SOFTWARE Y HARDWARE Dulce L贸pez Nueva revista con la nueva informaci贸n del siglo xxi
COMPU-FAST
4403-4538 001-1256985785 18/03/2014
Hardware duro por llamarlo de algún modo (aunque suene redundante). Son esas especificaciones que siempre son las primeras que miramos, como la cantidad de memoria RAM, el tipo de disco duro, el procesador y la tarjeta gráfica. Estas son las especificaciones técnicas de la Xbox One, y los componentes que levantan números en los benchmarks.
Arquitectura de la Computadora
La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadora. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (UCP) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria. También suele definirse como la forma de seleccionar e interconectar componentes de hardware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo. El ordenador recibe y envía la información a través de los periféricos por medio de los canales. La UCP es la encargada de procesar la información que le llega al ordenador. El intercambio de información se tiene que hacer con los periféricos y la UCP. Todas aquellas unidades de un sistema exceptuando la UCP se denomina periférico, por lo que el ordenador tiene dos partes bien diferenciadas, que son: la UCP (encargada de ejecutar programas y que está compuesta por la memoria principal, la Unidad aritmético lógica (UAL) y la Unidad de Control) y los periféricos (que pueden ser de entrada, salida, entrada-salida y comunicaciones).
Modelo clásico de arquitectura de la computadora
La arquitectura de computadoras es conocer el modelo y la descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, dándole prioridad a la forma en cómo trabaja el CPU internamente y accede a todas las memorias. La segmentación de instrucciones es similar al uso de una cadena de montaje en una fábrica de manufacturación. Las arquitecturas y los conjuntos de instrucciones se pueden clasificar considerando los siguientes aspectos:
Almacenamiento de operandos en la CPU: dónde se ubican los operandos aparte de la memoria.
Número de operandos explícitos por instrucción: cuántos operandos se expresan en forma explícita en una instrucción típica. Normalmente son 0, 1, 2 y 3.
Posición del operando: ¿Puede cualquier operando estar en memoria?, o deben estar algunos o todos en los registros internos de la CPU.
Existen tres modelos de Arquitectura de computadora que son: la clásica, la segmentada y la de multiprocesamiento. Arquitecturas de Cómputo Clásicas El modelo clásico de arquitectura de computadoras fue diseñado por Jhon Von Neumann que consta de los siguientes elementos: Dispositivos de entrada, de proceso, de almacenamiento y de salida MODELO DE VON NEUMANN Las computadoras digitales actuales se ajustan al modelo propuesto por el matemático John Von Neumann. De acuerdo con el, una característica importante de este modelo es que tanto los datos como los programas, se almacenan en la memoria antes de ser utilizados. Arquitecturas de Cómputo Segmentadas Otra aportación frecuente que aumenta el rendimiento del computador es el fomento del paralelismo implícito, que consiste en la segmentación del procesador (pipe-line), descomponiéndolo en etapas para poder procesar una instrucción diferente en cada una de ellas y trabajar con varias a la vez. La arquitectura en pipeline (basada en filtros) consiste en ir transformando un flujo de datos en un proceso comprendido por varias fases secuenciales, siendo la entrada de cada una la salida de la anterior.
Arquitecturas de Computo de Multiprocesamiento SMP es el acrónimo de Symmetric Multi-Processing, multiproceso simétrico. Se trata de un tipo de arquitectura de ordenadores en que dos o más procesadores comparten una única memoria central. La arquitectura SMP (Multi-procesamiento simétrico, también llamada UMA, de “Uniform Memory Access”), se caracteriza por el hecho de que varios microprocesadores comparten el acceso a la memoria. Todos los microprocesadores compiten en igualdad de condiciones por dicho acceso, de ahí la denominación “simétrico”. Los sistemas SMP permiten que cualquier procesador trabaje en cualquier tarea sin importar su localización en memoria; con un propicio soporte del sistema operativo, estos sistemas pueden mover fácilmente tareas entre los procesadores para garantizar eficientemente el trabajo. Una computadora SMP se compone de microprocesadores independientes que se comunican con la memoria a través de un bus compartido. Dicho bus es un recurso de uso común. Por tanto, debe ser arbitrado para que solamente un microprocesador lo use en cada instante de tiempo. Si las computadoras con un solo microprocesador tienden a gastar considerable tiempo esperando a que lleguen los datos desde la memoria, SMP empeora esta situación, ya que hay varios parados en espera de datos
1. Cpu (unidad central de procesamiento): Es la parte principal de la computadora y tiene el objetivo de realizar todos los procesos y movimientos de la información, al mismo tiempo coordinara a los demás componentes que constituyen su configuración.
3. Unidades de salida de datos: Son dispositivos que tienen la función de visualizarle la información al usuario. Ejemplos de estos dispositivos pueden ser el monitor o la impresora.
4. Unidades de almacenamiento secundario: Son dispositivos que permiten almacenar, recuperar y manipular la información guardada en archivos. Ejemplos de estos dispositivos pueden ser el disco duro y la
Unidades de salida de datos: Son dispositivos que tienen la función de visualizarle la información al usuario. Ejemplos de estos dispositivos pueden ser el monitor o la impresora. 3.
En este apartado del tema estudiaremos los componentes hardware del ordenador. A su vez dentro de ellos podemos distinguir dos grupos de elementos.
Componentes de la unidad central del sistema: Llamaremos unidad central de sistema a la caja que contiene los elementos básicos del ordenador.
Periféricos: Componentes externos que conectados a la unidad central de proceso permiten introducir o mostrar información en la máquina.
Los periféricos serán estudiados en un punto posterior. De momento vamos a centrarnos en los componentes de la unidad central del sistema. Normalmente esta unidad está contenida en el interior de una caja, estando los componentes sujetos por un bastidor metálico y protegidos del exterior por una carcasa. Tomando como referencia un ordenador de sobremesa y abriendo esa carcasa nos encontraremos con algo similar a la imagen de la derecha: Dentro de esta caja hay múltiples componentes. Vamos a fijar nuestra atención en los siguientes:
La fuente de alimentación
Los ventiladores
Placa base
Microprocesador
Memoria base o principal
Ranuras de expansión
Puertos
Discos duros
La fuente de alimentación Es un transformador eléctrico que regula la electricidad que va a utilizar el ordenador. Convierte la corriente alterna que suministra la red eléctrica en bajos voltajes de corriente continua adecuados para el funcionamiento del ordenador (habitualmente 3,3 voltios, 5 voltios y 12 voltios). Los dos primeros voltajes son los que utilizan ordinariamente los circuitos digitales, mientras que 12 voltios es el voltaje que se usa para poner en marcha los motores del disco duro y del ventilador.
UNIDAD CENTRAL DE PROCESO Es el cerebro de la computadora, pues es el coordinador de la máquina y la parte encargada de supervisar el funcionamiento de las otras secciones. La CPU le dice a la unidad de entrada cuándo debe leerse información para introducirla en la unidad de memoria, le dice a la ALU cuando la información de la unidad de memoria debe utilizarse en los cálculos y le dice la unidad de salida cuando debe enviar la información que está es la unidad de memoria a ciertos dispositivos de salida. La Unidad Central de Procesamiento CPU se divide en dos:
Unidad de Control: Coordina las actividades de la computadora y determina que operaciones se deben realizar y en que orden; así mismo controla todo el proceso de la computadora.
Dentro del microprocesador podemos encontrar la Unidad de control (UC), que junto a la Unidad entrada/salida y la Unidad de proceso, conforman los tres bloques en que se constituye la Unidad central de procesamiento (CPU). En términos prácticos, podemos decir que la UC es una microprogramación del mismo microprocesador que luego controlará al resto de los circuitos de una computadora; gráficamente, es un procesador dentro de un procesador,
que busca instrucciones en una memoria, las interpreta y ejecuta, en conjunto con las otras dos unidades que lo conforman.
Existen dos tipos de UC: mientras que las cableadas se emplean en sistemas más bien sencillos, las micro programadas, introducidas por el británico Maurice Wilkes en 1951, son parte de estructuras más complejas, que funcionan como un nivel intermedio para la ejecución de las instrucciones de un programa; los registros programados para dar instrucción a otro programa en el mismo microprocesador son llamados micro gramas. Esta solución fue posible a través de un método de diseño de la Unidad de control ordenado y sistemático que redujo la complejidad del diseño cableado y derivó, años más tarde, en la Unidad de control microprogramada. El flujo de datos a través de un procesador, así como la interacción entre los componentes dentro de él, es controlado por la arquitectura de circuitos que conforma la UC, a través de sus registros. A lo largo del tiempo y a través de los avances en las distintas tecnologías de los materiales, estas arquitecturas han optimizado su estructura, dando paso a los microprocesadores más poderosos y eficientes. En la actualidad podemos encontrar infinidad de aplicaciones para los procesadores con UC microprogramada, desde CPUs hasta satélites.
Dispositivos o perifericos de la computadora
DE ENTRADA: 1.- Los Dispositivos de Entrada: Estos dispositivos permiten al usuario del computador introducir datos, comandos y programas en el CPU. El dispositivo de entrada más común es un teclado similar al de las máquinas de escribir. La información introducida con el mismo, es transformada por el ordenador en modelos reconocibles. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan en la memoria central o interna. Los Dispositivos de Entrada, convierten la información en señales eléctricas que se almacenan en la memoria central. 1. Los Tipos de Dispositivos de Entrada Más Comunes Son:
a) Teclado: El teclado es un dispositivo eficaz para introducir datos no gráficos como rótulos de imágenes asociados con un despliegue de gráficas. Los teclados también pueden ofrecerse con características que facilitan la entrada de coordenadas de la pantalla, selecciones de menús o funciones de gráficas. (Ver fig. nº 1 Teclado 101: El teclado pesa 1.1 Lb y mide 11.6 Pulgadas de ancho, 4.3 pulgadas de profundidad y 1.2 de altura. Entre los accesorios disponibles se encuentran: cableado para Sun, PC(PS/2) y computadoras Macintosh. Las dimensiones de este teclado son su característica principal. Es pequeño. Sin embargo se siente como un teclado normal.
Teclado Ergonómico: Al igual que los teclados normales a través de éste se pueden introducir datos a la computadora pero su característica principal es el diseño del teclado ya que éste evita lesiones y da mayor comodidad al usuario, ya que las teclas se encuentran separadas de acuerdo al alcance de nuestras manos, lo que permite mayor confort al usuario.
Teclado para Internet: El nuevo Internet Keyboard incorpora 10 nuevos botones de acceso directo, integrados en un teclado estándar de ergonómico diseño que incluye un apoya
manos. Los nuevos botones permiten desde abrir nuestro explorador Internet hasta ojear el correo electrónico. El software incluido, posibilita la personalización de los botones para que sea el teclado el que trabaje como nosotros queramos que lo haga.
Teclado Alfanumérico: Es un conjunto de 62 teclas entre las que se encuentran las letras, números, símbolos ortográficos, Enter, alt, etc; se utiliza principalmente para introducir texto. Teclado de Función: Es un conjunto de 13 teclas entre las que se encuentran el ESC, tan utilizado en sistemas informáticos, más 12 teclas de función. Estas teclas suelen ser configurables pero por ejemplo existe un convenio para asignar la ayuda a F1. Teclado Numérico: Se suele encontrar a la derecha del teclado alfanumérico y consta de los números así como de un Enter y los operadores numéricos de suma, resta, etc. Teclado Especial: Son las flechas de dirección y un conjunto de 9 teclas agrupadas en 2 grupos; uno de 6 (Inicio y fin entre otras) y otro de 3 con la tecla de impresión de pantalla entre ellas. Teclado de Membrana: Fueron los primeros que salieron y como su propio nombre indica presentan una membrana entre la tecla y el circuito que hace que la pulsación sea un poco más dura. Teclado Mecánico: Estos nuevos teclados presentan otro sistema que hace que la pulsación sea menos traumática y más suave para el usuario.
b) Ratón ó Mouse: Es un dispositivo electrónico que nos permite dar instrucciones a nuestra computadora a través de un cursor que aparece en la pantalla y haciendo clic para que se lleve a cabo una acción determinada; a medida que el Mouse rueda sobre el escritorio, el cursor (Puntero) en la pantalla hace lo mismo. Tal procedimiento permitirá controlar, apuntar, sostener y manipular varios objetos gráficos (Y de texto) en un programa. (Ver fig. nº 2) A este periférico se le llamó así por su parecido con un roedor. Existen modelos en los que la transmisión se hace por infrarrojos eliminando por tanto la necesidad de cableado. Al igual que el teclado, el Mouse es el elemento periférico que más se utiliza en una PC (Aunque en dado caso, se puede prescindir de él). Los "ratones" han sido los elementos que más variaciones han sufrido en su diseño. Tipos de Mouse: Existen diferentes tecnologías con las que funciona el Mouse: Mecánica: era poco precisa y estaba basada en contactos físicos eléctricos a modo de escobillas que en poco tiempo comenzaban a fallar. Óptica: es la más utilizada en los "ratones" que se fabrican ahora.
Opto mecánica: son muy precisos, pero demasiado caros y fallan a menudo.
Existen "ratones", como los trackballs, que son dispositivos en los cuales se mueve una bola con la mano, en lugar de estar abajo y arrastrarla por una superficie. Mouse Óptico Mouse Trackball: Es una superficie del tamaño de una tarjeta de visita por la que se desliza el dedo para manejar el cursor, son estáticos e ideales para cuando no se dispone de mucho espacio.
Hay otro tipo de "ratones" específicos para algunas aplicaciones, como por ejemplo las presentaciones en PC. Estos "ratones" suelen ser inalámbricos y su manejo es como el
del tipo TrackBall o mediante botones de dirección. Y por último, podemos ver modelos con ruedas de arrastre que permiten visualizar más rápidamente las páginas de Internet. c) Micrófono: Los micrófonos son los transductores encargados de transformar energía acústica en energía eléctrica, permitiendo, por lo tanto el registro, almacenamiento, transmisión y procesamiento electrónico de las señales de audio. Son dispositivos duales de los altoparlantes, constituyendo ambos transductores los elementos mas significativos en cuanto a las características sonoras que sobre imponen a las señales de audio. (Ver fig. nº3) Existen los llamados micrófonos de diadema que son aquellos, que, como su nombre lo indica, se adhieren a la cabeza como una diadema cualquiera, lo que permite al usuario mayor comodidad ya no necesita sostenerlo con las manos, lo que le permite realizar otras actividades. d) Scanner: Es una unidad de ingreso de información. Permite la introducción de imágenes gráficas al computador mediante un sistema de matrices de puntos, como resultado de un barrido óptico del documento. La información se almacena en archivos en forma de mapas de bits (bit maps), o en otros formatos más eficientes como Jpeg o Gif. Existen scanners que codifican la información gráfica en blanco y negro, y a colores. Así mismo existen scanners de plataforma plana fija (Cama Plana) con apariencia muy similar a una fotocopiadora, y scanners de barrido manual. Los scanners de cama plana pueden verificar una página entera a la vez, mientras que los portátiles solo pueden revisar franjas de alrededor de 4 pulgadas. Reconocen imágenes, textos y códigos de barras, convirtiéndolos en código digital. Los exploradores gráficos convierten una imagen impresa en una de video (Gráficos por Trama) sin reconocer el contenido real del texto o las figuras. (Ver fig. nº 4) e) Cámara Digital: se conecta al ordenador y le transmite las imágenes que capta, pudiendo ser modificada y retocada, o volverla a tomar en caso de que este mal. Puede haber varios tipos: Cámara de Fotos Digital: Toma fotos con calidad digital, casi todas incorporan una pantalla LCD (Liquid Cristal Display) donde se puede visualizar la imagen obtenida. Tiene una pequeña memoria donde almacena fotos para después transmitirlas a un ordenador. Cámara de Video: Graba videos como si de una cámara normal, pero las ventajas que ofrece en estar en formato digital, que es mucho mejor la imagen, tiene una pantalla LCD por la que ves simultáneamente la imagen mientras grabas. Se conecta al PC y este recoge el video que has grabado, para poder retocarlo posteriormente con el software adecuado. Webcam: Es una cámara de pequeñas dimensiones. Sólo es la cámara, no tiene LCD. Tiene que estar conectada al PC para poder funcionar, y esta transmite las imágenes al ordenador. Su uso es generalmente para videoconferencias por Internet, pero mediante el software adecuado, se pueden grabar videos como una cámara normal y tomar fotos estáticas. (Ver fig. nº 5) f.
Lector de Código de Barras: Dispositivo que mediante un haz de láser lee dibujos formados por barras y espacios paralelos, que codifica información mediante anchuras relativas de estos elementos. Los códigos de barras representan datos en una forma legible por el ordenador, y son uno de los medios más eficientes para la captación automática de datos. (Ver fig. nº 6) g. Lápices Ópticos: Es una unidad de ingreso de información que funciona acoplada a una pantalla fotosensible. Es un dispositivo exteriormente semejante a un lápiz, con un mecanismo de resorte en la punta o en un botón lateral, mediante el cual se puede
seleccionar información visualizada en la pantalla. Cuando se dispone de información desplegada, con el lápiz óptico se puede escoger una opción entre las diferentes alternativas, presionándolo sobre la ventana respectiva o presionando el botón lateral, permitiendo de ese modo que se proyecte un rayo láser desde el lápiz hacia la pantalla fotosensible. No requiere una pantalla ni un recubrimiento especiales como puede ser el caso de una pantalla táctil, pero tiene la desventaja de que sostener el lápiz contra la pantalla durante periodos largos de tiempo llega a cansar al usuario. (Ver fig. nº 7) h) Palancas de Mando (Joystick): Dispositivo señalador muy conocido, utilizado mayoritariamente para juegos de ordenador o computadora, pero que también se emplea para otras tareas. Un joystick o palanca de juegos tiene normalmente una base de plástico redonda o rectangular, a la que está acoplada una palanca vertical. Es normalmente un dispositivo señalador relativo, que mueve un objeto en la pantalla cuando la palanca se mueve con respecto al centro y que detiene el movimiento cuando se suelta. En aplicaciones industriales de control, el joystick puede ser también un dispositivo señalador absoluto, en el que con cada posición de la palanca se marca una localización específica en la pantalla. (Ver fig. nº 8) i) Tarjetas Perforadas: ficha de papel manila de 80 columnas, de unos 7,5 cm. (3 pulgadas) de ancho por 18 cm. (7 pulgadas) de largo, en la que podían introducirse 80 columnas de datos en forma de orificios practicados por una máquina perforadora. Estos orificios correspondían a números, letras y otros caracteres que podía leer un ordenador equipada con lector de tarjetas perforadas. 2.- Los Dispositivos de Salida: Estos dispositivos permiten al usuario ver los resultados de los cálculos o de las manipulaciones de datos de la computadora. El dispositivo de salida más común es la unidad de visualización (VDU, acrónimo de Video Display Unit), que consiste en un monitor que presenta los caracteres y gráficos en una pantalla similar a la del televisor. 1. Los tipos de Dispositivos de Salida más Comunes Son:
a) Pantalla o Monitor: Es en donde se ve la información suministrada por el ordenador. En el caso más habitual se trata de un aparato basado en un tubo de rayos catódicos (CRT) como el de los televisores, mientras que en los portátiles es una pantalla plana de cristal líquido (LCD). (Ver fig. nº 9) Puntos a Tratar en un Monitor: Resolución: Se trata del número de puntos que puede representar el monitor por pantalla, en horizontal x vertical. Un monitor cuya resolución máxima sea 1024x 768 puntos puede representar hasta 768 líneas horizontales de 1024 puntos cada una. Refresco de Pantalla: Se puede comparar al número de fotogramas por segundo de una película de cine, por lo que deberá ser lo mayor posible. Se mide en HZ (hertzios) y debe estar por encima de los 60 Hz, preferiblemente 70 u 80. A partir de esta cifra, la imagen en la pantalla es sumamente estable, sin parpadeos apreciables, con lo que la vista sufre mucho menos. Tamaño de punto (Dot Pitch): Es un parámetro que mide la nitidez de la imagen, midiendo la distancia entre dos puntos del mismo color; resulta fundamental a grandes resoluciones. En ocasiones es diferente en vertical que en horizontal, o se trata de un valor medio, dependiendo de la disposición particular de los puntos de color en la pantalla, así como del tipo de rejilla empleada para dirigir los haces de electrones.
b) Impresora: es el periférico que el ordenador utiliza para presentar información impresa en papel. Las primeras impresoras nacieron muchos años antes que el PC e incluso antes que los monitores, siendo el método más usual para presentar los resultados de los cálculos en aquellos primitivos ordenadores. En nada se parecen las impresoras a sus antepasadas de aquellos tiempos, no hay duda de que igual que hubo impresoras antes que PCs, las habrá después de éstos, aunque se basen en tecnologías que aún no han sido siquiera inventadas. (Ver fig. nº 10) Hay Varios Tipos: Matriciales: Ofrecen mayor rapidez pero una calidad muy baja. Inyección: La tecnología de inyección a tinta es la que ha alcanzado un mayor éxito en las impresoras de uso doméstico o para pequeñas empresas, gracias a su relativa velocidad, calidad y sobre todo precio reducidos, que suele ser la décima parte de una impresora de las mismas características. Claro está que hay razones de peso que justifican éstas características, pero para imprimir algunas cartas, facturas y pequeños trabajos, el rendimiento es similar y el costo muy inferior. Hablamos de impresoras de color porque la tendencia del mercado es que la informática en conjunto sea en color. Esta tendencia empezó hace una década con la implantación de tarjetas gráficas y monitores en color. Todavía podemos encontrar algunos modelos en blanco y negro pero ya no son recomendables. Láser: Ofrecen rapidez y una mayor calidad que cualquiera, pero tienen un alto costo y solo se suelen utilizar en la mediana y grande empresa. Por medio de un haz de láser imprimen sobre el material que le pongamos las imágenes que le haya enviado la CPU. c) Altavoces: Dispositivos por los cuales se emiten sonidos procedentes de la tarjeta de sonido. Actualmente existen bastantes ejemplares que cubren la oferta más común que existe en el mercado. Se trata de modelos que van desde lo más sencillo (una pareja de altavoces estéreo), hasta el más complicado sistema de Dolby Digital, con nada menos que seis altavoces, pasando por productos intermedios de 4 o 5 altavoces. (Ver fig. nº 11) d) Auriculares: Son dispositivos colocados en el oído para poder escuchar los sonidos que la tarjeta de sonido envía. Presentan la ventaja de que no pueden ser escuchados por otra persona, solo la que los utiliza. (Ver fig. nº 12) e) Bocinas: Cada vez las usa más la computadora para el manejo de sonidos, para la cual se utiliza como salida algún tipo de bocinas. Algunas bocinas son de mesas, similares a la de cualquier aparato de sonidos y otras son portátiles (audífonos). Existen modelos muy variados, de acuerdo a su diseño y la capacidad en watts que poseen. f) Multimedia: Combinación de Hardware y Software que puede reproducir salidas que emplean diversos medios como texto, gráficos, animación, video, música, voz y efectos de sonido. g) Plotters (Trazador de Gráficos): Es una unidad de salida de información que permite obtener documentos en forma de dibujo. Existen plotters para diferentes tamaños máximos de hojas (A0, A1, A2, A3 y A4); para diferentes calidades de hojas de salida (bond, calco, acetato); para distintos espesores de línea de dibujo (diferentes espesores de rapidógrafos), y para distintos colores de dibujo (distintos colores de tinta en los rapidógrafos). h) Fax: Dispositivo mediante el cual se imprime una copia de otro impreso, transmitida o bien, vía teléfono, o bien desde el propio fax. Se utiliza para ello un rollo de papel que cuando acaba la impresión se corta.
I) Data Show (Cañón): Es una unidad de salida de información. Es básicamente una pantalla plana de cristal líquido, transparente e independiente. Acoplado a un retro proyector permite la proyección amplificada de la información existente en la pantalla del operador.
DE SALIDA: Algunos de estos Dispositivos pueden estar interactuando de manera directa durante el proceso como es el caso del Monitor o Pantalla; Ejemplo: Mientras realizamos la escritura de un documento vamos observando en pantalla la información que vamos ingresando, otros dispositivos esperan de forma pasiva hasta que reciben la orden del usuario, es el caso de la Impresora que inicia la impresión en el momento que se le indica. Así que te voy a mostrar un poco mas sobre este tipo de Dispositivos. Entonces entenderemos como Dispositivos de Salida aquellos que de manera gráfica, Impresa o mediante un código entendible para el usuario le muestran datos e información de resultado obtenida de un proceso determinado de otros datos. Dentro de esta categoría de Dispositivos de Salida podemos algunos como son: •Monitor y Pantallas •Impresora •Tarjetas de Sonido •Modem •Tarjeta de Red
Dispositivos de Almacenamiento de un Computador.
Los sistemas informáticos pueden almacenar los datos tanto interna (en la memoria) como externamente (en los dispositivos de almacenamiento). Internamente, las instrucciones o datos pueden almacenarse por un tiempo en los chips de silicio de la RAM (memoria de acceso aleatorio) montados directamente en la placa de circuitos principal de la computadora, o bien en chips montados en tarjetas periféricas conectadas a la placa de circuitos principal del ordenador. Estos chips de RAM constan de conmutadores sensibles a los cambios de la corriente eléctrica, esto quiere decir que los datos son almacenados por tiempo limitado (hasta que dejamos de suministrar energía eléctrica) por esta razón aparecen los dispositivos de almacenamiento secundarios o auxiliares, los cuales son capaces de conservar la información de manera permanente, mientras su estado físico sea óptimo. Los dispositivos de almacenamiento externo pueden residir dentro del CPU y están fuera de la placa de circuito principal Clasificación de los Dispositivos de Almacenamiento.
Los Dispositivos de Almacenamiento se pueden clasificar de acuerdo al modo de acceso a los datos que contienen: •Acceso secuencial: En el acceso secuencial, el elemento de lectura del dispositivo debe pasar por el espacio ocupado por la totalidad de los datos almacenados previamente al espacio ocupado físicamente por los datos almacenados que componen el conjunto de información a la que se desea acceder. •Acceso aleatorio: En el modo de acceso aleatorio, el elemento de lectura accede directamente a la dirección donde se encuentra almacenada físicamente la información que se desea localizar sin tener que pasar previamente por la almacenada entre el principio de la superficie de grabación y el punto donde se almacena la información buscada.
Tipos de Dispositivos de Almacenamiento
Memorias: •Memoria ROM: Esta memoria es sólo de lectura, y sirve para almacenar el programa básico de iniciación, instalado desde fábrica. Este programa entra en función en cuanto es encendida la computadora y su primer función es la de reconocer los dispositivos, (incluyendo memoria de trabajo), dispositivos.
•Memoria RAM: Esta es la denominada memoria de acceso aleatorio o sea, como puede leerse también puede escribirse en ella, tiene la característica de ser volátil, esto es, que sólo opera mientras esté encendida la computadora. En ella son almacenadas tanto las instrucciones que necesita ejecutar el microprocesador como los datos que introducimos y deseamos procesar, así como los resultados obtenidos de esto. •Memorias Auxiliares: Por las características propias del uso de la memoria ROM y el manejo de la RAM, existen varios medios de almacenamiento de información, entre los más comunes se encuentran: El disco duro, El Disquete o Disco Flexible, etc...
Medidas de Almacenamiento de la Información
Byte: unidad de información que consta de 8 bits; en procesamiento informático y almacenamiento, el equivalente a un único carácter, como puede ser una letra, un número o un signo de puntuación. Kilobyte (Kb): Equivale a 1.024 bytes. Megabyte (Mb): Un millón de bytes o 1.048.576 bytes. Gigabyte (Gb): Equivale a mil millones de bytes.
Dispositivos Magnéticos •Cinta Magnética: Está formada por una cinta de material plástico recubierta de material ferromagnético, sobre dicha cinta se registran los caracteres en formas de combinaciones de puntos, sobre pistas paralelas al eje longitudinal de la cinta. Estas cintas son soporte de tipo secuencial, esto supone un inconveniente puesto que para acceder a una información determinada se hace necesario leer todas las que le preceden, con la consiguiente pérdida de tiempo. •Tambores Magnéticos: Están formados por cilindros con material magnético capaz de retener información, Esta se graba y lee mediante un cabezal cuyo brazo se mueve en la dirección del eje de giro del tambor. El acceso a la información es directo y no secuencial. (Ver anexo 1) •Disco Duro: Son en la actualidad el principal subsistema de almacenamiento de información en los sistemas informáticos. Es un dispositivo encargado de almacenar información de forma persistente en un ordenador, es considerado el sistema de almacenamiento más importante del computador y en él se guardan los archivos de los programas. (Ver anexo 2)
•Disquete o Disco flexible: Un disco flexible o también disquete (en inglés floppy disk), es un tipo de dispositivo de almacenamiento de datos formado por una pieza circular de un material magnético que permite la grabación y lectura de datos, fino y flexible (de ahí su denominación) encerrado en una carcasa fina cuadrada o rectangular de plástico. Los discos, usados usualmente son los de 3 ½ o 5 ¼ pulgadas, utilizados en ordenadores o computadoras personales, aunque actualmente los discos de 5 ¼ pulgadas están en desuso. (Ver anexos 3 y 4)
Dispositivos Ópticos •El CD-R: es un disco compacto de 650 MB de capacidad que puede ser leído cuantas veces se desee, pero cuyo contenido no puede ser modificado una vez que ya ha sido grabado. Dado que no pueden ser borrados ni regrabados, son adecuados para almacenar archivos u otros conjuntos de información invariable. [3](Ver anexo 5)
•CD-RW: posee la capacidad del CD-R con la diferencia que estos discos son regrabables lo que les da una gran ventaja. Las unidades CD-RW pueden grabar información sobre discos CD-R y CD-RW y además pueden leer discos CD-ROM y CDS de audio. Las interfaces soportadas son EIDE, SCSI y USB.[3] •DVD-ROM: es un disco compacto con capacidad de almacen ar 4.7 GB de datos en una cara del disco, un aumento de más de 7 veces con respecto a los CD-R y CD-RW. Y esto es en una sola cara. Los futuros medios de DVD-ROM serán capaces de almacenar datos en ambas caras del disco, y usar medios de doble capa para permitir a las unidades leer hasta cuatro niveles de datos almacenados en las dos caras del disco dando como resultado una capacidad de almacenamiento de 17 GB. Las unidades DVD-ROM son capaces de leer los formatos de discos CD-R y CD-RW. Entre las aplicaciones que aprovechan la gran capacidad de almacenamiento de los DVD-ROM tenemos las películas de larga duración y los juegos basados en DVD que ofrecen videos MPEG-2 de alta resolución, sonido inmersivo Dolby AC-3, y poderosas graficas 3D.[3] (Ver anexo 6)
•DVD-RAM: este medio tiene una capacidad de 2.6 GB en una ca ra del disco y 5.2 GB en un disco de doble cara, Los DVD-RAM son capaces de leer cualquier disco CD-R o CD-RW pero no es capaz de
escribir sobre estos. Los DVD-RAM son regrabables pero los discos no pueden ser leídos por unidades DVD-ROM.[3]
•Pc - Cards: La norma de PCMCIA es la que define a las PC Cards. Las PC Cards pueden ser almacenamiento o tarjetas de I/O. Estas son compactas, muy fiable, y ligeras haciéndolos ideal para notebooks, palmtop, handheld y los PDAs,. Debido a su pequeño tamaño, son usadas para el almacenamiento de datos, aplicaciones, tarjetas de memoria, cámaras electrónicas y teléfonos celulares. Las PC Cards tienen el tamaño de una tarjeta del crédito, pero su espesor varía. La norma de PCMCIA define tres PC Cards diferentes: Tipo I 3.3 milímetros (mm) de espesor, Tipo II son 5.0 mm espesor, y Tipo III son 10.5 mm espesor. Entre los producto más nuevos que usan PC Cards tenemos el Clik! PC Card Drive de Iomega esta unidad PC Card Tipo II la cual puede leer y escribir sobre discos Clik! de 40 MB de capacidad, esta unidad está diseñada para trabajar con computadores portátiles con mínimo consumo de baterías, el tamaño de los discos es de 2x2 pulgadas.[3] (Ver anexo 7)
•Flash Cards: son tarjetas de memoria no volátil es decir conservan los datos aun cuando no estén alimentadas por una fuente eléctrica, y los datos pueden ser leídos, modificados o borrados en estas tarjetas. Con el rápido crecimiento de los dispositivos digitales como: asistentes personales digitales, cámaras digitales, teléfonos celulares y dispositivos digitales de música, las flash cards han sido adoptadas como medio de almacenamiento de estos dispositivos haciendo que estas bajen su precio y aumenten su capacidad de almacenamiento muy rápidamente. Recientemente Toshiba libero al mercado sus nuevos flashes cards la SmartMedia de 64 MB y el super-thin 512M-bit chip. La SmartMedia es capaz de almacenar 72 imágenes digitales con una resolución de 1800x1200 pixels y más de 1 hora de música con calidad de CD. Entre los productos del mercado que usan esta tecnología tenemos los reproductores de audio digital Rio de Diamond, Nomad de Creative Labs, los PDAs de COMPAQ, el Micro drive de IBM con 340 MB de almacenamiento entre otros. [3].
Dispositivos Extraíbles •Pen Drive o Memory Flash: Es un pequeño dispositivo de almacenamiento que utiliza la memoria flash para guardar la información sin necesidad de pilas. Los Pen Drive son resistentes a los rasguños y al polvo que han afectado a las formas previas de almacenamiento portable, como los CD y los disquetes. Los sistemas operativos más modernos pueden leer y escribir en ello sin necesidad de controladores especiales. En los equipos antiguos (como por ejemplo los equipados con Windows 98) se necesita instalar un controlador de dispositivo. [4]
•Unidades de Zip: La unidad Iomega ZIP es una unidad de disco extraíble. Está disponible en tres versiones principales, la hay con interfaz SCSI, IDE, y otra que se conecta a un puerto paralelo. Este documento describe cómo usar el ZIP con Linux. Se debería leer en conjunción con el HOWTO SCSI a menos que posea la versión IDE.
Marcas de los Dispositivos de Almacenamiento de un Computador Hoy en día en el mercado, se encuentran infinidades de marcas de dispositivos de almacenamiento; debido a la gran demanda que surge y por la búsqueda de la mejor calidad y garantía del producto. Entre las marcas de mayor uso se tienen: •SAMSUNG •SEAGATE •WESTERN DIGITAL •MARKVISION •TOSHIBA •SONY •IBM •DYSAN •LG •HP •MAXTOR •KINGSTON •IMATION •TDK
La clase de las microcomputadoras se puede definir de una forma más precisa que las otras clases. En términos simples, una microcomputadora es una
computadora cuya CPU es un microprocesador. En donde el microprocesador es un procesador en el cual todos sus componentes están en un solo chip de circuito integrado. En términos de número de unidades, las ventas de microcomputadoras empequeñecen a todos los otros tipos de computadoras combinados.
Surgen en los años sesenta como una opción para realizar adquisición de datos o controlar procesos industriales que resultaban muy costosos si se realizaban con un mainframe, además de que mientras
que un mainframe era operado por cuadrillas de operadores (situación que incrementaba los costos), la minicomputadora permitía la interacción directa entre la máquina y el usuario, con la consecuente disminución de costos. Cabe mencionar que las primeras minicomputadoras fueron de 8 y 12 bits de longitud de palabra, pero a finales de los setentas ya casi todas las minicomputadoras eran de 16 bits. Con el auge de la tecnología y el surgimiento de las microcomputadoras, la minicomputadora se convirtió en un sistema multiusuario o compartido que manipulaba más dispositivos periféricos y contaba con memorias más grandes. Con la llegada de las minicomputadoras de 32 bits estas características crecieron. A la minicomputadora también se le conoce como sistema de rango medio.
Aunque hay algunas confusiones sobre los límites entre las minicomputadoras y las computadoras mainframes (también llamadas microcomputadoras), éstas permanecen como una clase diferente de computadoras. Una de las diferencias más dramáticas reside en la velocidad de las dos clases, no obstante esto puede resultar ambiguo ya que la instrucción típica en una máquina podría hacer más que la instrucción de la otra, pero si consideramos que son comparables los conjuntos de instrucciones de las computadoras mainframe y de las minis, entonces la comparación es válida. Otra área dramática de diferencia es el precio. Para dejar más claras las diferencias entre estas dos clasificaciones vea la tabla comparativa de las características de algunas computadoras contemporáneas. Por otra parte, desde hace 15 años las predicciones de la muerte de las mainframes han aparecido con regularidad, no obstante, hoy en día estas máquinas realizan tareas que se creyeron que podían realizarse con una red de minicomputadoras, como es el caso del procesamiento de datos distribuido, aunque hay que aclarar que esto último se ha dado en algunas áreas. En la actualidad la principal función de los mainframes es soportar grandes bases de datos de grandes organizaciones y gobiernos, los cuales necesitan un almacén central de datos que se pueda manejar y controlar de manera central.
Aunque el desempeño de los mainframes de propósito general continúa mejorando sin descanso, existen algunas aplicaciones que están más allá del alcance de los mainframes contemporáneos. En disciplinas como la aerodinámica, la sismología y la física atómica, nuclear y de plasma, existen problemas que se caracterizan por la necesidad de alta precisión y un programa que realice en forma repetitiva operaciones de punto flotante sobre grandes arreglos de números, y que se engloban en la categoría conocida como simulación de campo continuo. Para manejar estos tipos de problemas, se ha desarrollado la supercomputadora máquina capaz de manejar cientos de millones de operaciones de punto flotante por segundo y su costo está en el rango de los 10 a los 15 millones de dólares. Una supercomputadora puede hacer aplicaciones de propósito general, pero su arquitectura esta optimizada para el tipo de cálculo numérico que involucra arreglos. La supercomputadora tiene un uso limitado y, debido a su precio, un mercado también limitado.
El software en sentido amplio Una definición más amplia de software incluye mucho más que sólo los programas. Esta definición incluye: - La representación del software: programas, detalles del diseño escritos en un lenguaje de descripción de programas, diseño de la arquitectura, especificaciones escritas en lenguaje formal, requerimientos del sistema, etc. - El conocimiento de la ingeniería del software: Es toda la información relacionada al desarrollo de software (por ejemplo, cómo utilizar un método de diseño específico) o la información relacionada al desarrollo de un software específico (por ejemplo, el esquema de pruebas en un proyecto). Aquí se incluye información relacionada al proyecto, información sobre la tecnología de software, conocimiento acerca de sistemas similares y la información detallada relacionada a la identificación y solución de problemas técnicos
BIT BYTE Bit es el acrónimo Binary digit. (Dígito binario). Un bit es un dígito del sistema de numeración binario. Mientras que en el sistema de numeración decimal se usan diez dígitos, en el binario se usan sólo dos dígitos, el 0 y el 1. Un bit o dígito binario puede representar uno de esos dos valores, 0 ó 1. El bit es la unidad mínima de información empleada en informática, en cualquier dispositivo digital, o en la teoría de la información. Con él, podemos representar dos valores cuales quiera, como verdadero o falso, abierto o cerrado, blanco o negro, norte o sur, masculino o femenino, rojo o azul, etc. A través de secuencias de bits, se puede codificar cualquier valor discreto como números, palabras, e imágenes. Cuatro bits forman un nibble, y pueden representar hasta 24 = 16 valores diferentes; ocho bits forman un octeto, y se pueden representar hasta 28 = 256 valores diferentes. En general, con un número n de bits pueden representarse hasta 2n valores diferentes. Bueno, como se dijo, 8 bits se forman un octeto, pero, hoy en día se usa el "BYTE"
Ahora...¿Qué es un Byte?
Byte (pronunciada bait o 'bite) es una secuencia de bits contiguos, cuyo tamaño depende del código de información o código de caracteres en que sea definido. Se usa comúnmente como unidad básica de almacenamiento de datos en combinación con los prefijos de cantidad. Originalmente el byte fue elegido para ser un submúltiplo del tamaño de palabra de un ordenador, desde cinco a doce bits. La popularidad de la arquitectura IBM S/360 que empezó en los años 1960 y la explosión de las microcomputadoras basadas en microprocesadores de 8 bits en los años 1980 ha hecho obsoleta la utilización de otra cantidad que no sean 8 bits. El término octeto se utiliza ampliamente como un sinónimo preciso donde la ambigüedad es indeseable (por ejemplo, en definiciones de protocolos).
Nota: Un byte y un octeto no son lo mismo. Mientras que un octeto siempre tiene 8 bits, un byte contiene un número fijo de bits, que no necesariamente son 8. En los computadores antiguos, el byte podría estar conformado por 6, 7, 8 ó 9 bits. Hoy en día, en la inmensa mayoría de los computadores, y en la mayoría de los campos, un byte tiene 8 bits, siendo equivalente al octeto, pero hay excepciones. Ahora yá debes de saber qué es un bit y qué es un byte. Pero ahora la cuestión es...¿Como se usa ambos en el mundo del internet? Ok, muchos dicen que su velocidad va a 1 Mb por segundo y otra persona dice que el suyo va a 1MB por segundo...¿Cual es la diferencia? Bueno, la diferencia que vieron es que la "b" está en minúscula y la otra en mayúscula, pero...¿Porqué? La respuesta es muy sencilla: Como el bit se refiere a la unidad mínima, entonces se le pone la "b"(como abreviatura), y para el byte, "B".
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