuario puede escribir o leer indistintamente, así como almacenar los resultados intermedios.

     Una característica importante de la memoria RAM que deberá tener muy en cuenta es que se mantiene activa, siempre y cuando este alimentada eléctricamente. Al faltarle la electricidad a la cual está conectada la computadora o bien al desconectar o apagar la computadora, el contenido de la memoria RAM se borra, se pierde y es por esta característica que también se le acostumbra denominar memoria volátil.

     Memoria ROM: Denominada así por sus siglas en inglés Read Only Memory, que significa memoria de solo lectura, es la principal característica de este tipo de memoria. En consecuencia, los datos grabados en el mismo solo se puede leer y no pueden ser modificados por el usuario. La memoria ROM contiene una serie de programas y datos, incluidos por el fabricante del equipo, en donde vienen grabados todas las órdenes para que, al encender el equipo, se chequeen todas las conexiones y sus partes buscando anomalías de las mismas. Al mismo tiempo busca y carga desde los dispositivos de almacenamiento (disquete o disco duro) el sistema operativo. La memoria ROM en realidad es un software funcional incluido dentro de la tarjeta madre.

     Además dela memoria ROM existen otras tipos pero de la misma familia la PROM (Programable Read Only Memory), que significa memoria programable de solo lectura ye n ella se pueden grabar una serie de instrucciones, mientras que en la EPROM (Erase Programable Read Only Memory), se pueden grabar instrucciones y ser borradas con equipos que poseen luz ultravioletas.

     Memoria Cache: Se conoce con el nombre de Cache Primario (nivel 1 o L1), la cual, al estar incluida dentro del CPU, corre la velocidad del mismo. Como regla general se dice que mientras más grande sea este cache, más rápido será el CPU. La memoria cache actual suele ser de 256 Kb o de 512 Kb. La denominada memoria cache secundaria, Nivel 2 o L2, viene para ser colocada en la tarjeta madre y al ser una memoria externa su velocidad es más lenta que la del Nivel 1.

     Memoria Expandida: La memoria expandida se crea en el disco duro. Al ser una memoria externa, el CPU realiza la comunicación a una velocidad menor a como lo hace con la memoria cache, pera a una velocidad superior a como la realiza con el resto de la memoria auxiliar del disco duro.

     Memoria Auxiliar: Podemos considerar como memorias auxiliares a cualquier dispositivo que almacene datos, información o programa fuera de la memoria principal de procesos (memoria RAM). Entre las más generalizadas se encuentran los discos flexibles o duros y las cintas magnéticas.

      SLOTS: La traducción literal de slots es la ranura, canal. Representa las ranuras de expansión para las conexiones de equipos adicionales o periféricos a la tarjeta madre ya que la mayoría de los elementos que se conectan requieren de su propio circuito para su funcionamiento de cada uno de los periféricos.

      Interfaces y Puertos: Una interface es el medio físico (cable más conector) que permite la conexión entre el CPU y un periférico. Para hacer efectiva dicha conexión deberá existir otro conector que permita e acople con la interface. Este último conector, que se encuentra asociado con el CPU, se le denomina puerto.

     Las interfaces y los puertos se clasifican de acuerdo a la forma como se transmiten los datos a través de ellos. Las posibles transmisiones son dos:

      Transmisión Serial: Los bits de cada dato o símbolo se transmiten uno detrás de otro en un mismo cable. Es decir, los datos viajan (se transmiten) bit a bit y, en consecuencia, se necesitara de un solo cable.

      Transmisión Paralela: En la transmisión paralela todos los bit de un carácter o símbolos viajan al mismo tiempo, por lo tanto, la transmisión paralela necesitara de ocho cables para la transmisión de datos pues, como recordara, un carácter equivale a 8 bits y, en esta transmisión se envía un carácter a la vez lo que significa 8 bits simultáneamente.