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Hardware

H A R D W A R E


1. Introducción


En los sistemas informáticos existen dos componentes claramente diferenciables, la parte fí­sica o hardware y la parte lógica o software. En inglés, ware significa soporte, hard duro (o fí­sico) y soft blando.

El hardware está formado por los elementos fí­sicos del ordenador: la caja de la torre, los circuitos electrónicos, la pantalla, el teclado, el ratón, el disco duro, CD-ROM, etc. Es por tanto la parte fí­sica del ordenador.

El software, o parte lógica es el conjunto de programas que nos permiten controlar el funcionamiento del ordenador, así­ como los datos que este maneja.

Un programa es un conjunto de órdenes que indican al ordenador qué acciones hay que realizar sobre los datos para obtener los resultados que desea el usuario. Cualquier tarea que realiza el ordenador (escribir una carta, jugar, navegar por Internet, leer el correo electrónico) necesita de un programa que le "explique" al ordenador lo que tiene que hacer y cómo hacerlo.

Ambas partes son imprescindibles para que el ordenador funcione. De nada sirve un ordenador (hardware) sin el software para manejarlo, igual que no sirve de nada un buen programa sin una máquina donde ejecutarlo.

El hardware lo componen por tanto los elementos fí­sicos de un ordenador: la propia caja o torre, los dispositivos externos, los cables, los soportes de información (discos, puertos usb...), etc. Podemos decir que el hardware de un ordenador está formado básicamente por la CPU (unidad central de proceso) o microprocesador que se encarga de procesar los datos; la memoria, que almacena la información, y los periféricos de entrada y salida, que permiten el intercambio de datos o información con el exterior, así­ como su almacenamiento. Todos los dispositivos deben estar interconectados para que la información fluya de entre ellos según sea necesario; ésa es la misión de los buses, (conjunto de cables que
hacen de auténticos canales o autopistas por los que circula la información).


2. Componentes del ordenador

Al abrir la torre o semitorre de cualquier ordenador podemos observar a simple vista una serie de componentes caracterí­sticos, como podemos ver en la imagen:

Placa base o placa madre (motherboard). Amplia placa donde se conectan bien directamente o bien a través de las ranuras de expansión los distintos elementos que componen el ordenador.

Microprocesador (o CPU). Podrí­amos decir que es el cerebro del ordenador. Un potente microchip1 cuya misión es dirigir, controlar y coordinar el funcionamiento de todos los dispositivos del ordenador para realizar la tarea que en cada momento tenga que hacer.

Memoria.

Memoria RAM. Es un componente básico del ordenador ya que cualquier dato o programa que queramos utilizar debe estar antes almacenado en esta memoria electrónica. Es de acceso aleatorio y muy rápida (un acceso para leer o escribir tarda entre 4,5 y 8 nanosegundos) pero volátil,
por lo que al apagarse el ordenador se borra la información que contiene.

ROM Bios. Es una memoria de sólo lectura (Read Only Memory) y contiene información grabada por el fabricante que permanece al apagarse el ordenador, cuya función es la de almacenar datos sobre la configuración del ordenador así­ como el programa de chequeo inicial y arranque del mismo.

1 Microchip: pastilla o chip en el que se encuentran integrados todos los componentes electrónicos
(fundamentalmente transistores) necesarios para realizar una función.

Buses. Conjunto de cables impresos en la placa base o protegidos por un material aislante, por donde circula la información entre los diferentes dispositivos del ordenador.

 Reloj. Aunque a primera vista pueda no parecerlo, es un componente esencial
del ordenador ya que todos sus dispositivos han de funcionar coordinados y
sincronizados. Aunque la velocidad de proceso de un ordenador depende de
varios factores, el principal es la velocidad de reloj; que se mide en ciclos por
segundo (hertzio). Podrí­amos decir que una CPU que trabaje a 3,2 Ghz realiza
3.200.000.000 operaciones por segundo, aunque en realidad son menos porque
muchas operaciones (matemáticas por ejemplo) requieren de varios ciclos de
reloj.
 Ranuras de expansión y tarjetas. Cuando queremos conectar un dispositivo
externo del que la placa base no dispone (módems, tarjetas de red,
capturadoras de ví­deo etc), necesitamos insertar una tarjeta de expansión con
dicho dispositivo. Para ello, la placa base dispone de una serie de zócalos
(ranuras de expansión).
 Puertos. Conectores que permiten comunicar el ordenador con dispositivos
externos, bien mediante un cable o de forma inalámbrica. Existen varios tipos:
 S erie: Los datos se transmiten por un único cable, bit a bit. Se utilizan
para conectar dispositivos "lentos" como el teclado o el ratón.
 P aralelo: La transmisión se realiza por varios cables de forma
simultanea (suelen transmitir 8 bits a la vez). Permiten una mayor
velocidad de transmisión por lo que se utilizan por ejemplo para conectar
impresoras y discos, pero deben ser cortos debido a las interferencias
que se producen entre los diversos cables.
 U SB: Universal Serial Bus o bus serie universal. Como su nombre indica
es un conector serie pero que permite altas velocidades de transmisión.
De aparición relativamente reciente (1996), es el puerto más utilizado
actualmente por varias razones:
 Permite conectar hasta 127 periféricos en cadena.
 Flexibilidad de conexión. Además de poder utilizar concentradores
USB, muchos periféricos suelen incluir una salida USB para poder
conectar otro dispositivo a través de ella.
 Los dispositivos pueden conectarse/desconectarse con el ordenador
encendido.
 F irewire: Literalmente significa "cable de fuego", lo que da idea de la
altí­sima velocidad de transmisión que permiten.
En la siguiente imagen podemos ver:
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1. dos puertos serie tipo
PS/2 para ratón (verde) y
teclado (morado)
2. dos puertos USB
3. dos puertos serie.
4. 1 puerto paralelo.
3. Periféricos de Entrada.
Conjunto de dispositivos que permiten la entrada de datos hacia la memoria
RAM y la CPU del ordenador. Los más conocidos son el teclado y el ratón.
También son periféricos de entrada las cámaras digitales, scaners, micrófonos,
lectores de código barras, lápices ópticos, webcams, joysticks etc.
Ratón óptico. Mientras que un ratón
mecánico utiliza una bola y ruedas para
detectar el movimiento, el óptico se basa
en la luz emitida por diodos. Aunque los
primeros ratones ópticos sólo funcionaban
sobre una alfombrilla metálica con una
rejilla pintada sobre la misma, en la
actualidad admiten cualquier tipo de
superficie siempre que no refleje la luz.
4. Periféricos de Salida.
Conjunto de dispositivos que permiten la salida, desde la memoria RAM, de los
resultados producidos por el ordenador:
Impresoras. Permiten imprimir la información no sólo en papel sino en otros
también soportes (transparencias...). Las más utilizadas actualmente son las láser
(más rápidas y mayor calidad), de chorro de tinta o inyección (proyectan tinta a
presión sobre el papel utilizando pequeños inyectores) y las térmicas.
Monitores TFT (Thin Film Transistor). En poco tiempo han desbancado del
mercado a los "antiguos" monitores CRT cuyo uso está quedando reducido a
sectores profesionales como el del diseño gráfico donde su uso sigue aportando
ventajas respecto a las pantallas planas TFT.
CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory). Dispositivo óptico que permite
almacenar de 650 a 700 Mb de datos. La información se almacena sólo en una de
las caras, siguiendo una pista única en forma de espiral que va desde el centro
hacia el borde. La otra cara del CD-ROM está recubierta de un material opaco
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para que el disco funcione a modo de espejo y
permita reflejar la luz. Para grabar la
información, se realizan microscópicas muescas en la
superficie del disco para cada 0 binario. La lectura
de la información se realiza haciendo incidir un
pequeño rayo láser. En el caso de que incida sobre
una muesca, el rayo se dispersa, mientras que si lo
hace sobre una superficie plana (1 binario), el rayo se
refleja y es detectado por un sensor lumí­nico. La
velocidad de lectura es sensiblemente superior a la
de escritura y mucho más que la de los dispositivos magnéticos como los discos
duros. Por ejemplo, un lector de CD-ROM a 52x lee los datos del disco a razón de
7,62 Mb por segundo.
DVD. Utilizan la misma tecnologí­a que los CD-ROM, pero al utilizar una
mayor densidad y a veces grabar los datos en varias capas, permiten almacenar 4,7
Gb (pueden llegar hasta los 17 Gb). Estas caracterí­sticas y el utilizar un láser
distinto, hace que no se pueda utilizar la unidad de CD-ROM para los DVDs, aunque
sí­ fabricar unidades que vayan equipadas con ambos láser.
También son periféricos de salida los plotters y los altavoces.
5. Periféricos de Entrada y Salida.
Dispositivos que permiten el intercambio de datos en ambas direcciones:
discos duros, disquetes, memorias USB, módems,
pantallas táctiles
Memorias USB. Básicamente es una memoria flash2
integrada con un interfaz de puerto USB y utilizada como
pequeño sistema de almacenamiento portátil de hasta 16
Gb. (en 2006).
Ejercicio:
2 Memoria flash: memoria EEPROM (Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory) que, al
contrario que la memoria RAM, no necesita de una fuente de electricidad externa para mantener la
información.
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Investiga acerca de los siguientes inventos: ratón, impresora, pantalla TFT. Indica en
qué año y quien los inventó. Analiza la repercusión social posterior que han tenido.
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