Unidad Central de Proceso (CPU)

La función de la unidad central de proceso es ejecutar instrucciones para procesar datos y controlar toda la operación de la computadora digital. Para realizar las funciones de control, la unidad central de proceso cuenta precisamente con la unidad de control que es la que se encarga de coordinar la ejecución de las instrucciones y la transferencia de datos entre las diferentes unidades de la computadora.

 A continuación se muestra el esquema de un CPU:



Esta Unidad Central de Proceso (CPU) está conformada por la Tarjeta Madre que a su vez contiene los siguientes elementos: a) el microprocesador, b) la memoria RAM,

c) la memoria ROM, d) los ChipSet, e) los cables planos, f) los conectores y g) las ranuras o slots

 INTRODUCCIÓN A LAS REDES DE COMPUTADORAS. 

Definición de redes: 
 Las redes pueden ser definidas como un conjunto de computadoras y otros dispositivos de red (impresoras, switch, hubs, entre otros), con la finalidad de que se comuniquen para compartir datos, hardware, software y recursos. Estas surgen por la necesidad de transmitir datos digitales.

Topología de Redes: 
 Esta es la forma en la cual una red puede ordenarse o configurarse. Entre las topologías principales podemos encontrar:

                                             

 Tipos de Redes: 

 Cuando nos referimos a los tipos de redes, la palabra clave es la dimensión de ésta, es decir, la dimensión geográfica que éstas abarcan. A continuación se nombran los tres tipos de redes más comunes actualmente:

• Redes de Área Local (Local Area Network, LAN). Estas computadoras pueden compartir un disco duro, una impresora láser, un servidor de archivos. Por lo general estas computadoras están localizadas en el mismo departamento o en la misma empresa o compañía.

• Redes de Área Metropolitana (Metropolitan Area Network ,MAN). Sirven de enlace entre edificios de oficinas en una misma ciudad.

• Redes de Área Amplia (Wide Area Network, WAN). Utilizan relevadores de microondas y satélites para llegar a usuarios a grandes distancias, por lo que son redes a escala nacional y mundial.


Dispositivos de una Red: 
 Los componentes de una red, son los dispositivos activos y/o pasivos que interactúan, para ayudar la transferencia de información y la conexión de las computadoras y los host. Algunos de estos componentes son:

Periféricos de almacenamiento secundario

 Proporcionan un espacio físico donde almacenar los datos de forma permanente, 

aunque se apague la computadora. Existen medios de diversas clases, y cada uno posee 

sus propias características, lo cual lo hacen adecuados para diversos usos. 

 Estos dispositivos difieren básicamente en: 

• Capacidad de almacenamiento 

• Velocidad de acceso a la información y transferencia de datos. 

• Tipo de conexión 

• Portabilidad 

• Medios 

 Los dispositivos de almacenamiento secundario o auxiliar más comunes con: 

Disco Flexible (disquete): 

Los disquetes constituyen el medio de almacenamiento 

básico de cualquier computador personal (PC). 

Además de guardar y recuperar información, los 

disquetes tienen una cualidad sumamente útil: 

transportar datos de una computadora a otra. 

Disco duro: Esta es una unidad de almacenamiento 

permanente. Se ubica en el interior del gabinete CPU y 

está completamente cerrado. 

Unidad Zip: Esta unidad es uno de los medio de 

almacenamiento externos que se caracteriza 

principalmente por su gran confiabilidad y su alta 

velocidad de transferencia de datos. 

CD-ROM: Es un medio de almacenamiento óptico. Para leer los datos grabados en un CD-ROM se utiliza un haz de rayo láser. Los datos ahí almacenados no se pueden modificar (son sólo de lectura). En este aspecto, difiere mucho del almacenamiento en disco duro en el que puedes escribir, borrar y leer datos. Su costo es bajo, pero su velocidad de transferencia y tiempo de acceso no son tan rápido como el disco duro. Los CD-ROMs y los discos compactos (CDs) musicales son prácticamente idénticos, la única diferencia es la clase de datos que almacenan.

Unidades de cinta: El almacenamiento de datos en
cinta magnética fue la primera tecnología que se utilizó
para almacenar grandes cantidades de información. Las
unidades de cinta aún se siguen utilizando aunque ya
no como medio de almacenamiento primario, sino para
respaldar información

Fundamentos y antecedentes de las computadoras

Evolución Histórica de las Computadoras:

   Las computadoras surgen como una necesidad por encontrar mecanismos que facilitaen la realizació de operaciones de cálculos matemáticos o aritméticos. Los equipos de procesamiento de datos, tal como lo vemos en la actualidad, surgen luego de un proceso de evaluación, que va desde los instrumentos de cálculo hasta las computadoras de Quinta Generación (5ta) en la cual nos encontramos en la actualidad.

Algunos instrumentos de máquinas que antecedieron a las computadoras actuales.

Instrumento de Cálculo:

Ábaco. Fue la primera máquina conocida con el que se podía realizar las cuatro operaciones básicas. Hoy día todavía se usa el ábaco en muchas culturas orientales.

Logaritmos. Antes de morir, en 1617, John Napier publicó las primeras tablas de logaritmos. Sentó las bases para el desarrollo de la regla deslizante, cinco años más tarde.

Regla de Cálculo. Diseñada por el matemático inglés William Oughtred (1622). Con este instrumento se pueden realizar: Cálculo de funciones trigonométricas, Logarítmicas, esponenciales, diversas reíces, potencias, multiplicaciones y divisiones.

Calculadoras mecánicas:

Máquina de pascal. Llamada "pascalina", fue inventada por el matemático francés Blaise Pascal (1642). Podía sumar y restar números hasta un máximo de siete cigras.

Máquina de Libniz. Diseñada en el año de 1671 por el matemático alemán Gottfried Wilhem Leibniz. Podía realizar multiplicaciones, divisiones y extraer raíces cuadradas, superando así la máquina de Pascal. Desarrolló tambié la teoría del sistema binario y las primeras investigaciones de lógica formal la cual constituye un elemento teórico fundamental utilizado actualmente en las computadoras.

Máquina calculadora de Hahn. Máquina desarrollada por Mattieu Hahn (1779) que permite realizar las cuatro operaciones básicas.

Máquina de Babbage. Se inventó en 1801 por Joseph-Marie Jacquard. Se pareía a una máquina tejedora que podía controlar automáticamente usando una linea de tarjetas perforadas.

Álgebra Booleana:

En 1895 el desarrollo del Ágebra de Boole fue publicado por el inglés George Boole. En esta álgebra las ideas (proposiciones o premissa) solo pueden tener uno de los valores: verdadero o falso, y los razonamientos o argumentos lógicos se representan mediante tres operadores básicos algebraicos: "y", "o" y "no".Boole es considerado el padre de la teoría de la información.

Máquina electromecánica de cómputo:

Máquina tabuladora de Hollerith. Herman Hollerith, en 1890, desarrolló un método que sirvió de base al posterior almacenamiento de datos a través de tarjetas perforadas.

Desarrollo de las computadoras electrónicas:

Primera Generación (1939-1955). Sus principales características son: construidas con base en válvulas de vacío (bulbos), Utilizaban como lenguaje de programación el lenguaje máquina, como memorias primarias las líneas de demora de mercurio y tambores magnéticos, como memorias secundarias utilizaban las tarjetas perforadas, cintas de papel perforadas y cintas tipo carrete.

Segunda Generación (1956-1963). La características es la sustitución del bulbo por el transistor. Se hicieron mucho más prácticas en cuanto al tamaño y consumo. Potentes y fiables. Se utilizaron como lenguajes de programación el Ensamblador y los denominados de alto nivel como COBOL,ALGOL y FORTRAN.

Tercera Generación (1964 -1974). El circuito integrado fue el elemento más significativo de esta generación. Se utilizaron lenguajes estructurados como el ADA y FORTRAN.

Cuarta Generación. (1974 - 1992). Se inicia con el invento del microprocesador, el cuala consiste en la integración de toda la Unidad Central de Procesos (CPU) en un solo microcircuito intedrado. Asimismo, secaracteriza esta generación por la aparición de gran cantidad de lenguajes de programación, sistemas operativos de diversos tipos y redes de transmisión de datos.

Quinta Generación (1993 - hasta la actualidad). Entre las principales características de esta generación, tenemos: uso de multimedia con dispositivos inteligentes, capacidades de inteligencia artificial la cual puede simular procesos de pensamiento y acciones del hombre, circuitos integrados en ULSI de silicio. Procesamiento en paralelo, memorias holográficas y optoelectrónicas, razonamiento matemático, reconocimeinto de patrones visuales.   

Definición de las Computadoras

Las computadoras pueden ser definidas como un sistema rápido y exacto que manipula símbolos y que está organizado de manera que pueda aceptar, almacenar y procesar datos y producir resultados (salidas) bajo la dirección de una serie de instrucciones adecuadas (Software)

Clasificación de las computadoras:

A continuación les presento un cuadro de clasificación de las computadoras según tres criterios diferentes.

Tipos de procesamiento	Analógicas   Digitales   Híbridas
Utilidad	Comerciales   Científicas   Científicas-Comerciales
Capacidad de almacenamiento	Supercomputadoras   Macrocomputadoras(Mainframes)   Minicomputadoras(PC)   Estaciones de Trabajo (Workstation)   Microcomputadoras

Unidades de medición en el almacenamiento de la información

     En la construcción de las computadoras han surgido dos términos importantes: bit y byte. El bit representa una unidad binaria de información (0,1). Bit es una contracción de las palabras inglesas binary digit. Un byte es un grupo formado por 8 bits consecutivos considerados como unidad. Equivale, por lo general, a un carácter. El byte tiene los siguientes múltiplos:

	Equivale a:
kilobyte (kb)	1,024 byte. Es decir,210
Megabyte (Mb)	1,024 kilobyte. Es decir,220
Gigabyte (Gb)	1,024 Megabytes. Es decir,230
Terabyte (Tb)	1,024 Gigabytes. Es decir,240
Exabyte (Eb)	260 bytes

Funciones de las computadoras:

     En el siguiente esquema se muestran las funciones básicas de una computadora:

EL HARDWARE Y SUS COMPONENTES

Definición de Hardware:

     Es la parte física, tangible o material que componen las computadoras y hacen posible su funcionamiento. Este concepto abarca a todos los componentes electrónico y mecánicos que permiten llevar, a cabo, en una Computadora, el Almacenamiento y Procesamiento de Información.

     Es importante aclarar que el Hardware por sí mismo es incapaz de llevar adelante procesos informáticos sin la acción conjunta de programas creados por el hombre. A estos últimos se los denomina genéricamente Software.

Periféricos de Entrada:

     Son aquellos que traducen datos, señales y programas que los seres humanos pueden comprender, a formatos que la computadora pueda procesar; es decir, interpreta la información y permite la comunicación entre las personas y las computadoras.

     Los dispositivos o periféricos de entrada más comunes son:  

Teclado: Principal dispositivos de entrada en casi todos los sistemas de computación.

Mouse o ratón: Apuntador que se emplea para manipular objetos en la pantalla. Te permite arrastrar los objetos de un lugar a otro de la pantalla.

Scanner: Convierte el texto o las imágenes de los documentos en un formato electrónico que la computadora puede manejar, mostrar, imprimir y almacenar

joystick: Periférico utilizado en los juegos. La palanca puede moverse en distintas direcciones.

Micrófono: Convierte las señales acústicas en señales eléctricas.

Periféricos de Salida:

     Son instrumentos que interpretan y permiten la comunicación entre los seres humanos y las computadoras. Estos dispositivos convierten los resultados que produce el procesador y que se encuentran en código de máquina en una forma comprensible de ser empleada por las personas.

 Los dispositivos de salida más comunes son: 

 El monitor de ordenador es un dispositivo de salida (interfaz), que muestra datos o información al usuario.

Impresora: Dispositivos sobre los cuales se muestran los resultados de manera impresa sobre algún tipo de material que sirva para ello.

Plotter o Graficadotes: Tienen un propóposito especial, la impresión de planos arquitectónicos, mapas, avisos publicitarios, ilustraciones tridimensionales, entre otros.

Periféricos Mixtos:

     Son periféricos de entrada/salidad. Es decir, envían o reciben datos, programas o información, desde el disco duro o desde otro dispositivo.

Los dispositivos o periféricos mixtos más comunes son:  

Pantalla táctil: Pantalla que emiten rayos invisibles de luz infrarroja localizada debajo de un capa de plástico que cubre al monitor. Al tocar la pantalla con un dedo, permite seleccionar mediante botones virtuales las opciones y comando. 

Fax/Modem: Convierten la señal digital en señal analógica que pueden ser transmitidas por línea telefónica o cable.

Webcams o cámaras de vídeo  Son capaces de digitalizar las imágenes recibidas desde una cámara convencional, videocasetera, generando clips de vídeo que pueden editarse y visualizarse desde el monitor.