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TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores TEMA 2. ARQUITECTURA DE COMPUTADORES 1 INTRODUCCIÓN 2 REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN 2.1 SISTEMAS DE NUMERACIÓN 2.2 CÓDIGO ASCII 2.3 UNIDADES DE MEDIDA DE LA INFORMACIÓN 3 COMPONENTES HARDWARE DE UN ORDENADOR 4 PLACA BASE 5 EL MICROPROCESADOR 6 MEMORIAS 6.1 MEMORIA RAM 6.2 MEMORIA CACHÉ 6.3 MEMORIA ROM-BIOS 6.4 MEMORIA RAM-CMOS 7 PUERTOS 8 PERIFÉRICOS DE ENTRADA 9 PERIFÉRICOS DE SALIDA 10 PERIFÉRICOS DE ALMACENAMIENTO 11 PERIFÉRICOS DE COMUNICACIÓN (O ENTRADA/SALIDA). 12 DRIVERS Página 1 TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores 1. INTRODUCCIÓN El término Informática proviene de la unión de dos palabras: Información y Automática. La Informática es la ciencia que estudia el tratamiento automático de la información mediante ordenadores. Un ordenador es una máquina electrónica que recibe datos y los procesa para convertirlos en información. Sus componentes básicos son el hardware y el software. El hardware es el conjunto de componentes físicos que integran el ordenador. Algunos ejemplos son el procesador, la memoria, impresora, disco duro, pantalla, etc. El software es el conjunto de componentes lógicos que hacen posible la realización de tareas específicas en un ordenador. Está formado por el sistema operativo, los programas y los datos. 2. REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN Para que los ordenadores puedan manipular datos, estos deben estar representados en código binario. La codificación binaria está basada en el sistema de numeración binario, que utiliza los dígitos 0 y 1 para representar cualquier número. La razón de utilizar sólo dos dígitos se debe a que todos los dispositivos de un ordenador trabajan con dos estados únicos: activado-desactivado, abierto-cerrado, pasa corriente-no pasa corriente. Es importante saber que con n dígitos binarios se pueden representar un total de 2n números distintos, que van desde el 0 hasta 2n-1. Ejemplos. 2.1. SISTEMAS DE NUMERACIÓN Un sistema de numeración es un conjunto de símbolos y reglas que permiten representar datos numéricos. Los sistemas de numeración que vamos a ver son posicionales, un mismo símbolo tiene distinto valor según la posición que ocupe. Página 2 TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores SISTEMA DE NUMERACIÓN DECIMAL. Es el que utilizamos habitualmente, se compone de diez símbolos o dígitos (0, 1, 2,..., 9). El valor de cada dígito está asociado a una potencia de base 10 y un exponente igual a la posición que ocupa el dígito (contado desde la derecha) menos uno. SISTEMA DE NUMERACIÓN BINARIO. Utiliza sólo dos dígitos (0 y 1) y es el usado por los ordenadores. El valor de cada dígito viene determinado por una potencia de base 2. CONVERSIÓN DE DECIMAL A BINARIO. Para convertir un número del sistema de numeración decimal al binario hay que realizar sucesivas divisiones por dos hasta que el último cociente sea uno. El resultado se logra al tomar el último cociente y todos los restos en orden inverso a como han sido obtenidos (última división a la primera). Ej: 77(10 = 1001101(2 CONVERSIÓN DE BINARIO A DECIMAL. Se suman los valores de todos los dígitos binarios. El valor de cada dígito es una potencia de base 2 y cuyo exponente es cero en el bit situado más a la derecha y se incrementa en una unidad según vamos avanzando posiciones hacia la izquierda, tal y como se muestra a continuación. 10011(2 = 1*20 + 1*21 + 0*22 + 0*23 + 1*24 = 1 + 2 + 0 + 0 + 16 = 19(10 2.2. CÓDIGO ASCII El ordenador necesita tener los datos codificados en forma binaria, es decir, convertidos en 0 y 1; por tanto, todos los caracteres (letras, números y otros caracteres especiales) deben disponer de un código binario, lo que da lugar al denominado código de caracteres, que representa cada carácter mediante un número binario. Existen distintos códigos de caracteres, siendo el más utilizado el código ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Página 3 TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores A cada carácter se le asocia un número decimal comprendido entre 0 y 255, que convertido al sistema de numeración binario, nos da el código del carácter formado por 8 bits. Por ejemplo, el carácter C se introducirá, manipulará y almacenará en su código binario 01000011. 2.3. UNIDADES DE MEDIDA DE LA INFORMACIÓN Bit: unidad más pequeña de información que puede manejar un ordenador. Un bit es un dígito binario, es decir, 0 o 1. Bit es la abreviatura de la palabra inglesa Binary Digit. Byte: conjunto de 8 bits. Cada carácter está representado por un byte. Estas unidades de medida resultan muy pequeñas, por lo que se necesitan algunos múltiplos del byte. 1 Kilobyte (Kb) = 1024 bytes = 210 bytes 1 Megabyte (Mb)= 1024 Kb = 220 bytes 1 Gigabyte (Gb) = 1024 Mb = 230 bytes 1 Terabyte (Tb) = 1024 Gb = 240 bytes 3. COMPONENTES HARDWARE DE UN ORDENADOR. Un ordenador se divide básicamente en varias partes, dependiendo de su función: • Unidades de Entrada/Salida: se las denomina también periféricos. Posibilitan el intercambio de información entre la máquina y el exterior. • Memoria central: se encarga de almacenar temporalmente las instrucciones, los datos y los resultados de los programas durante su tiempo de uso. • Unidad Central de Proceso: también denominada CPU. Es el auténtico cerebro del ordenador, se encarga de realizar todas las operaciones de procesamiento de datos y de controlar el funcionamiento del resto de dispositivos. Página 4 TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores FUNCIONAMIENTO BÁSICO DE UN ORDENADOR Para que el ordenador realice su tarea, se deben seguir estos pasos: • La información debe estar almacenada en algún periférico (disco duro, CD-ROM, …) • Esta información pasa a la memoria central del ordenador (RAM) • La CPU interpreta las instrucciones y procesa la información almacenada en memoria RAM. • Los resultados son enviados de nuevo a la RAM, desde donde podrán distribuirse a los restantes dispositivos. 4. PLACA BASE La placa base o placa madre es una amplia placa donde se conectan todos los componentes que constituyen el ordenador (memoria, CPU y periféricos), directamente o a través de ranuras de expansión. En las RANURAS DE EXPANSIÓN se introducen otras placas menores llamadas TARJETAS DE EXPANSIÓN, que permiten conectar distintos periféricos exteriores al ordenador (tarjeta de vídeo, de sonido, …). Para comunicar todos los dispositivos del ordenador y permitir el intercambio de datos a través de la placa base se utiliza una red de canales denominados BUSES. Estos buses no son más que un conjunto de líneas metálicas cada una de las cuales transmite distintos tipos de datos. El número de estas líneas depende de la arquitectura del ordenador (8, 16, 32, 64 líneas), que corresponde a la cantidad de bits que pueden transferirse a la vez (ancho de bus). Un componente fundamental de la placa base es el CHIPSET es un conjunto de circuitos integrados protegidos dentro de un encapsulado de plástico, que determinan el tipo de procesador que puede utilizar. Se encarga de la transferencia de datos entre los distintos componentes del ordenador: procesador, memoria, periféricos externos, ranuras de expansión,...).5. EL MICROPROCESADOR Página 5 TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores El microprocesador (CPU) es el circuito integrado central y más complejo del ordenador, encargado de ejecutar el sistema operativo y las aplicaciones. Procesa las instrucciones que contienen los programas en su código realizando las operaciones aritméticas y lógicas, por lo que se le considera como el “cerebro” del ordenador. Los componentes básicos del microprocesador son: • Unidad de control: interpreta las instrucciones y coordina el funcionamiento delos componentes internos del microprocesador. • Unidad aritmético-lógica: se encarga exclusivamente de realizar las operaciones aritméticas (sumas, restas, multiplicaciones y divisiones) y lógicas (comparaciones). • Registros. El microprocesador está conectado mediante un zócalo a la placa base y lleva incorporado un sistema de refrigeración que consta de un disipador de calor y de un ventilador que elimina el exceso de calor. Las características de un procesador varían según estos parámetros: • Marca. Los principales fabricantes de microprocesadores en el mercado son Intel y AMD. En el caso de dispositivos móviles la arquitectura x86 (Intel) y la arquitectura ARM (Apple, Samsung, Nvidia o Qualcomm). • Núcleos. Un procesador con varios núcleos puede ejecutar varias instrucciones de manera simultánea, por lo que su rendimiento será mayor cuanto mayor sea el número de núcleos. • Velocidad. Los actuales microprocesadores integran millones de transistores, pudiendo operar a frecuencias de varios Ghz. • Caché. Es una memoria de acceso rápido que integra el procesador para mejorar su rendimiento. • Bus de datos o FSB. Es la velocidad a la que circulan los datos por el bus. • Arquitectura. Se comercializan procesadores de 32 y 64 bits. Un procesador de 64 bits puede gestionar más datos en cada ciclo y acceder a mayor cantidad de memoria. Página 6 TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores La velocidad de los componentes de un ordenador se miden en Hz (hertzios) o múltiplos: • Hz: un ciclo por segundo • MHz: megahertzios o millones de ciclos por segundo • GHz: gigahertzios o miles de millones de ciclos por segundo. 6. MEMORIAS La memoria principal está formada por aquellos componentes capaces de almacenar datos y que están conectados directamente con la CPU del ordenador. En un ordenador hay varias memorias, de diferentes tipos y con distintas funciones. 6.1. MEMORIA RAM. La memoria RAM es un componente imprescindible para el ordenador. Su función consiste en almacenar las instrucciones y los datos para que la CPU pueda procesarlos y almacenar temporalmente el resultado de las operaciones realizadas. Se trata de una memoria de lectura/escritura y volátil (sin corriente eléctrica pierde la información), por lo que inicialmente se encuentra vacía. Se puede ampliar la cantidad de memoria del sistema, pues se presenta en forma de módulos que se insertan directamente en unos zócalos específicos de la placa base. Estos módulos tienen capacidades relativamente altas, actualmente suele ser habitual unos pocos gigabytes. Existen distintas tecnologías para fabricar este tipo de memoria SDRAM (SDR, DDR, DDR2, DDR3, RDRAM, …) diferenciándose unas de otras básicamente en la velocidad de acceso y transferencia de la información que contienen. 6.2. MEMORIA CACHÉ La memoria caché es una memoria de menor tamaño que la memoria principal, pero de acceso mucho más rápido. La CPU utiliza esta memoria para Página 7 TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores reducir el tiempo de acceso a los datos ubicados en la memoria principal que se usan con frecuencia. La primera vez que se accede a un dato se copia desde la memoria principal a la caché. Los accesos siguientes se harán directamente sobre la caché que, a ser mucho más rápida, consigue que el tiempo de acceso a los datos sea mucho menor. 6.3. MEMORIA ROM-BIOS La memoria ROM (Read Only Memory) es una memoria de sólo lectura, es decir, no se puede escribir en ella. Contiene información grabada por el fabricante, que no desaparece al desconectar el ordenador, es no volátil. La BIOS (Basic Input Output System) es imprescindible para la puesta en funcionamiento del ordenador, ya que contiene instrucciones para llevar a cabo el chequeo inicial del equipo, además de datos técnicos para inicializar los distintos componentes conectados a él. Cuando se arranca un ordenador, la BIOS chequea, en este orden, los siguientes componentes: la CPU, el bus de sistema para comprobar que todos los periféricos funcionan correctamente, el reloj del sistema, la memoria RAM, el teclado y las unidades de disco. La información obtenida se compara con la almacenada en la memoria CMOS y detecta cualquier cambio en los componentes o configuración del sistema. Si el resultado del chequeo es correcto, comenzará a cargarse el sistema operativo; en caso contrario, el sistema emitirá un pitido e informará del problema. No es ampliable, pues suele estar soldada a la placa base. 6.4. MEMORIA RAM-CMOS Es una cantidad de memoria incorporada en un chip de la placa base utilizada praa almacenar los cambios en el hardware o en su configuración que realice el usuario. Esta memoria utiliza un consumo eléctrico muy bajo que mantiene su información mediante una pila. Esta memoria también se encarga de mantener la fecha y la hora del sistema. Página 8 TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores 7. PUERTOS Además de los distintos componentes que se conectan a la placa base directamente, ésta también dispone de una serie de conexiones externas para la conexión de distintos periféricos. A estas conexiones se las conoce como PUERTOS y se diferencian entre sí por la velocidad de transmisión y el tipo de dispositivos que se pueden conectar a ellos. Los puertos son interfaces que permiten enviar o recibir datos entre el ordenador y los periféricos. Los más comunes son: • Puerto USB (Universal Serial Bus). Es un puerto serie de gran velocidad que además provee alimentación eléctrica entre el ordenador y el periférico. Otra característica fundamental es que permite conectar y desconectar dispositivos sin necesidad de apagar el ordenador. El estándar USB ha evolucionado desde su lanzamiento por versiones como USB 1.0, USB 1.1, USB 2 y USB 3. La diferencia principal es la tasa de transferencia de información y el número máximo de dispositivos que se pueden conectar a ellos. • Puertos eSATA. Se utiliza para conectar dispositivos de almacenamiento internos y externos, principalmente la conexión de discos duros, discos multimedia y unidades ópticas (DVD, Blu-ray, etc.). • Puerto RJ45. Se emplea para conectar el ordenador por cable a redes Ethernet. Tiene 8 pines. • HDMI. Es una interfaz digital para transferir datos multimedia de alta definición de audio y de vídeo. Permite conectar dispositivos como ordenadores, reproductores multimedia, televisores digitales y videoconsolas. • Puertos de audio. Contiene diversos conectores Jack que se utilizan para la transmisión de sonido. Los conectores se diferencian por colores en función de su utilidad: entrada (azul), salida (verde), micrófono (rosa). Página 9 TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores • PuertoThunderbolt. Es un puerto de alta velocidad que hace uso de tecnología óptica con capacidad para ofrecer un gran ancho de banda. Ha sido concebido para reemplazar a los puertos USB y HDMI; puede transferir un Blu-ray en pocos segundos. Esta tecnología está desarrollada por Intel en colaboración con Apple Inc. Los puertos que están actualmente en desuso, aunque se siguen incluyendo para mantener la compatibilidad con periféricos antiguos, son: • Puertos serie, PS/2 y paralelo. Transfieren la información de forma lenta, por lo que se utilizan con dispositivos que envían o reciben poca información como el ratón, teclado o la impresora. Estos puertos fueron sustituidos por el USB. • Puetos VGA y DVI. Conectan la salida de la tarjeta gráfica al monitor. Los estándares VGA son analógicos y se utilizan con dispositivos CRT mientras que el DVI es una interfaz de vídeo digital para pantallas planas. Poco a poco están siendo sustituidos por la interfaz HDMI. • IEEE1394 o Firewire. También conocido como i.Link, es una interfaz de conexión destinado a la entrada y salida de datos en serie a gran velocidad. Suele utilizarse para la interconexión de dispositivos digitales como cámaras de vídeo, cámarasde fotos, etc. Su escasa popularidad ha dado lugar a que sea reemplazado por HDMI. Página 10 TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores 8. PERIFERICOS DE ENTRADA. Permiten introducir datos e instrucciones en el ordenador. TECLADO Es el dispositivo que permite introducir datos en el ordenador haciendo uso de las teclas que contiene. Se conecta al ordenador inalámbricamente o a través de un puerto USB. La disposición de teclas varía en función del país. La distribución QWERTY es la más común en os teclados, llamada así por las primeras letras que aparecen en la parte superior izquierda del teclado. El teclado de un PC tiene en la parte central el teclado alfanumérico, en la parte superior las teclas de función (F1...F12), teclado numérico en la parte derecha y teclado de cursores o de edición en la parte central inferior. RATÓN Determina la posición del cursor en la pantalla mediante el movimiento del mismo. Hay varias tecnologías para detectar el movimiento del ratón y enviar la información al sistema. Los dos tipos de ratones que se utilizan habitualmente son: • Ratones ópticos: su funcionamiento se basa en un sensor óptico que fotografía la superficie sobre la que se encuentra y detectando las variaciones entre sucesivas fotografías, se determina si el ratón ha cambiado su posición. • Ratones láser: utilizan un láser de gran resolución para detectar el movimiento, por lo que son muy sensibles y precisos. Además de por su tecnología, los ratones se caracterizan por su forma, el número de botones que tienen o su precisión de movimiento, que se mide en ppp (puntos por pulgada). ESCÁNER Es un dispositivo óptico que explora un documento y lo digitaliza para Página 11 TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores introducirlo en el ordenador. El documento se explora línea por línea con un sensor que se va desplazando para captar la imagen. Hay diferentes tipos en función de su campo de aplicación: • Escáner de documentos para digitalizar imágenes o texto. En el caso de texto, se utiliza un software específico para el reconocimiento óptico de caracteres (OCR). A mayor resolución del escáner, mayor calidad tendrá el documento escaneado. • Escáner 3D para escanear objetos tridimensionales para modelado 3D. Se utiliza en industria, arqueología, animación, medicina, videojuegos,... • Escáner biométrico para identificar a personas a través de su iris, retina, huellas dactilares, cara, etc. • Lector de códigos de barras y códigos QR, que leen e interpretan códigos que llevan asociada información, permitiendo identificar un producto, mostrar información asociada a objetos, acceder a páginas web, etc. OTROS PERIFÉRICOS DE ENTRADA • Tabletas digitalizadoras: se utilizan para crear dibujos y gráficos con gran precisión. Frecuentes en aplicaciones de dibujo (delineantes, arquitectos, diseñadores, etc) • Lectores de tarjetas: suelen ser tarjetas con banda magnética, tarjetas con chip, tarjetas de memoria flash. Algunos ectores pueden ir incrustados en otros periféricos, como es el caso de teclados que incluyen un lector de DNIe. • Camaras digitales: dispositivos que permiten introducir imágenes y vídeos en el ordenador. Cámaras fotográficas digitales, videocámaras y cámaras web, usadas para realizar videoconferencias. • Micrófono. Conectado a la tarjeta de sonido permite recoger sonidos que podemos grabar en el ordenador. Página 12 TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores 9. PERIFÉRICOS DE SALIDA. Permiten obtener información del ordenador, una vez que los datos han sido procesados. Estos dispositivos pueden estar conectados por cable o de forma inalámbrica, utilizando tecnologías como la radiofrecuencia, los infrarrojos, el Bluetooth o la Wi-Fi. MONITOR Se conecta a la CPU a través de una tarjeta gráfica que traduce la información generada por el ordenador para ser presentada visualmente. Todo monitor necesita ser controlado por una tarjeta gráfica y junto con ellas forman el sistema de sonido. Algunas de las características más importantes son: • Tamaño. Viene determinado por las pulgadas que mide la diagonal de la pantalla. El tamaño varía en función del tipo de ordenador: sobremesa, entre 19” y 25”; portátiles entre 11” y 17”; tablets entre 7” y 12”; y los teléfonos inteligentes entre 4” y 6”. • Tecnología. La imagen de un monitor se compone de pequeños puntos llamados píxeles. Hay varias tecnologías en función de cómo se iluminan esos píxeles: LED, LCD, plasma,... La evolución tecnológica incide favorablemente en la calidad de la imagen, con monitores cada vez más planos y de menor consumo. • Resolución. La resolución es el número de píxeles que se pueden ubicar en la horizontal y en la vertical de la pantalla. Debe estar acorde con el tamaño del monitor y cuanto mayor sea la resolución de un monitor, mejor será la calidad de la imagen en pantalla. Los monitores de alta definición tienen, al menos, una resolución de 1920 x 1080 píxeles. • Calidad de imagen. Además de la resolución, hay varios factores que influyen en la calidad de la imagen del monitor, como el contraste, brillo, tiempo de respuesta, etc. • Frecuencia. Se mide en hercios (Hz) e indica el número de veces que se refresca la pantalla cada segundo. Un valor bajo de frecuencia supondrá que la imagen vibre, provocando cansancio visual. • Conectores. HDMI, DVI, etc. Página 13 TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores TARJETA GRÁFICA Es una tarjeta de expansión que se inserta en una ranura de la placa base y se encarga de generar y controlar la información que aparece en el monitor. Incluye su propio procesador, memoria, etc. y puede ser tan potente como un ordenador. IMPRESORA Permiten transferir la información del ordenador al papel. Esta información puede ser tipo texto o imágenes. Antiguamente se conectaban al puerto paralelo, pero hoy en día lo más habitual es la conexión USB. Sus características más importantes son: • Resolución. Define la calidad de la impresión y se mide en ppp (puntos por pulgada) o dpi (dots per inch), que indican el número de puntos que puede imprimir en una pulgada. • Velocidad. Se mide en ppm (páginaspor minuto). En función de su tecnología, las impresoras se clasifican en: • Impresoras matriciales o de margarita. En desuso. Basaban la impresion en el golpeo de un conjunto de agujas sobre una cinta impregnada de tinta que, al tomar contacto con el papel, marcaba los caracteres. Funcionamiento similar al de una máquina de escribir. • Impresoras de inyección de tinta. Son las más populares por su capacidad de impresión de calidad a bajo coste. Imprimen a través d eun cabezal con pequeños inyectores que disparan gotas microscópicas de tinta sobre el soporte utilizado. Disponen de un cartucho de tinta negra y de otros con los colores básicos, que se combinan para conseguir impresiones con una alta gama de colores. • Impresoras láser. Utilizan una tecnología similar a la de las fotocopiadoras. Emplean polvo tóner que se adhiere al papel por atracción electrostática. Son mucho más rápidas que las de chorro de tinta y resultan más económicas si se imprimen muchas páginas. Página 14 TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores • Impresoras 3D. Capaces de modelar diseños en 3D, creando piezas o maquetas volumétricas a partir de diseños realizados por ordenador. Originariamente se utilizaban en diseño industrial, medicina y arquitectura, aunque su uso se ha extendido a los hogares. En función de su tecnología utilizan tinta aglomerante, polvo que se polimeriza en un líquido o materiales termoplásticos. OTROS PERIFÉRICOS DE SALIDA • Altavoces y auriculares. Reproducen el sonido procedente de aplicaciones, vídeos, juegos, etc. • Proyectores. Dispositivos que reciben una señal de vídeo y proyectan la imagen a un tamaño muy superior a la de un monitor. • Plotter. Modelo especial de impresora que se utiliza en diseño asistido por ordenador para imprimir planos, diseños industriales, dibujos técnicos, mapas y circuitos eléctricos a una calidad excelente. 10. PERIFÉRICOS DE ALMACENAMIENTO. Se utilizan para guardar la información de forma permanente. La información se guarda digitalizada, es decir, convertida en ceros y unos, que es el código utilizado por el ordenador. Cuando se trabaja con el ordenador, la información se guarda en la RAM, para que pueda ser gestionada por la CPU, pero esta memoria es volátil, por lo que su contenido desaparece al apagar el ordenador. Por ello es imprescindible disponer de un sistema de almacenamiento secundario que permita guardar la información de forma permanente y, así, evitar su pérdida. Dependiendo de la tecnología usada para grabar la información, los dispositivos de almacenamiento se clasifican en: • magnéticos • ópticos • memorias flash Página 15 TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores SOPORTES MAGNÉTICOS Guardan la información sobre una superficie de naturaleza magnética. Les afectan las altas y bajas temperaturas, la humedad, los golpes y rozaduras y sobre todo los campos magnéticos DISQUETES O DISCOS FLEXIBLES No usados ya. Era el soporte de almacenamiento que se utilizaba para guardar documentos personales y transportar información de un ordenador a otro. Los más usados eran los de 31/2” cuya capacidad era de 1,44MB. DISCOS DUROS Usados para almacenar gran cantidad de información. Todos los ordenadores incluyen, como mínimo, uno. Se compone de varios platos, apilados en un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Entre los platos están situadas unas cabezas de lectura-escritura que leen y escriben en las dos caras de cada disco. Su tamaño ha aumentado vertiginosamente, pasando del primer disco duro de 5MB, que pesaba una tonelada, a los discos actuales de varios TB con un tamaño algo mayor que un teléfono móvil. Pueden ser de varios tipos: IDE, SCSI, SATA, SAS, etc. En un disco magnéticos se diferencian: ➢ Caras: superficies superior e inferior de cada disco. ➢ Pistas: círculos concéntricos en que se divide cada cara del disco. ➢ Sectores: divisiones que se hacen en cada pista. Cilindros: conjunto de pistas situadas en la misma posición de cada disco. Página 16 TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores SOPORTES ÓPTICOS Son discos circulares donde la información se lee y se almacena con un láser. La aparición de los primeros discos ópticos, CD-ROM, provocó una revolución en los sistemas de almacenamiento, debido a la enorme cantidad de información que permitían contener frente a sus antecesores: los disquetes. Pronto fueron sustituidos por los DVD, y estos a su vez, por los Blu-ray. Los discos ópticos se presentan en varios formatos: • Sólo lectura. Grabados de fábrica y no se puede grabar en ellos. Se llaman por su nombre original: CD-ROM, DVD, Blu-ray (BD), etc. • Grabable (R, Recordable). Se pueden grabar una sóla vez. CD±R, DVD±R, BD±R. • Regrabable (RW, Rewritable). Permiten borrar y grabar nueva información. CD±RW, DVD±RW, BD±RW. • Doble Capa (DL, Double Layer). Utilizan una segunda capa para grabar datos, por lo que tienen doble capacidad de almacenamiento. DVD±R DL. CD (Compact Disc) Soporte digital óptico usado para almacenar cualquier tipo de información. La información está grabada en una sóla cara, siguiendo una pista única en forma de espiral que comienza en el centro del disco y termina en el borde exterior. Esta pista está dividida en sectores. Su capacidad estándar es de 650 o 700 MB de datos y 74 a 80 minutos de audio. DVD (Digital Versatile Disc) Disco óptico que surgió por la necesidad de disponer de mayor capacidad, sobre todo en el almacenamiento de vídeo. Tiene una capacidad de 4,7 GB por capa. Aunque la tecnología usada es análoga a la de los CD, su láser es distinto. Esto implica que el mismo láser no puede utilizarse para leer ambos tipos de discos. En la práctica, la mayoría de los fabricantes incorporan, en sus unidades lectoras de DVD, un segundo láser que permite la lectura de CD. Página 17 TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores BLU-RAY El Blu-ray es un disco óptico empleado para vídeo de alta definición, 3D y sonido envolvente. Tiene una capacidad de almacenamiento de 25 a 33,4 GB por capa. Obtiene su nombre del color azul del rayo láser. La letra e de la palabra original “blue” fue eliminada debido a que, en algunos países, no se puede registrar como nombre comercial una palabra de uso común. HVD (Holographic Versatile Disc) Utilizan la técnica de la holografía, combinando un rayo láser rojo y otro verde-azul en un único haz. Tienen una capacidad de almacenamiento de hasta 6 TB, con una tasa de transferencia de 1 Gigabit/s. MEMORIAS FLASH La memoria flash es un sistema de almacenamiento estático que no necesita corriente para mantener guardados los datos. Funciona mediante impulsos eléctricos y alcanza velocidades de funcionamiento muy superiores a otros dispositivos, porque permite leer y escribir datos de forma simultánea. Se ha convertido en un soporte de uso habitual para almacenar y transportar información ya que, entre sus características destacan su gran capacidad, sus pequeñas dimensiones, su precio asequible, su gran resistencia, la posibilidad de usarla en dispositivos de diferente tipo y su facilidad de empleo. La vida de una memoria flash no es indefinida, se cifran enre cien mil y un millón las veces que se puede grabar información en ella. Las memorias flash más empleadas son las memorias USB y las tarjetas de memoria (para cámaras digitales y móviles:SD, MiniSD, MicroSD, NanoSD, Compact Flash, Memory Stick, xD, MMD, etc.) 11. PERIFÉRICOS DE COMUNICACIÓN Los ordenadores se conectan en red por medio de dispositivos físicos con la finalidad de compartir información, recursos y servicios. Los dispositivos de comunicación necesarios para interconectar los equipos varían en función de la red. Algunos de los más comunes son las tarjetas de red, los módems, los Página 18 TIC 1º BACH. Tema 2. Arquitectura de computadores routers, los switches y los dispositivos PLC. 12. DRIVERS Cuando se adquiere un ordenador se debe recibir los programas básicos para hacerlo funcionar, el sistema operativo y los controladores de los dispositivos. Un DRIVER o controlador es un software que sirve de intermediario entre un dispositivo de hardware y el sistema operativo, por lo tanto le indica al sistema operativo como comunicarse con ese dispositivo. Hay que localizar el driver del modelo de dispositivo en concreto que se posee y además comprobar que está diseñado para el sistema operativo que se está utilizando. Los drivers y actualizaciones suelen estar disponibles en la página web del fabricante. Página 19 CONVERSIÓN DE DECIMAL A BINARIO.
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