Hardware

El hardware es el equipo utilizado para el funcionamiento de un ordenador. se refiere a los componentes materiales de un sistema informático. La función de estos componentes suele dividirse en tres categorías principales: entrada, salida y almacenamiento. Los componentes de esas categorías están conectados a través de un conjunto de cables o circuitos llamados bus con la unidad de proceso del ordenador, el microprocesador que controla el ordenador.

  Placa base

La placa base (mainboard) o placa madre (motherboard), es el elemento principal de todo el ordenador, al que se conectan todos los demás dispositivos.

Físicamente, es una tarjeta grande que contiene muchos circuitos. Los principales elementos  que contiene son:

·        El zócalo: es el lugar donde se encuentra el microprocesador.

·        La memoria: generalmente en forma de módulos.

·        Slots o ranuras de expansión:  lugar donde se conectan las tarjetas.

·        Chips de control: donde se encuentra la BIOS y otros elementos.

Una placa base moderna tiene este aspecto:

Elementos de la placa base:

El microprocesador

El microprocesador es el cerebro del ordenador. Es un chip, un tipo de componente electrónico en cuyo interior existen miles de elementos llamados transistores, cuya combinación permite realizar el trabajo que tenga encomendado el chip.

Los microprocesadores suelen tener forma de cuadrado o rectángulo negro, y van sobre el zócalo o soldados a la placa o, el caso del Pentium II, metidos dentro de una especie de cartucho que se conecta a la placa base.

A menudo al microprocesadores le denomina la CPU (Unidad Central de Proceso), aunque este término también es utilizado para referirse a todo el conjunto que contiene la placa base.

La velocidad de un microprocesador se mide en megahertzios (MHz) o gigahertzios (GHz). Actualmente los microprocesadores tienen dos velocidades:

·       Velocidad interna: la velocidad a la que funciona internamente.

·        Velocidad externa o del bus: la velocidad a la que se comunican el microprocesador y la placa base.

Partes del microprocesador:

·        Encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio para darle consistencia, impedir su deterioro y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplarán a su zócalo o a la placa base.

·        Memoria caché: es una memoria muy rápida que emplea el microprocesador para tener cerca datos que previsiblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo el tiempo de espera.

·        Coprocesador matemático: parte del microprocesador especializada en los cálculos matemáticos.

Memoria

Memoria  RAM

La memoria principal o RAM (acrónimo de Random Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el ordenador guarda los datos que está utilizando en el momento presente.

Físicamente, los chips de memoria son rectángulos negros que suelen ir soldados en grupos a unas placas con pines o contactos

La diferencia entre la memoria RAM  y otros tipos de memoria de almacenamiento, como los discos duros o disquetes es que la RAM es mucho más rápida y se borra al apagar el ordenador, no como éstos.

Memoria  ROM

La memoria ROM o memoria de sólo lectura es una memoria basada en semiconductores que contiene instrucciones o datos que se pueden leer pero no modificar.

La memoria ROM lleva impresos unos programas a los que el usuario no tiene acceso, pero que son imprescindibles para que el ordenador pueda comenzar a funcionar. Estos programas reciben el nombre de firmware, y son los que, entre otras funciones, tienen la misión de arrancar el sistema operativo.

El firmware varía su contenido de unos ordenadores a otros. Mientras que alguno ordenadores tienen muy poca cantidad de memoria ROM ocupada con esta información, otros incluyen en esta parte de la memoria central un intérprete de base, que permite trabajar en este lenguaje una vez que encendemos el ordenador, y sin necesidad de cargar el sistema operativo, puesto que se ha cargado automáticamente al conectar el ordenador.

Sistemas de almacenamiento

Disco duro

El disco duro es uno de los elementos habituales en los ordenadores desde los tiempos del 286. Un disco duro está compuesto de numerosos discos de material sensible a los campos magnéticos, apilados unos sobre otros.

Actualmente los tamaños de los discos duros son del orden de varios gigabytes (al principio eran de 10 o 20 MB), el tiempo medio de acceso es muy bajo y su velocidad de transferencia es tan alta que deben girar a más de 5.000 rpm, y llevan un ventilador para refrigerar el calor que provoca esta gran velocidad.

Una de las diferencias fundamentales entre los discos duros de antes y los actuales es su interfaz de conexión. Antiguamente se usaban diversos tipos, como MFM, RLL o ESDI, aunque en la actualidad sólo se emplean dos: IDE y SCSI.

Interfaz IDE:

Es el más usado en PCs normales, debido a que tiene un balance bastante adecuado entre precio y prestaciones. Los discos duros IDE se distribuyen en canales en los que puede haber un máximo de 2 dispositivos por canal.

En cada uno de los canales IDE debe haber un dispositivo Maestro y otro Esclavo. El maestro es el primero de los dos y se suele situar al final del cable, el esclavo es el segundo, normalmente conectado en el centro del cable  entre el maestro y la controladora.

Interfaz SCSI:

Acrónimo de Small Computer Systems Interface. La tecnología SCSI ofrece una tasa de transferencia de datos muy alta entre el ordenador y el dispositivo SCSI. La principal virtud de SCSI es que dicha velocidades mantiene casi constante en todo momento sin que el microprocesador realice apenas trabajo.

Esto hace que la ventaja de los discos duros SCSI sea apreciable en ordenadores cargados de trabajo, como servidores, o cuando se realiza multitarea de forma intensiva.

Unidades de disquete

El disquete no ha tenido siempre un tamaño estándar. Desde que salió la primera disquetera en el año 1981, ha habido casi diez tipos distintos de disquetes. Los primeros eran flexibles y bastante grandes, de 5,25 pulgadas de ancho. La capacidad primera era de 160 Kb y desde este tamaño fue creciendo hasta llegar a los 1,44 MB, que es la capacidad de un disquete actual, que también tiene un tamaño de 3’5 pulgadas, son más rígidos y están protegidos por una pestaña metálica.

Los tipos más comunes de disquetes son:

Unidades de disquete

Disquetera

Grabadoras de CD-ROM

Las grabadoras son como lectores de CD-ROM pero que permiten grabar además de leer. Los CDs gravables son especiales y de dos tipos: CD-R (Recordable, grabable sólo una vez), y CD-RW (ReWritable, regrabable múltiples veces).

Las grabadoras de CD-ROM tienen unos pros y unos contras:

Pros: alta seguridad de los datos, compatibilidad, bajo precio de los discos

Contras: inversión inicial, capacidad y velocidad reducidas

Otros sistemas de almacenamiento

Los otros sistemas de almacenamiento más comunes son:

Tarjeta de sonido

El PC no fue pensado en un principio para manejar sonido, sólo utilizaban el altavoz interno para emitir pitidos de alerta. En un principio, el altavoz servía para comunicar errores al usuario, ya que la mayoría de veces, el ordenador debía quedarse solo trabajando.

La aparición de los videojuegos fue el detonante de la tarjeta de sonido, sin ellos los ordenadores se abrían quedados mudos.

La primera tarjeta de sonido y más conocida en la actualidad fue la tarjeta Sound Blaster. Posteriormente aparecieron el resto de tarjetas de sonido: SoundBlaster PRO, SoundBlaster 16, Gravis, AWE 32, etc.

   Tarjeta de video

La tarjeta de video es lo que transmite al monitor la información gráfica que debe presentar en la pantalla. Realiza dos operaciones:

·        Interpreta los datos que le llegan del procesador, ordenándolos y calculando para poder presentarlos en la pantalla en forma de un rectángulo compuesto de puntos individuales de diferentes colores (píxels).

·        Coge la salida de datos digitales resultante de ese proceso y la transforma en un señal analógica que pueda entender el monitor.

Estos dos procesos suelen ser realizados por: el microprocesador gráfico y el conversor analógico-digital.

Al principio todas las entradas y salidas de datos se realizaban mediante tarjetas de datos perforadas , o mediante el teclado y primitivas impresoras.

  Monitor

Es la pantalla en la que se ve la información suministrada por el ordenador.

Una de las características más importantes del monitor es la resolución. La resolución es el número de puntos que puede representar el monitor por pantalla, en horizontal x vertical.

Cuanto mayor sea la resolución de un monitor, mejor será la calidad de la imagen en pantalla, y mayor será la calidad del monitor.

Hay dos tipos: uno se trata de un aparato basado en un tubo de rayos catódicos (CRT) como el de los televisores, y el otro se utiliza básicamente en los portátiles y utilizan una pantalla plana de cristal líquido (LCD).

Monitor  CRT

Las pantallas planas ,  se basan en tecnologías de cristal líquido, parecidas a las de los relojes de pulsera digitales. En la actualidad existen dos tipos:

·        Dual Scan (DSTN): no son muy utilizadas, buenas pero dependen de las condiciones de iluminación del lugar donde se esté usando el portátil.

·        Matriz Activa (TFT): permite una visualización perfecta sean cules sean las condiciones de iluminación exteriores.

Todas las imágenes se ven mejor de frente que de lado, llegando a desaparecer si nos escoramos mucho, aunque este ángulo de visión es muy alto.

Monitor  TFT

Ratón

El ratón es un dispositivo señalador muy común. Su primera aparición fue en el primer Apple Macintosh.

Es un aparato pequeño y muy manejable. Dispone de una esfera sensible en su base para deslizar el ratón sobre una superficie lisa. Todo desplazamiento sobre esa superficie trae consigo el movimiento en pantalla de un pequeño indicador de posición.

El ratón tiene además uno o varios interruptores que hacen la función de botón de control. Interiormente el ratón tiene dos ruedas formando un ángulo recto de 90º. El movimiento de las ruedas se convierte en señales eléctricas.

Ratón  

Teclado

El teclado es un dispositivo de entrada a través del cual podemos introducir cifras y letras sin necesidad de otro dispositivo.

Gracias a una configuración preestablecida, cuando pulsamos una tecla, accedemos a una determinada posición de memoria, donde está almacenado el carácter correspondiente.

El teclado tiene tres partes que se distinguen claramente:

·        Teclado alfanumérico: situado en la zona central, y muy parecido al de una máquina de escribir, incluye todas las letras del abecedario, números, y símbolos especiales y de puntuación. Además hay otras teclas con cometidos específicos, como la tecla INTRO (o RETURN o ENTER) que tiene una de las misiones más importantes, hacer que la información que introducimos se procese.

·        Teclado numérico: más reducido que el alfanumérico, y situado a la derecha de éste, incluye teclas que representan los números y símbolos matemáticos de suma y resta. Normalmente en los PCs estas teclas numéricas tienen doble función: por una parte se representan los caracteres numéricos, y, por otra, el movimiento del cursor y las funciones de inserción y borrado de caracteres.

·        Teclas de función: en el teclado tipo PC se encuentran situadas a la izquierda del usuario. Se trata de una serie de teclas que tomarán distintas funciones de utilidad, dependiendo del trabajo que estemos realizando, el lenguaje o programa que utilicemos, etc. Son teclas programables, en cada caso, para ayuda y comodidad del usuario.

Teclado  común de un ordenador