EL HARDWARE

El hardware este formado por todos los componentes físicos de un sistema de información. Se dice que son los componentes que se pueden tocar, como por ejemplo el mouse, el teclado o el monitor

¿Por qué usar computadoras?

La computadora es una máquina capaz de procesar datos en forma automática, a gran velocidad y con mucha precisión, de acuerdo a una serie de instrucciones suministradas por el usuario (programa)

Puede almacenar grandes volúmenes de información en espacios pequeños.

Es confiable, ya que la información obtenida es exacta y precisa. Cuando hay errores estos provienen de la lógica de los programas o de datos equivocados.

¿Cómo trabajan las computadoras?

Las computadoras se usan para procesar datos en forma electrónica; trabajan como un sistema realizando cuatro operaciones básicas:

·                           Ingresan al sistema los datos a ser procesados ya sea en forma manual o automática.

·                           Almacenan y recuperan los datos para poder operar con ellos según las instrucciones del programa en ejecución.

·                           Procesan los datos a partir de operaciones lógicas, matemáticas y o de texto.

·                           Muestran la información obtenida como resultado de ese procesamiento a través de diferentes formas (gráficos, textos, sonido, imágenes etc.)

DIAGRAMA BÁSICO DE UNA COMPUTADORA

           

             

Para que la máquina funcione tiene que tener dispositivos que permitan obtener datos e instrucciones, otros que sirvan para procesarlos y otros que muestren el resultado del procesamiento.

Los datos de entrada llegan en forma de imágenes, voces, letras, pulsos telefónicos etc. a través de los dispositivos de entrada como por ejemplo el teclado, el mouse, el micrófono o el escáner. A estos dispositivos se los conoce como periféricos de entrada.

Después de procesar los datos, la información se muestra de distintas formas, en papel, por el monitor, como sonido, etc. utilizando los periféricos de salida.

Información digital y analógica

La computadora es un dispositivo electrónico, por lo tanto trabaja con señales eléctricas. Las señales eléctricas  pueden ser analógicas o digitales.

Las analógicas son señales contínuas que pueden variar a través del tiempo y entre dos valores siempre hay otro intermedio. Se utilizan para medir magnitudes físicas como la temperatura, la intensidad de la luz, el sonido etc.

A través de la línea telefónica se transmiten señales eléctricas analógicas que representan los sonidos que se emiten al hablar por teléfono.

Un ejemplo es un reloj analógico o con agujas que van girando en forma continua.

Un reloj digital, en cambio, va contando pulsos, no trabaja en forma continua.

Las señales digitales poseen dos estados y entre ellos no existen otros intermedios, por eso se dice que es un sistema binario. En este sistema se representa la ausencia de señal con un 0 (apagado) y la presencia de señal con un 1 (prendido). Un ejemplo es la tecla para encender  la luz, que es digital porque permite solamente las opciones prendido y apagado. Un ejemplo de analógica es el potenciómetro que permite graduar la intensidad de la luz al girar la perilla.

Bit y Byte

Los sistemas de información manejan  información binaria o digital. A cada uno de los estados posibles se lo denomina bit, que deriva de binary digit. El bit es la unidad mínima de información. Puede tomar valor 0 o 1.

Para formar las letras, los números y los símbolos se utilizan un grupo de 8 bit que se denomina Byte.

Sistema binario

Es un sistema de numeración posicional de base 2 que combina los dígitos 0 y 1. Esto significa que según la posición del dígito, tendrá un valor distinto. Por ejemplo 100 no es lo mismo que 001.

Ejemplos:

                Número binario                Número decimal

                    0000                                        0

                    0001                                        1

                    0010                                        2

                    0011                                        3

                    0100                                        4

 Para representar todos los números, las letras y los símbolos se usa una combinación de ocho posiciones, por lo tanto, como es un sistema binario, hay 2⁸ combinaciones posibles que totalizan 256. Estas combinaciones están estandarizadas en un código llamado ASCII (AMERICAN STANDARD CODE for INFORMATION INTERCHANGE) Por ejemplo:

Código ASCII(BINARIO)             CARÁCTER                VALOR DECIMAL

01000001                                                    A                                              65

01100001                                                    a                                               97

01000000                                                    @                                             64

00110011                                                    3                                               51

01011100                                                     \                                               92

10100100                                                    ñ                                              164

10100011                                                    ú                                              163

10100000                                                    á                                              160

Este código es el que se utiliza cuando el teclado de la computadora esta mal configurado y no encontramos algún carácter. Por ejemplo, para escribir el símbolo @ presionamos en forma simultanea las teclas ALT  y el número 64.

Dispositivos de procesamiento

Dentro de la computadora existen elementos conectados entre si que permiten procesar los datos que llegan del exterior a través de los periféricos de entrada.

El elemento fundamental es la unidad central de procesos, que se encarga de controlar el funcionamiento de todos los demás componentes y de realizar los cálculos con los datos de acuerdo a las instrucciones de los programas.

Es llamada CPU (Central Process Unit) o unidad central de procesos. Se encuentra en la motherboard o placa madre. La CPU está formada por dos partes:

·                           La unidad de control (UC)

·                           La unidad aritmético lógica (UAL)

La unidad de control controla el funcionamiento de los dispositivos, el trabajo de la memoria y supervisa las operaciones de la UAL, además de controlar a los periféricos.

La unidad aritmético lógica realiza las operaciones matemáticas (sumas restas etc.) y las operaciones lógicas (comparaciones, igualdades etc.)

La velocidad de procesamiento se mide en MHZ (megahertz)

En 1978 Intel creó el procesador 8086 de las computadoras llamadas XT con una velocidad de 8 MHZ.

En 1982 la versión 80286 tenía de 15 a 20 MHZ.

La 80386 de 1985 tenía 33 MHZ y la 486 de 1989 entre 40 y 66 MHZ.

La Pentium II tienen velocidades aproximadas a 400 MHZ y las Pentium IV mas de 3000 MHZ, es decir 3.0 GHZ (gigahertz) Si el procesador de nuestra máquina es un Intel 3.2, significa que es marca Intel y su velocidad es de 3.2 GHZ, es decir, 3200 MHZ.

La velocidad de procesamiento es muy importante debido a que hay aplicaciones o programas que requieren mucha velocidad para procesar, como por ejemplo las aplicaciones de diseño gráfico.

Memoria

Otro componente fundamental es la memoria principal, en ella se almacenan las instrucciones y los datos que van a ser utilizados por la CPU durante la ejecución de un programa.

La memoria esta formada por celdas o casillas numeradas capaces de guardar en su interior los datos mientras la computadora esta encendida.

Los números que tienen las celdas son las direcciones de memoria y a través de ellas se accede a la información.

Hay distintos tipos de memoria. Las principales son dos:

RAM (Random Access Memory) o memoria de acceso directo. Es la memoria que utiliza la computadora para guardar los datos requeridos por el sistema y las instrucciones de los programas que se están ejecutando. Es la que permite trabajar. La información en esta memoria es volátil, ya que se pierde al apagar la máquina.

ROM (Read Only Memory) o memoria de solo lectura. Es una memoria que contiene información grabada por el fabricante de la computadora. Esta información permite el arranque de la máquina y no puede ser modificada, por eso es de solo lectura. La información de arranque se denomina BIOS (Basic Input Output System) o sistema básico de entrada y salida, y se carga al encender la máquina.

PERIFERICOS

La palabra periférico significa que esta alrededor. Reciben ese nombre todos los componentes que se encuentran alrededor de la motherboard, ya sea dentro o fuera del gabinete. Sirven para ingresar los datos que se quieren procesar (dispositivos de entrada), para mostrar los resultados del procesamiento (dispositivos de salida), para guardar o almacenar la información (dispositivos de almacenamiento) y para la comunicación entre computadoras.

Los periféricos se comunican con la CPU a través de cables. Los bit viajan uno detrás de otro por esos cables, por eso para aumentar la velocidad de transferencia de datos se usan cables compuestos por varios cables en paralelo que se conectan a un puerto llamado puerto paralelo. En este puerto se conectan por ejemplo las impresoras. Para conectar el disco rígido, las disqueteras, las lectoras de CD etc. se usan unas mangueras en paralelo de 8 cables.

También existen cables simples que envían los bits a un puerto llamado serial, donde se conecta por ejemplo el teclado.

Los avances tecnológicos permitieron crear un puerto serial llamado puerto USB (universal serial bus) con dos importantes mejoras: supera la velocidad del puerto paralelo y permite la conexión de cualquier tipo de periféricos Ej. Cámara digital, grabadora de CD, escáner, etc.

Dispositivos de entrada.

Existen gran cantidad de dispositivos que permiten el ingreso de datos en la computadora.

Entre los más comunes tenemos:

Teclado

Es el más difundido y permite ingresar caracteres (letras, números, símbolos) al presionar las teclas correspondientes. Poseen un teclado numérico, teclas de función, un teclado alfanumérico (letras y números) y teclas de control.

Mouse

Permite seleccionar información seleccionando dibujos llamados íconos o palabras de distintos menús.

Hay tres tipos:

Mecánicos: tienen una bolita que capta el movimiento.

Ópticos: capta el movimiento con un sensor y un rayo infrarrojo.

Inalámbricos: puede ser óptico o mecánico, no posee cable por lo que es más cómodo de usar. Su inconveniente es el costo.

Lápiz óptico

Permite seleccionar íconos o dibujar sobre la pantalla si estamos en un programa para dibujo.

Dispositivos de reconocimiento de voz.

Tiene micrófonos y programas que distinguen las palabras captadas. Es usado por discapacitados, como sistema de seguridad etc.

Dispositivos de lectura

Ingresan datos en forma directa, evitando su tipiado.

Lectores de bandas magnéticas: leen las bandas adheridas a tarjetas de plástico. Ej. Tarjetas de crédito.

Lectores de códigos de barras: leen la información de barras impresas en envases de productos. Ej. Cajas de supermercados.

Lectores de marcas ópticas: leen marcas hechas en planillas y formularios, como en los censos.

Escáner o scanner

Son dispositivos que digitalizan fotografías o imágenes para ser ingresados a la computadora.

Cámaras digitales.

Permiten tomar fotografías en forma digital con un sensor que captura la imagen. Las fotos se pueden transferir a la PC por el puerto USB.

Web cam

También llamada cámara web. Son cámaras de video que se conectan al puerto USB y transfieren la imagen a través de Internet. Esto permite que dos personas que se encuentran en lugares distantes se puedan ver.

Dispositivos de salida.

El resultado del procesamiento de los datos se debe traducir del lenguaje de máquina a algún tipo de salida, que puede ser texto, imágenes, sonido, una impresión etc. Para ello están los siguientes dispositivos:

Monitor

Es una pantalla de video conectada a la placa de video del motherboard. La placa tiene una memoria que debe ser mayor para juegos o trabajos con imágenes y menor para procesadores de textos.

La imagen se forma por puntos o píxeles. La imagen se ve con mayor o menor calidad de acuerdo a la cantidad de píxeles que tenga la pantalla. A mayor cantidad, mayor calidad de imagen.

Monitor CRT: es similar a un televisor compuesto por un tubo de rayos catódicos en el que se mezclan tres haces de luz (rojo, azul y verde) que forman todos los colores. Son de gran tamaño, pesados y perjudiciales para la vista, pero son los más usados por su bajo costo.

Monitor plano LCD: la pantalla es de cristal líquido (Liquid Crystal Display) como el visor del celular o de las calculadoras. Al ser planos, ocupan poco espacio y pesan poco. El inconveniente es el alto costo.

Monitor sensible al tacto: este monitor es de entrada y salida ya que al tocar la pantalla se ingresan datos y a su vez vemos la salida. Se encuentran en cajeros automáticos, en shoppings etc.

Impresora

Permite obtener salida impresa. Hay distintos tipos de impresoras que varían en calidad, rapidez, nivel de ruido, costo etc.

La rapidez se mide en páginas por minuto (PPM) y la calidad en puntos por pulgada.

Impresoras de matriz de puntos: Imprimen caracter por carácter, es una impresora de impacto que imprime por medio de agujas que golpean una cinta entintada, dejando marcas en el papel. Son ruidosas, lentas, de baja calidad pero muy económicas y con la posibilidad de imprimir duplicados, por lo que suelen usarse para facturación.

Impresoras chorro de tinta o ink jet: Imprimen disparando gotas de tinta sobre el papel a través de inyectores, que se encuentran ubicados en un cabezal movil. Son más silenciosas, poseen buena calidad, velocidad aceptable, son económicas auque no así los cartuchos de tinta.

Impresoras láser: Imprimen con tecnología similar a las fotocopiadoras imprimiendo por página, de ahí su rapidez. Tienen buena calidad y el precio por copia es muy bajo. El inconveniente es el precio de la impresora, pero la relación costo beneficio es inmejorable.

Plotters: Son impresoras de gran tamaño que tienen una pluma en el extremo de un soporte móvil que va dibujando sobre el papel.

Son muy utilizados por arquitectos y diseñadores para imprimir planos y dibujos.

Dispositivos de comunicación

Son los encargados del flujo de datos para la comunicación entre computadoras que están en red. Los más conocidos son:

Placa de red: Es una placa que se conecta al motherboard y permite conectar directamente una computadora a una red. Controla el envío y la recepción de los datos entre PC y PC.

Modem (modulador-demodulador): Este dispositivo es necesario para comunicar computadoras a través de la línea telefónica o el cable.  Cuando se envían los datos la información se modula pasando a analógica. Cuando se recibe se demodula pasando a información digital.

Hub: es un concentrador de cableado con varios puertos de entrada para conectar a la red varias computadoras.

Switch: es similar al hub pero además tiene memoria que evita el tráfico innecesario de datos

Router: es un dispositivo que establece la ruta que debe seguir la información para llegar a una PC de la red.

Dispositivos de almacenamiento secundario

Estos dispositivos son de entrada y salida. Pueden ser ópticos o magnéticos.

Dispositivos  magnéticos

Cintas magnéticas: Son similares a casetes de audio y se usan como Backup(copias de seguridad)

Discos magnéticos: Pueden ser fijos como los discos rígidos o removibles como los disquetes. La información se graba con unas cabezas lectoras grabadoras sobre la superficie del disco que es magnetizable. Los disquetes tienen una capacidad de 1.44 Mb. Y los discos rígidos varían de 50 a 300 GB (1 Gb = 1024 Mb).

Soportes ópticos

Discos ópticos: estos discos nacieron por la necesidad de dispositivos intercambiables con mayor capacidad. Estos discos almacenan hasta 650 Mb. Su costo es similar a un disquete pero el CD_ROM no se puede regrabar. Existen CD regrabables pero su costo es mayor (CD_RW). Para grabar la información se usa un láser que deja marcas en la superficie del disco que se lee con una lectora láser.

Memoria flash: Es una memoria similar a la RAM pero que no es volátil, los datos almacenados se pueden borrar, se usan en las cámaras digitales, en los teléfonos celulares etc. Su principal desventaja es el costo.

Memory key o memoria USB: se conoce también como pen drive. Se conecta al puerto USB de las computadoras, tiene el tamaño de un encendedor.

Almacena 256 Mb, 512 Mb o 1 Gb y tiene rapidez de acceso y no necesita un periférico para grabar la información. Su desventaja es el precio.