FORO DE ELECTRONICA - EPET N° 6 - ELDORADO - MISIONES

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  HARDWARE

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derlis
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Mensajes : 10

MensajeTema: HARDWARE   Lun Nov 25, 2013 4:26 am

HARDWARE
ORIGEN
El origen del hardware ha evolucionado aproximadamente desde 1642 con la aparición del sumador construido por pascal  de ahí en más se ha ido desarrollando como: la calculadora universal (1671), maquina analista (1842), programas (1842), algebra de boole (1854), memoria interna (1945). También UNIVAC-1 (1951) este es el primer ordenador puesto en venta; y un muchas cosas más que hoy tenemos en la actualidad en nuestra PC, gracias al avances de la tecnología con el paso del tiempo y de aquellas personas que se dedicaron su tiempo para desarrollarlo.
Más adelante contamos con la aparición del  primer circuito integrado o chip en 1964, este a su vez contaba con varios dispositivos conectores (transistores, resistencias, condensadores), a esto también se une la creación del primer microprocesador en 1970, en 1981 aparece el primer ordenador personal de ahí en más comienza la carrera de la informática.
Hardware
Concepto básico a tener en cuenta; es un elemento físico del sistema computador, ya sean eléctricos, electrónicos, mecánicos o magnéticos: monitor, impresora, teclado, disqueteras.

Unidad Central de Proceso
Es la parte del ordenador que se encarga de controlar, supervisar y realizar todas las acciones. En la CPU se distinguen:
Unidad de Control: Su función es dirigir al resto de las unidades e interpretar las      instrucciones recibidas.
Unidad Aritmético Lógica o ALU: Realiza operaciones matemáticas y lógicas según los datos o instrucciones recibidas de los programas. Suma, resta, multiplica, niega sentencias, realiza comparaciones.
Memoria Principal (o Central): Almacena la información y contiene los datos y programas que van a ser ejecutados.

Bus: Un bus o colector de señales es un conjunto de conductores eléctricos que proporcionan una vía de comunicación entre dos o más dispositivos. Tres tipos: Bus de direcciones, bus de datos y bus de control.

Los buses del sistema se dividen en los siguientes tipos.

Bus de control: Transmite señales generadas en la unidad de control que son interpretadas como órdenes por el resto de los dispositivos del sistema.
Bus de direcciones: Transporta las direcciones de memoria sobre las que se va a actuar en operaciones de lectura y escritura.
Bus de datos: Traslada datos hacia y desde la memoria, aunque también se conecta a otros dispositivos (puertos del ordenador, controladores de periféricos).
La memoria: definición y clases
El diseño de la memoria es un acumulador que almacena un bit, los acumuladores se asocian en filas de ocho, cada fila almacena 8 bits.

A los acumuladores se les llama celdilla, que son componentes electrónicos biestables.
Tener en cuenta:
a) Una memoria es un conjunto de filas y columnas compuesta por biestables.
b) En cada biestable se almacena un bit.
c) Cada fila está numerada, llamándose a ese número que la identifica dirección.
d) El número de biestables por filas puede variar entre: 8, 16, 32 o 64.
e) Se llama palabra de memoria al contenido de una dirección.
Tipos de memoria de un ordenador
Son memorias fundamentales para que las unidades de la UCP puedan almacenar datos o instrucciones temporalmente.
MEMORIA INTERMEDIA: Memoria tampón o buffers.
MEMORIA INTERNA: Memoria principal.
MEMORIA AUXILIAR: Memoria secundaria o periférico de almacenamiento.
MEMORIA VIRTUAL: Memoria interna y una parte de una memoria auxiliar rápida.
Tipos de memoria interna
Memorias ROM (memoria de solo lectura), Son memorias que solo se pueden leer, la información que contienen es grabada por el fabricante y no se puede alterar.
Los PC´s tiene Módulos de Memoria ROM en los que se almacenan funciones básicas como el programa de arranquen del ordenador.

Memoria RAM (o memoria de acceso aleatorio). Este tipo de memoria es volátil, cuando falla el flujo eléctrico todo el contenido de la memoria RAM desaparece. La memoria principal del ordenador es una memoria RAM. Son memorias de escritura destructiva, si escribimos un dato en una dirección ya ocupada, perdemos lo que teníamos, a excepción de los últimos datos grabado, que se conserva.

Memoria Principal
La memoria principal es la unidad del ordenador en donde se almacenan los datos y las instrucciones de los programas en ejecución, que recupera y graba en ella la unidad central de proceso a través de las dos operaciones básicas definidas sobre ella, una de lectura y la otra de escritura. Para su comunicación se conectan directamente al mismo bus ambas unidades, la UCP y la memoria.
La memoria principal puede ser central o expandida. La memoria central está dividida en celdas formadas generalmente por un octeto. Cada uno de esos octetos es una unidad direccionable en la memoria. El mapa de memoria se corresponde con el espacio de memoria direccionable. Este espacio viene determinado por el tamaño de las direcciones, es decir, por el tamaño del bus de direcciones.

Las características más importantes de la memoria principal son:
Capacidad: Es la cantidad de información que puede almacenar, medida en unidades de bits, octetos (Bytes) o palabras, junto con los prefijos K (kilo, 2^10
= 1024), M (mega,  1K. 1K), G (giga, 1M. 1K).  Así, si decimos “esta memoria es de 32 M”, estamos queriendo decir que tiene 32* 2^20 bytes.  

- Expansión: La máxima capacidad de memoria RAM determina el potencial del ordenador para su futuro crecimiento. Esta máxima capacidad instalable representa el rango de memoria que el ordenador puede soportar. Para ello, en algunos modelos se pueden utilizar tarjetas de memoria además de la memoria montada en la propia placa  base. La memoria caché externa también puede ser ampliada para cada procesador. Esta capacidad afecta al potencial del ordenador para  mejorar su rendimiento.      

- Tiempo de acceso: El tiempo transcurrido desde que se solicita una lectura hasta que la información está disponible en un registro fuera de la memoria principal.      
- Ciclo de memoria: tiempo requerido en la ejecución de una operación de memoria y la solicitud inmediata a la memoria de otra operación idéntica.  
La memoria central es direccionable por octetos, mientras que la expandida lo es por páginas, lo cual indica mayor complejidad de circuitería para la memoria central, y por tanto mayor coste.
La memoria expandida tiene como misión fundamental colaborar con la memoria central en los procesos de paginación. Estos procesos sirven para dotar a los trabajos de una memoria mayor de la que físicamente posee el ordenador.

Buffered. Los módulos del tipo buffered tienen registros incorporados en sus líneas de dirección y del control. Un registro es un área de acción temporal muy pequeña (generalmente de 64 bits) para los datos. Estos registros actúan como almacenadores intermedios entre la CPU y la memoria.
El uso de la memoria de registro aumenta la fiabilidad del sistema, pero también retarda el mismo.

En la siguiente figura podemos ver los diferentes tipos de memoria organizados en orden jerárquico de tiempo de acceso. Vemos que cuanto mayor es su velocidad de transferencia (con la CPU) menor es su capacidad de almacenamiento y viceversa. El objetivo de esta organización es adecuar la velocidad de la unidad central de proceso a la velocidad de transferencia de la memoria al menor coste posible.

Ante memoria (memoria caché) interna La ante memoria es una memoria auxiliar de acceso aleatorio (RAM) de baja capacidad y muy rápida, que se añade entre la memoria principal y la UCP para mejorar el rendimiento del ordenador. En la memoria caché, el sistema guarda las posiciones de la memoria principal que más frecuentemente prevé que van a ser usadas, ganando mucha velocidad en el acceso a éstas.
La memoria caché puede ser integrada, si está incluida en el propio procesador, o externa, si está fuera del procesador. Esta última es instalable por el usuario. La memoria caché en algunos sistemas se divide en caché de instrucciones y caché de datos.
En la arquitectura mapeada directamente cada dirección de la memoria principal se corresponde con una posición de la memoria caché. Pero cada posición de la caché puede aceptar datos de multitud de direcciones de la memoria principal, aunque no de más de una simultáneamente. Esta última circunstancia, la relación de varios a uno entre la memoria principal y la memoria caché puede ser causa de cuellos de botella en el acceso a datos.

Reloj
El ordenador posee un funcionamiento síncrono gobernado por un reloj, de tal manera que el tratamiento de la información se realiza con arreglo a una secuencia ordenada de operaciones en el tiempo. El reloj genera los  impulsos eléctricos que permiten sincronizar las operaciones, esto es, marca el principio, la duración y el final  de cada operación. El número de impulsos generados se mide en Mega hertzios (MHz) que indica el número de millones de pulsos generados por el reloj en un segundo.
La frecuencia de reloj determina la velocidad en la transferencia de un dato entre dos dispositivos conectados al mismo bus (por ejemplo, lectura de una palabra de memoria por parte de la UCP). Para la transferencia completa de un dato pueden ser necesarios varios ciclos de reloj, en cada uno de los cuales son ejecutadas las operaciones más elementales que conforman dicha transferencia.
El incremento de la velocidad de proceso en los ordenadores personales se ha conseguido gracias a la utilización de los últimos avances tecnológicos.

Hardware Unidad de Entrada y Salida y Periféricos
En un ordenador  los periféricos  son todos aquellos  aparatos conectados a la CPU que manda, recibe, o almacena información y podemos encontrar 4 tipos de periféricos:
Periférico o dispositivo de entrada (teclado).
Periférico o dispositivo de salida (pantalla).
Periférico de entrada y salida (modem).
Periféricos de almacenamiento. También se llama memoria secundaria (u Disco).  
Unidades de almacenamiento
Las unidades de almacenamiento son soportes físicos destinados a contener grandes volúmenes de información. Son reutilizables indefinidamente y permiten dos operaciones básicas: escritura y lectura.  
Las unidades de almacenamiento se caracterizan fundamentalmente desde el punto de vista tecnológico por la velocidad de transferencia en MB/s y por el tiempo medio de acceso en milisegundos.
Estructura física de un disco duro
Un disco duro se compone de muchos elementos; En primer lugar, la información se almacena en unos finos platos o discos, generalmente de aluminio, recubiertos por material sensible a alteraciones magnéticas. Estos discos cuyo número varía según la capacidad de la unidad, se encuentran agrupados uno sobre otro y atravesados por un eje, y giran continuamente a gran velocidad.  Así mismo, cada disco posee dos diminutos cabezales de lectura/escritura, uno en cada cara. Estos cabezales se encuentran flotando sobre la superficie del disco sin llegar a tocarlo, a una distancia de unos 3 ó 4 micros pulgadas. Estas cabezas generan señales eléctricas que alteran los campos magnéticos del disco, dando forma a la información (dependiendo de la dirección hacia donde estén orientadas las partículas, valdrán 0 ó 1


Los discos giran continuamente a gran velocidad; la velocidad de rotación, incide directamente en el rendimiento de la unidad, concretamente en su tiempo de acceso. Es el parámetro más usado para medir la velocidad de un disco duro, y lo forman la suma de dos factores: tiempo medio de búsqueda (es él que tarda el cabezal en desplazarse a una pista determinada) y la latencia (tiempo que emplean los datos en pasar por el cabezal). La velocidad de rotación de las unidades antiguas era de 3.600 rpm, actualmente esta velocidad es 7.200 rpm e incluso 10.000 rpm.

La superficie del disco se divide en una serie de anillos concéntricos, denominadas pistas. Al mismo tiempo, las pistas son divididas en tramos de una misma longitud, llamados sectores; normalmente un sector contiene 512 bytes. Otro concepto es el de cilindro, usado para describir las pistas que tienen el mismo número pero en diferentes discos. Finalmente, los sectores suelen agruparse en clústers o unidades de asignación. La capacidad de un disco se mide con estos tres valores: número de sectores por pistas, número de cabezas y número de cilindros.
Controladora del disco duro
Es un componente electrónico que gestiona el flujo de datos entre el sistema y el disco, siendo responsable de factores como el formato en que se almacenan los datos su tase de transferencia, velocidad.
Las velocidades de transferencia expuestas son las máximas alcanzables y dependen en todo momento de la arquitectura del bus al que estén conectados.
Por su parte, la BIOS (Basic Input/Output System) del PC soporta 1.024 (2^10) cilindros, 255 cabezas y 63 sectores; ya que ambos deben funcionar en conjunción (disco duro y BIOS), es el mínimo común denominador de ambos el que marcará la capacidad definitiva, que será de 1.024 cilindros (máximo de la BIOS), 16 cabezas (máximo del IDE) Y 63 sectores (máximo de la BIOS), lo que nos va a dar un total de (1.024 x 16 x 63 x  512 bytes por sector) 528 Megas.
Teclado
Es el dispositivo físico de entrada por el que se introducen datos en el sistema de manera interactiva. La circuitería del teclado es la responsable de que cuando se pulsa un determinado carácter, el terminal lo envíe al ordenador, bien agrupándolo en paquetes o transmitiéndolo individualmente.

Ratón  
Es un simple dispositivo manual situado sobre una superficie plana, que transforma el movimiento de la mano en movimiento del cursor en la pantalla. Según se realice esa transformación se pueden distinguir los siguientes tipos de ratones:
- Mecánicos: Por medio de una bola giratoria alojada en el interior del ratón, que al desplazarse sobre la superficie plana provoca el giro de dos cilindros perpendiculares entre sí, al estar éstos en contacto con la bola. Los cilindros dirigen codificadores electromecánicos que envían señales eléctricas al ordenador, traducidas por software en movimiento del cursor. Este tipo de ratones son los más utilizados.
- Opto mecánicos: Trabajan según el mismo principio que los mecánicos, pero aquí los cilindros están conectados a codificadores ópticos que envían pulsos luminosos al ordenador en vez de señales eléctricas.  
- De ruedas: Sustituyen la bola giratoria por unas ruedas de material plástico, perpendiculares entre sí, dirigiendo así a los codificadores directamente.
Monitor
De poco nos sirven si no tenemos algún dispositivo con el que comprobar que esa información que estamos suministrando es correcta. A lo largo de la historia de los ordenadores personales han ido apareciendo estándares con mayores funcionalidades, especialmente en cuanto al nivel de resolución y número de colores disponibles.
Impresoras
Cuando se realiza un trabajo en un ordenador, muchas veces surge la necesidad de plasmar los resultados en papel, esa labor la llevan a cabo las impresoras. Por ejemplo como: Impresoras de impacto, matriciales o agujas, banda,  tambo, electrostáticas, láser, etc.
Periféricos de entrada/salida
Son aquellos que permiten la comunicación entre ordenadores a través de un medio de transmisión físico. Estos periféricos han ganado una importancia en los últimos años, ya que permiten acceder a los recursos de la organización o compartir información y periféricos entre los usuarios de una comunidad. Pertenecen a este tipo de periféricos: Módem, tarjetas de red, pantallas táctiles
ORDENADOR O COMPUTADOR
Maquina hechos de elementos físicos de tipo electrónico, y está preparada para usar en el trabajo y con gran rapideza  y precisión siempre que reciba la instrucción adecuada, si bien el uso que le demos al computador es diverso en cada ámbito de trabajo; también hay que tener en cuenta, en que lo usaremos, por que el ordenador tiene también su límite y con la rapidez con el cual va a realizar dicha tarea.
Conclusión: si bien el tema que aborde es el “HARDWARE” es bastante extenso, pero vale destacar que es muy importante tener una básica noción, para poder estar al día y también así desempeñarnos cada vez mejor en el ámbito de la informática. En la actualidad aprender o saber algo como esto, hace la diferencia, por lo tanto, estas un poco más preparado para lo que viene adelante, un mundo lleno de innovaciones. Si bien un ordenador hay en todo los lugares; sea en una vivienda, oficina, comercio, y en mucho lugares más, es de vital importancia saber cómo funciona y como lo hace, de que está compuesta.  
Para aquellos que ya están en esta área y decidan refrescar un poco la memoria también pueden leerla, espero que le sirva y espero lo comentario de ustedes. :-)
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Última edición por derlis el Vie Nov 29, 2013 5:15 am, editado 1 vez
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MensajeTema: Re: HARDWARE   Lun Nov 25, 2013 9:56 pm

Estimado Estudiante, le recomiendo que relea el enunciado de las actividades on line, ya que no se trata de publicar solamente el tema elegido para que sea considerado completo.

Además, tiene diversas opciones para embellecer e ilustrar el post para hacerlo más explícito.

Puedes editar el tema y mejorarlo notablemente si te dedicas.

Atte. Profe Mover

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MensajeTema: Re: HARDWARE   Vie Nov 29, 2013 4:21 pm

esta re bueno tu tema !!! continua así !!!
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MensajeTema: Re: HARDWARE   

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HARDWARE
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