El Ordenador

TICO 1º BachilleratoIES Grande Covián 2010-11

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Ordenador I

� Informática:� Se defina como la ciencia que estudia el tratamiento

automático de la información.

Ordenador:

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� Ordenador:� Máquina que acepta unos datos de entrada, efectúa

con ellos unas operaciones lógicas o matemáticas, y proporciona el resultado a través de un medio de salida; todo ello sin intervención de un operador humano y bajo el control de un programa previamente almacenado.

Ordenador II

ENTRADA SALIDAENTRADA(DATOS)

Periféricos de entrada

PROCESO

CPU

SALIDA(RESULTADOS)

Periféricos de salida

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Arquitectura

� Componentes�CPU�Memoria

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�Memoria�Dispositivos de E/S�Buses

Arquitectura

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Hardware y Software

� Subsistema físico (Hardware)�El ordenador�Subsistema de E/S

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�Subsistema de E/S�Subsistema de comunicaciones

� Subsistema lógico Software)�Software de base�Software de aplicación

Hardware

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El Ordenador

Arquitectura básica de un ordenador

� Placa base� Fuente de alimentación� Microprocesador

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� Microprocesador� Memoria� Sistemas de almacenamiento� Sistemas de entrada y salida

Componentes del ordenador

� Ordenador, caja o torre, que contiene fuente de alimentación, placa base, buses y unidades de almacenamiento.y unidades de almacenamiento.

� Periféricos; de entrada, salida o de entrada/salida

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El interior de la “Caja” o “Torre”

� Encontramos:�Fuente de alimentación�Placa base�Placa base�Buses�Unidades de almacenamiento

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Fuente de alimentación

� Transforma el voltaje 220V AC en voltaje continúo menor. Aquí se conecta el cable que trae la corriente eléctrica al PC.que trae la corriente eléctrica al PC.

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Placa Base

� A la placa base se conectan todos los demás elementos que forman el ordenador.ordenador.

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Elementos conectados a la Placa Base� CPU;

� Interpreta las instrucciones que forman un programa y coordinan y controlan el funcionamiento del resto de los elementos

� El socket o zócalo es la base sobre la que se conecta el microprocesador a la placa base.

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microprocesador a la placa base.

� Memoria RAM� Tarjetas de expansión

� Conectadas a las tarjetas de expansión o slots

� Periféricos� Conectados a los puertos

Ejemplo Placa Base

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CPU

� CPU: Unidad Central de Proceso.� Es el “cerebro” del ordenador.

�Se compone de:

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�Se compone de:� Unidad Aritmético – Lógica� Unidad de Control� Registros

CPU (II)

� ALU: Unidad Aritmético – Lógica� Permite realizar operaciones elementales:

� Aritméticas: Suma, resta,…� Lógicas: And, Or, Not,…

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� Lógicas: And, Or, Not,…

� UC: Unidad de control� Se encarga de leer una tras otra las instrucciones

maquina almacenadas en la memoria principal, y de generar las señales necesarias para que todo el computador funcione y ejecute las instrucciones leídas.

Funcionamiento Básico

� Funcionamiento:�La unidad de control irá extrayendo

sucesivamente instrucciones de la memoria,

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sucesivamente instrucciones de la memoria, interpretándolas, extrayendo los operándoos implicados en la operación, y enviándolos a la unidad que realiza las operaciones, calculando el resultado.

Características que diferencian a la CPU

� Número de impulsos eléctricos que es capaz de producir por cada segundo. Se mide en hercios (Hz).

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mide en hercios (Hz).� Número de núcleos� Bus� Memoria caché

Memoria Principal

� Memoria Principal: Dividida en celdas que se identifican mediante una dirección. Cada celda se compone de un conjunto de puntos de memoria que almacenan “bits”.

� Almacena información (datos y programas que se están � Almacena información (datos y programas que se están ejecutando). Cuando el ordenador se apaga, lo que contiene esta memoria desaparece.

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Tarjetas de expansión

� De sonido, gráficas, de vídeo, de red, etc.

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Slot PCI Tarjeta de vídeo

Puertos

� Puntos de la placa base a la que se conectan los periféricos.

� Inicialmente, cada uno de los periféricos solían tener su propio tipo de conector, así para el ratón es típico el conector PS/2; el teclado también el PS/2; las impresoras y escáneres solían utilizar el conectores paralelos; y el resto de tarjetas de ampliación (de sonido, gráficas, de red, modems,…) solían utilizar las ranuras de expansión PCI. Actualmente la tendencia es utilizar el puerto USB para conectar todo tipo de dispositivos periféricos, lo cual, unido a la utilización de la técnica de Plug & Play permite una instalación y utilización más sencilla de los dispositivos.

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Conexiones externas de la placa base

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1 - PS/2 ratón2 – Puerto paralelo3 - Firewire4 – conector RJ-45 5 –Entrada de línea jack6 – Salida de línea jack

7 - Microfono jack8 - USB 2.0 9 - USB 2.0 10 - VGA11 – Puerto serie12 - PS/2 teclado

Buses

� Caminos a través de los cuales las instrucciones y los datos circulan entre las distintas unidades del ordenadordistintas unidades del ordenador

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Unidades de Almacenamiento

� Los dispositivos de almacenamiento externo nos permiten almacenar información de un modo duradero, es información de un modo duradero, es decir podemos disponer de ella en cualquier momento (no volátil).

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Dispositivos de almacenamiento

� Discos duros� Discos duros externos� Dispositivos ópticos

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� Dispositivos ópticos� Memoria flash� Memorias portátiles� Discos y cintas magnéticas de gran

capacidad

Discos duros

� Almacenan casi toda la información

� Está formado por varios discos apilados

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varios discos apilados sobre los que mueve una pequeña cabeza magnética que graba y lee la información

Discos duros externos

� Almacenan información� Se conectan a la caja mediante un

conector USB o firewire.

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conector USB o firewire.

Dispositivos ópticos

� La información se graba y se lee con un haz de luz láser que incide sobre un disco.

� Los soportes principales:

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� Los soportes principales:�CD-ROM�DVD-ROM�Blu-ray

Memoria flash

� Es un tipo de memoria que se comercializa para el uso en portátiles, cámaras digitales, teléfonos móviles…

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cámaras digitales, teléfonos móviles…

Memorias portátiles

� Son las memorias externas que se conectan a través del puerto USB

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Discos y cintas magnéticas de gran capacidad

� Son unidades especiales que se utilizan para realizar copias de seguridad o respaldo.

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respaldo.

Periféricos

� Sirven de interfaz entre el hombre y la maquina (teclado, ratón, monitor, impresora, escáner), o permiten la impresora, escáner), o permiten la comunicación remota (MODEM, tarjeta de red).

� Clasificación:�Entrada�Salida�Entrada y Salida

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Dispositivos de interactuación entre hombre y máquina (IV)� Teclado

�Un teclado de ordenador es un periférico utilizado para la introducción de órdenes y datos en un ordenador.

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datos en un ordenador. �Para reconocer la tecla pulsada el

microcontrolador detecta la posición de la matriz que ocupa la tecla pulsada y envía el código asociado a la CPU.

Dispositivos de interactuación entre hombre y máquina� Ratón

� Con la generalización de los interfaces gráficos de usuario (GUI) el ratón ha adquirido un papel relevante dentro de los dispositivos de introducción de datos. Creado por Xerox, es un periférico de entrada que

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Creado por Xerox, es un periférico de entrada que permite desplazar un cursor por la pantalla seleccionando objetos y ejecutando acciones.

� Dentro de las tecnologías utilizadas distinguimos entre:

� Dispositivos mecánicos� Dispositivos opto-mecánicos� Dispositivos ópticos

Dispositivos de interactuación entre hombre y máquina

� Monitor�El monitor es el soporte sobre el que se

visualizan las imágenes generadas por el

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visualizan las imágenes generadas por el ordenador. Existen tres tecnologías:� CRT (Tubo de Rayos Catódicos)� LCD-TFT (Pantalla de Cristal Líquido)� Plasma

Dispositivos de interactuación entre hombre y máquina

� Impresora�Permite trasladar el texto o la imagen

generada por computadora a soporte

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generada por computadora a soporte impreso. Dependiendo de la tecnología utilizada las podemos clasificar en:� De impacto� Sin impacto:

� Láser� De inyección de tinta

Dispositivos de interactuación entre hombre y máquina� Escáner

� Los escáneres son dispositivos ópticos que permiten introducir en el ordenador imágenes correspondientes a fotografías, dibujos, textos, etc… para lo cual se dividen dichas imágenes en una fina

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para lo cual se dividen dichas imágenes en una fina retícula de puntos procediendo a analizar, punto a punto los parámetros de luz y de color que presentan.

� Para ello, el escáner consta de un proyector de luz sobre el papel que contiene la imagen y un elemento captador para detectar la presencia o ausencia de tinta en dicho papel

Dispositivos de interactuación entre hombre y máquina� Una de las principales características de los

escáneres es su capacidad para reconocer textos: OCR – Reconocimiento Óptico de Caracteres, según el cual, el software del escaner es capaz de interpretar un conjunto de

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escaner es capaz de interpretar un conjunto de los puntos escaneados como un todo, y comparando este conjunto con unas determinadas plantillas (los tipos de letra) es capaz de reconocer si se trata de algún carácter conocido.

Dispositivos de interactuación entre hombre y máquina

� Otros periféricos de interfaz entre el hombre y la maquina son: pantalla táctil, tarjeta gráfica, videocamara, webcam,

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tarjeta gráfica, videocamara, webcam, plotter, joystick, touch-pad, lector de huellas digitales, …

Periféricos de interconexión remota

� Modem� El modem (modulador/demodulador) es un periférico

de comunicación remota que permite enviar la información digital de un ordenador por una línea

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información digital de un ordenador por una línea analógica.

� Para poder realizar esta transmisión se realiza una modificación de la señal digital por medio de una señal portadora según una de las propiedades físicas de las ondas (amplitud, frecuencia, fase).

Periféricos de interconexión remota

� Tarjeta de red� Las tarjetas de red, también llamadas adaptadores de

red, o tarjeta/unidad interfaz de red (NIC – Network Interface Card) constituyen un elemento fundamental en la composición de la parte física de una red de

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en la composición de la parte física de una red de área local.

� A diferencia con los módems, las tarjetas de red no realizan modulación alguna, es decir, transmiten señales digitales por líneas digitales.

� Las tarjetas pueden ser cableadas: conector RJ-45 con cable de par trenzado, o inalámbricas: estándares 802.11 b/g/n.

SOFTWARE

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El Ordenador

SOFTWARE

� Programa:�Conjunto de instrucciones que son

almacenadas secuencialmente en posiciones sucesivas de memoria y que serán

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sucesivas de memoria y que serán ejecutadas una tras otra.

Funcionamiento Básico

� Funcionamiento:�La unidad de control irá extrayendo

sucesivamente instrucciones de la memoria,

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sucesivamente instrucciones de la memoria, interpretándolas, extrayendo los operándoos implicados en la operación, y enviándolos a la unidad que realiza las operaciones, calculando el resultado.

Funcionamiento Básico

� Fases de ejecución de una instrucción� Lectura en memoria para extraer la instrucción a

ejecutar� Descodificación de la instrucción y cálculo de las

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� Descodificación de la instrucción y cálculo de las direcciones de los operándoos implicados.

� Ejecución de la operación:� Lectura en memoria para extraer los operándoos.� Envió de los operándoos a la ALU

� Almacenamiento del resultado en la posición indicada por la instrucción y cálculo de la instrucción siguiente.