Hardware y Software del PC1
1. COMPONENTES INTERNOS DEL PC Una computadora en forma básica está compuesta por: La caja del sistema denominado Case, Monitor, Teclado y Mouse. El case contiene el sistema computacional que la parte más importante y precisamente vienen a ser los componentes internos que este posee, está compuesto por: a) b) c) d) e) f) g) h) i)
El chasis. La fuente de alimentación. El panel frontal. La placa principal. El microprocesador La ROM La RAM Unidades de almacenamiento auxiliar. Conectores externos de un motherboard (Puertos de comunicación).
1.1. EL CHASIS Hoy en día se usa una gran variedad de estilos de chasis. Los principales son el chasis de escritorio (desktop), torre, minitorre, laptop, notebook y palmtop. El chasis sirve de soporte a los componentes principales de las computadoras. Entre estos se encuentran la fuente de poder, la tarjeta madre, unidades, etc. El tamaño y estilo del chasis depende del uso del sistema. Los laptops, notebooks, y palmtops proveen diferentes grados de portabilidad, pero sacrifican la expandibilidad. Los sistemas de escritorio y de torre son estacionarios, pero soportan una gran variedad de periféricos. Los sistemas de escritorio, torre y minitorre normalmente tienen varios slots y puertos de expansión. El monitor y el teclado están separados en estas configuraciones. Un sistema laptop es más pequeño, portátil, con un monitor y un teclado integrados. Normalmente pesan entre 4 a 5 kilogramos. Los sistemas notebooks aún son más pequeños. Pesan entre 2 a 3 kilogramos. Un sistema palmtop es el más pequeño de todos, pesando menos de 1 kilo. Los sistemas palmtop tienen teclado y monitor integrado.
[1]
Hardware y Software del PC1
1.1.1. CHASIS DE ESCRITORIO El chasis de escritorio (desktop) es una caja horizontal que contiene los componentes internos del computador. Está hecho para descansar sobre una mesa y usualmente soporta encima al monitor. Los componentes del chasis pueden incluir una o dos unidades de disco, luces de actividad, ventanas de aire, el interruptor de poder, un seguro de chasis, y algunas veces un botón de turbo y de reseteo. Los chasis de escritorio vienen en diferentes tamaños y formas. El primero, más pequeño, es el chasis XT, y después, el chasis AT, el cual es más grande y tiene más ranuras de discos. El chasis de escritorio es usualmente abierto removiendo los tornillos y deslizando la caja hacia adelante. Esto revela los componentes internos. Otros cajones abren como la capota de un automóvil, en la parte superior.
1.1.2. CHASIS TORRE El chasis minitorre sostiene los componentes internos del computador. Su tamaño está comprendido entre el chasis de escritorio (el cual ocupa más área de superficie) y la torre completa (el cual tiene más ranuras de discos). La minitorre es el chasis preferido de los usuarios que no necesitan de la capacidad extendida del chasis de torre, pero prefieren su disposición vertical. Los componentes del chasis de minitorre pueden incluir: ranuras para unidades de discos, luces de actividad, ventanas de aire, botón de turbo y reseteo, y seguro de chasis.
[2]
Hardware y Software del PC1
1.1.3. LAPTOP El chasis laptop sostiene los componentes internos del sistema del computador. También sostiene un teclado integrado, el cual está permanentemente conectado, y un monitor. Otros componentes sobre el chasis pueden incluir las unidades de discos, luces de actividad, ventanas de aire, el interruptor de poder, un botón de reseteo, la batería, y conectores. El chasis "Laptop", pequeño en tamaño y en peso, lo hace ideal para cualquiera que desea portabilidad en un sistema. Los laptops pueden ofrecer más rendimiento que los notebooks, sólo que con mayor peso. En la medida que los componentes se hacen más pequeños y más eficientes, la tradicional limitación de poder y rendimiento se están esfumando. En contraste al chasis de escritorio y de torre, el chasis laptop no está hecho para ser abierto por alguien que no sea un técnico especializado. Al hacer esto se invalidará la garantía.
[3]
Hardware y Software del PC1
1.1.4. NOTEBOOK
El chasis notebook sostiene los componentes internos del computador. Un teclado está permanentemente conectado, así como un monitor de pantalla integrada. Otros componentes del chasis notebook incluyen: las aperturas para las ranuras de unidades, luces de actividad, ventanas de aire, interruptor de poder, botón de reseteo, sitio para la batería, y conectores. Aunque limitado en poder, el tamaño y peso del notebook lo hace ideal para cualquier persona que quiera realizar trabajo de campo en computación. 1.1.5. PALMTOP
El chasis palmtop sostiene los componentes internos del computador, al igual que un teclado integrado, el cual está permanentemente conectado, y un monitor de pantalla integrado. Otros componentes del palmtop incluyen: luces de actividad, ventanas de aire, interruptor de poder, botón de reseteo, sitio para la batería y conectores. Aunque limitado en poder, su tamaño y peso lo hace ideal para cualquiera que necesite un sistema portátil. Las computadoras palmtop se están haciendo cada vez más populares a medida que se hacen más pequeñas. A medida que aumenten los avances tecnológicos en baterías y gráficos, de la misma manera aumentará la demanda para estos diminutos sistemas.
1.1.6. SMARTPHONE Un SmartPhone es algo así como una Palmtop con celular, los iPhone de Machintosh se apoderaron inicialmente de este mercado, luego la competencia contra ataca con una variedad de dispositivos que presentan un gama de utilidades y utilitarios, una de
[4]
Hardware y Software del PC1
las principales novedades de esta tecnología es la pantalla táctil (TouchScreen). El chasis que tiene es muy similar a la de una Palmtop.
1.2. LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN 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.).
Fuente de alimentación interna. [5]
Hardware y Software del PC1
Fuentes de alimentación externas. Las fuentes de alimentación, para dispositivos electrónicos, pueden clasificarse básicamente como fuentes de alimentación lineal y conmutada. 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.
1.2.1. FUENTES DE ALIMENTACIÓN COLINEALES Las fuentes lineales siguen el esquema: transformador, rectificador, filtro, regulación y salida. En primer lugar el transformador adapta los niveles de tensión y proporciona aislamiento galvánico. El circuito que convierte la corriente alterna en continua se [6]
Hardware y Software del PC1
llama rectificador, después suelen llevar un circuito que disminuye el rizado como un filtro de condensador. La regulación, o estabilización de la tensión a un valor establecido, se consigue con un componente denominado regulador de tensión. La salida puede ser simplemente un condensador. Esta corriente abarca toda la energía del circuito, esta fuente de alimentación deben tenerse en cuenta unos puntos concretos a la hora de decidir las características del transformador. 1.2.2. FUENTES DE ALIMENTACIÓN CONMUTADAS Una fuente conmutada es un dispositivo electrónico que transforma energía eléctrica mediante transistores en conmutación. Mientras que un regulador de tensión utiliza transistores polarizados en su región activa de amplificación, las fuentes conmutadas utilizan los mismos conmutándolos activamente a altas frecuencias (20-100 Kilociclos típicamente) entre corte (abiertos) y saturación (cerrados). La forma de onda cuadrada resultante es aplicada a transformadores con núcleo de ferrita (Los núcleos de hierro no son adecuados para estas altas frecuencias) para obtener uno o varios voltajes de salida de corriente alterna (CA) que luego son rectificados (Con diodos rápidos) y filtrados (inductores y condensadores) para obtener los voltajes de salida de corriente continua (CC). Las ventajas de este método incluyen menor tamaño y peso del núcleo, mayor eficiencia y por lo tanto menor calentamiento. Las desventajas comparándolas con fuentes lineales es que son más complejas y generan ruido eléctrico de alta frecuencia que debe ser cuidadosamente minimizado para no causar interferencias a equipos próximos a estas fuentes. Las fuentes conmutadas tienen por esquema: rectificador, conmutador, transformador, otro rectificador y salida. La regulación se obtiene con el conmutador, normalmente un circuito PWM (Pulse Width Modulation) que cambia el ciclo de trabajo. Aquí las funciones del transformador son las mismas que para fuentes lineales pero su posición es diferente. El segundo rectificador convierte la señal alterna pulsante que llega del transformador en un valor continuo. La salida puede ser también un filtro de condensador o uno del tipo LC. Las ventajas de las fuentes lineales son una mejor regulación, velocidad y mejores características EMC. Por otra parte las conmutadas obtienen un mejor rendimiento, menor coste y tamaño. 1.3. EL PANEL FRONTAL. En la parte frontal del case se encuentran los botones, indicadores y bahías. Los botones de encendido y reinicio. Los indicadores de encendido, funcionamiento de disco, lectura de CD-ROM o Blue Raid. Las Bahías para insertar el Lector/Grabador de CD, el lector de memorias de tipo Flahs.
[7]
Hardware y Software del PC1
Conectores en la Placa Principal Para el panel frontal del case.
1.4. LA PLACA PRINCIPAL O placa madre, motherboard es “la gran placa” que se encuentra en el interior de la computadora. Se encarga de coordinar y de comunicar a todos los demás componentes de la PC. Hasta los elementos más comunes en una computadora, como el teclado o el mouse, están conectados a ella. Algunos motherboards son complejos y grandes, otros son sencillos y con pocos componentes, pero el funcionamiento básico en todos es idéntico en cualquier modelo o fabricante.
[8]
Hardware y Software del PC1
1.5.
EL MICROPROCESADOR El procesador o CPU (Central Process Unit, o unidad central de proceso) es el componente central de la PC. Todo el trabajo que ejecuta la computadora es realizado, directa o indirectamente, por él. Básicamente, el procesador se encarga de interpretar y llevar a cabo las instrucciones que permiten el funcionamiento de la PC. Por analogía, vulgarmente se lo conoce como “el cerebro de la computadora”. En su interior, el procesador está compuesto por un chip de silicio que genera gran cantidad de calor cuando se encuentra en funcionamiento. Los niveles elevados de [9]
Hardware y Software del PC1
temperatura dejan abierta la posibilidad de que éste pueda dañarse. Para evitarlo, se suele colocar por encima de él una serie de disipadores y ventiladores (coolers) que permiten refrigerar este componente esencial.
Procesador i7 parte superior
Procesador i7 parte inferior
Ventilador para el procesador i7 1.6.
LA ROM El nombre BIOS proviene de Basic Input/Ouput System o sistema básico de entrada y salida. No es otra cosa que un programa de tipo firmware, es decir, un software que interactúa di- rectamente con el hardware. El BIOS contiene todas las instrucciones para controlar el teclado, el monitor y los discos, entre otros. Se encuentra almacenado en un chip de memoria incorporado a la placa madre. Erróneamente, se dice que corresponde a una memoria ROM (Read Only Memory, o memoria sólo de lectura), la cual se caracteriza por conservar su contenido cuando se apaga la máquina. Sin embargo, mientras que la información de una memoria ROM no puede ser modificada, la del BIOS sí. En realidad, se trata de una memoria de tipo EPROM (Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory o memoria sólo de lectura desechabley programable eléctricamente), la cual conserva las configuraciones realizadas por el usuario gracias a una pila de 3v, también ubicada en el motherboard, que le proporciona energía cuando la PC está apagada. En los
[10]
Hardware y Software del PC1
motherboards actuales, es posible actualizar completamente el sustituir las EPROM tradicionales por una Flash-BIOS.
firmware de éstos al
Apenas se enciende la máquina, se puede observar en la pantalla una leyenda que indica la manera de ingresar en el BIOS. Por lo general se consigue presionando la tecla DEL o F2.
1.7.
LA RAM RAM es el acrónimo de Random Access Memory, o memoria de acceso aleatorio. Es un tipo de memoria muy rápida que trabaja en conjunto con otros componentes del sistema. A grandes rasgos, en la memoria RAM (Random Access Memory) del ordenador se encuentra el código del programa que el procesador va a ejecutar, los datos que necesitará y los resultados que se generen. La información se almacena temporalmente en dicha memoria, lo cual le permite al ordenador acceder más rápidamente a los datos que en ella se encuentran. La memoria RAM está compuesta, como la ROM, por un conjunto de chips que, a diferencia de la anterior, sólo guardan temporalmente la información. A medida que la computadora ejecuta programas y manipula datos, se vale de la memoria RAM para conservar las operaciones que se encuentra realizan- do. Su contenido se mantiene mientas se suministre energía eléctrica. Un procesador no puede realizar
[11]
Hardware y Software del PC1
ninguna operación si los datos con los que tiene que operar no están previamente alojados en la memoria RAM.
1.8.
UNIDADES DE ALMACENAMIENTO AUXILIAR Reciben este nombre los dispositivos encargados de leer y grabar información, como los discos duros y las grabadoras de CD o DVD. Los primeros constituyen unidades capaces de con- tener pulsos magnéticos, igual que lo hacen las cintas de audio, pero a diferencia de éstas, contienen una estructura electrónica capaz de ubicar los datos requeridos con rapidez y acceso no lineal. Los segundos, a diferencia de éstos últimos, utilizan pulsos ópticos para retener la información. Actualmente se pueden ver otro tipo de dispositivos como las memorias flash, pero no se comparan (aún) en capacidad de almacenamiento. DISCO DURO En informática, un disco duro o disco rígido (en inglés 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, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de
[12]
Hardware y Software del PC1
lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos.
Disco duro de platos de aluminio. DISCO DURO DE ESTADO SÓLIDO Una unidad de estado sólido o SSD (acrónimo en inglés de solid-state drive) es un dispositivo de almacenamiento de datos que usa una memoria no volátil, como la memoria flash, o una memoria volátil como la SDRAM, para almacenar datos, en lugar de los platos giratorios magnéticos encontrados en los discos duros convencionales. En comparación con los discos duros tradicionales, las unidades de estado sólido son menos susceptibles a golpes, son prácticamente inaudibles y tienen un menor tiempo de acceso y de latencia. Los SSD hacen uso de la misma interfaz que los discos duros, y por tanto son fácilmente intercambiables sin tener que recurrir a adaptadores o tarjetas de expansión para compatibilizarlos con el equipo
Disco duro de estado sólido.
[13]
Hardware y Software del PC1
UNIDAD DE CD-ROM Un CD-ROM (siglas del inglés Compact Disc - Read Only Memory), es un prensado disco compacto que contiene los datos de acceso, pero sin permisos de escritura, un equipo de almacenamiento y reproducción de música, el CD-ROM estándar fue establecido en 1985 por Sony y Philips. Pertenece a un conjunto de libros de colores conocido como Rainbow Books que contiene las especificaciones técnicas para todos los formatos de discos compactos.
1.9.
CONECTORES EXTERNOS DE UN MOTHERBOARD. 1) Conectores PS/2 para mouse y teclado: incorporan un icono para distinguir su uso específico. 2) Puerto paralelo: puerto utilizado por la impresora. Actualmente está siendo reemplazado por USB. 3) Conectores de sonido: los motherboards modernos incluyen on board una placa de sonido con todas sus conexiones.
[14]
Hardware y Software del PC1
4) Puerto serie: utilizado para mouse y conexiones de baja velocidad entre PCs. 5) Puerto USB: puerto de alta velocidad empleado por muchos dispositivos externos, como los escáneres o las cámaras digitales. 6) Puerto FireWire: otro puerto de alta velocidad empleado por muchos dispositivos externos. No todos los motherboards cuentan con una conexión de este tipo. 7) Red: generalmente los motherboards de última generación incorporan una placa de red on board y la conexión.
[15]
Hardware y Software del PC1
CUESTIONARIO 1) 2) 3) 4) 5) 6)
Mencione los componentes internos de una computadora personal. ¿Cuál es la función del chasis de una computadora? Mencione los tipos de chasis. ¿El chasis de una palmtop y un smarthphone son parecidos, describa sus razones? ¿Cuál es la tarea que cumple la fuente de alimentación? ¿Una fuente de alimentación externa podría utilizarse para una PC de escritorio, describa sus razones? 7) ¿Cuáles son las diferencias entre una fuente de alimentación colineal y una conmutada? 8) ¿Qué elementos contiene el panel frontal de una PC de escritorio? 9) ¿A dónde se conectan los elementos del panel frontal? 10) ¿De qué se encarga la placa principal? 11) ¿La placa principal tenía la misma función en generaciones anteriores, describa sus razones? 12) ¿Básicamente de que se encarga el procesador? 13) ¿Por qué razón se colocan coolers sobre el procesador? 14) ¿Cuál es el acrónimo de BIOS? 15) ¿Cómo se ingresa al programa BIOS de una computadora? 16) ¿Cuál es el acrónimo de RAM? 17) ¿De qué está compuesta la RAM? 18) ¿Qué es una unidad de almacenamiento auxiliar? 19) Mencione las unidades de almacenamiento auxiliar de mayor uso. 20) Mencione los conectores externos de una placa principal.
[16]
Hardware y Software del PC1
INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO KHIPU Profesor: Lic. Alberto Cabrera Carpio Sitio web: khipu.net Intranet: intranet.khipu.net E-Learning: campus.khipu.net
[17]