| MÓDULO 1: UNIDAD DIDÁCTICA: ARQUITECTURA DE HARDWARE |
1.1 INTRODUCCIÓN E HISTORIA DE LA COMPUTACIÓN
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1.2. GLOSARIO DE TÉRMINOS
1.2.1. COMPUTADOR.- Denominado también ordenador, es el conjunto de componentes no necesariamente electrónicos, capaz de realizar una serie de operaciones preestablecidas según una secuencia lógica de reglas, y cuyas características principales son su gran capacidad de almacenamiento de datos (memoria), una elevada velocidad de ejecución de las operaciones y emisión de resultados precisos. Es capaz de estructurar y elaborar información. La diferencia esencial entre un ordenador y una "calculadora" estriba en la capacidad de "aprendizaje" que tiene el primero. A éstos aparatos se les puede "enseñar" (por así decirlo) cómo llevar a cabo determinadas tareas; es decir, pueden ser "programados", este aprendizaje, sin embargo, es "pasivo", no pueden contribuir a él en modo alguno.
Datos ------- Operaciones --------- Información
El dato (del latín datum), es una representación simbólica (numérica, alfabética, algorítmica etc.), atributo o característica de una entidad. El dato no tiene valor semántico (sentido) en sí mismo, pero convenientemente tratado (procesado) se puede utilizar en la realización de cálculos o toma de decisiones. Es de empleo muy común en el ámbito informático.
En programación un dato es la expresión general que describe las características de las entidades sobre las cuales opera un algoritmo.
Representación de objetos de una manera formalizada y adecuada para la comunicación. Es la información que se procesa para ser convertida en información.
Conjunto integrado de metodologías y/o productos utilizado para guiar y desarrollar el procesamiento de información dentro de una organización. Son los datos procesados, o el producto del procesamiento de los datos
1.2.4. BIT: Viene de la contracción del inglés BInary digiT (dígito binario), es la unidad elemental de información que puede tomar únicamente uno de los valores "0" o "1". Es un estado lógico, que indica que SI hay o NO hay una señal eléctrica, o en otras palabras SI – NO ó 1 - 0
1.2.5. BYTE: Conjunto de 8 Bits, que puede contener cualquiera de los 256 valores ASCII posibles.
Un byte es la unidad de memoria más pequeña que una computadora puede almacenar, y su contenido puede ser cualquier número binario entre 00000000 y 11111111, un carácter.
1.2.6. Longitud de la Palabra procesada
Son las longitudes de capacidad que el microprocesador puede procesar, es decir la cantidad de bits que puede transportar, las longitudes de palabras mas comunes son 8, 16,32 y 64 bits y cuanto más largas sea la palabra tratada mayor será la velocidad del microprocesador.
1.2.7. Velocidad de un ordenador
La velocidad de un ordenador depende de varios factores, entre ellos y el más importante es el denominado tiempo de acceso (Access Time), es decir es el tiempo que tarda una computadora en ejecutar una instrucción, este tiempo se mide en nano segundos.
Sucesor de la CPU 486 de Intel originalmente se llamaba 586 y el código “P5”, es dos veces más rápido que un CPU 486
§ Pentium
§ Instrucciones MMX
§ Intel Pentium Pro
§ Intel Pentium II
§ Intel Xeon
§ Intel Pentium III
§ Intel Pentium 4
§ Intel Pentium M
§ Intel Pentium D
Serie Essential
§ Intel Pentium Dual Core
§ Intel Pentium Core 2 Dúo de 2 núcleos
§ Intel Pentium Core Q de 4 núcleos
En cuanto a la tecnología de AMD tenemos similares al Intel los Athlon y Duron. Entre los últimos microprocesadores AMD
- Phenom X3 de 3 núcleos
- Phenom X4 de 4 núcleos
1.2.9. CÓDIGO ASCII: El código Ascii (American Estándar Code for Information Interchange), se pronuncia aski, es la representación numérica de los caracteres del alfabeto el código estándar consta de 128 caracteres y el ampliado 256 caracteres, es decir un byte. Este código se subdivide en caracteres No Imprimibles (Los primeros 32 caracteres) y que son de control y los Imprimibles
Código ASCII Estándar (0-127)
| Carácteres no imprimibles | | Carácteres imprimibles | |||||||||||||
| Nombre | Dec | Hex | Car. | Dec | Hex | Car. | | Dec | Hex | Car. | | Dec | Hex | Car. | |
| Nulo | 0 | 00 | NUL | 32 | 20 | Espacio | 64 | 40 | @ | 96 | 60 | ` | |||
| Inicio de cabecera | 1 | 01 | SOH | 33 | 21 | ! | 65 | 41 | A | 97 | 61 | a | |||
| Inicio de texto | 2 | 02 | STX | 34 | 22 | " | 66 | 42 | B | 98 | 62 | b | |||
| Fin de texto | 3 | 03 | ETX | 35 | 23 | # | 67 | 43 | C | 99 | 63 | c | |||
| Fin de transmisión | 4 | 04 | EOT | 36 | 24 | $ | 68 | 44 | D | 100 | 64 | d | |||
| Enquiry | 5 | 05 | ENQ | 37 | 25 | % | 69 | 45 | E | 101 | 65 | e | |||
| Acknowledge | 6 | 06 | ACK | 38 | 26 | & | 70 | 46 | F | 102 | 66 | f | |||
| Campanilla (beep) | 7 | 07 | BEL | 39 | 27 | ' | 71 | 47 | G | 103 | 67 | g | |||
| Backspace | 8 | 08 | BS | 40 | 28 | ( | 72 | 48 | H | 104 | 68 | h | |||
| Tabulador horizontal | 9 | 09 | HT | 41 | 29 | ) | 73 | 49 | I | 105 | 69 | i | |||
| Salto de línea | 10 | 0A | LF | 42 | 2A | * | 74 | 4A | J | 106 | 6A | j | |||
| Tabulador vertical | 11 | 0B | VT | 43 | 2B | + | 75 | 4B | K | 107 | 6B | k | |||
| Salto de página | 12 | 0C | FF | 44 | 2C | , | 76 | 4C | L | 108 | 6C | l | |||
| Retorno de carro | 13 | 0D | CR | 45 | 2D | - | 77 | 4D | M | 109 | 6D | m | |||
| Shift fuera | 14 | 0E | SO | 46 | 2E | . | 78 | 4E | N | 110 | 6E | n | |||
| Shift dentro | 15 | 0F | SI | 47 | 2F | / | 79 | 4F | O | 111 | 6F | o | |||
| Escape línea de datos | 16 | 10 | DLE | 48 | 30 | 0 | 80 | 50 | P | 112 | 70 | p | |||
| Control dispositivo 1 | 17 | 11 | DC1 | 49 | 31 | 1 | 81 | 51 | Q | 113 | 71 | q | |||
| Control dispositivo 2 | 18 | 12 | DC2 | 50 | 32 | 2 | 82 | 52 | R | 114 | 72 | r | |||
| Control dispositivo 3 | 19 | 13 | DC3 | 51 | 33 | 3 | 83 | 53 | S | 115 | 73 | s | |||
| Control dispositivo 4 | 20 | 14 | DC4 | 52 | 34 | 4 | 84 | 54 | T | 116 | 74 | t | |||
| neg acknowledge | 21 | 15 | NAK | 53 | 35 | 5 | 85 | 55 | U | 117 | 75 | u | |||
| Sincronismo | 22 | 16 | SYN | 54 | 36 | 6 | 86 | 56 | V | 118 | 76 | v | |||
| Fin bloque transmitido | 23 | 17 | ETB | 55 | 37 | 7 | 87 | 57 | W | 119 | 77 | w | |||
| Cancelar | 24 | 18 | CAN | 56 | 38 | 8 | 88 | 58 | X | 120 | 78 | x | |||
| Fin medio | 25 | 19 | EM | 57 | 39 | 9 | 89 | 59 | Y | 121 | 79 | y | |||
| Sustituto | 26 | 1A | SUB | 58 | 3A | : | 90 | 5A | Z | 122 | 7A | z | |||
| Escape | 27 | 1B | ESC | 59 | 3B | ; | 91 | 5B | [ | 123 | 7B | { | |||
| Separador archivos | 28 | 1C | FS | 60 | 3C | < | 92 | 5C | \ | 124 | 7C | | | |||
| Separador grupos | 29 | 1D | GS | 61 | 3D | = | 93 | 5D | ] | 125 | 7D | } | |||
| Separador registros | 30 | 1E | RS | 62 | 3E | > | 94 | 5E | ^ | 126 | 7E | ~ | |||
| Separador unidades | 31 | 1F | US | 63 | 3F | ? | 95 | 5F | _ | 127 | 7F | DEL | |||
| CARÁCTER | ASCII | BINARIO | HEX |
| A | 65 | 01000001 | 41 |
| B | 66 | 01000010 | 42 |
| C | 67 | 01000011 | 43 |
| D | 68 | 01000100 | 44 |
| E | 69 | 01000101 | 45 |
| F | 70 | 01000110 | 46 |
| G | 71 | 01000111 | 47 |
| H | 72 | 01001000 | 48 |
| I | 73 | 01001001 | 49 |
| J | 74 | 01001010 | 4ª |
| K | 75 | 01001011 | 4B |
| L | 76 | 01001100 | 4C |
| M | 77 | 01001101 | 4D |
| N | 78 | 01001110 | 4E |
| O | 79 | 01001111 | 4F |
| P | 80 | 01010000 | 50 |
| Q | 81 | 01010001 | 51 |
| R | 82 | 01010010 | 52 |
| S | 83 | 01010011 | 53 |
| T | 84 | 01010100 | 54 |
| U | 85 | 01010101 | 55 |
| V | 86 | 01010110 | 56 |
| W | 87 | 01010111 | 57 |
| X | 88 | 01011000 | 58 |
| Y | 89 | 01011001 | 59 |
| Z | 90 | 01011010 | 5ª |
L 01001100 0 1 0 0 1 1 0 0 U 01010101 0 1 0 1 0 1 0 1 Z 01011010 0 1 0 1 1 0 1 0
| L | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| U | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| Z | | | | | | | | |
1.2.10. Múltiplos
Los múltiplos de Byte, son:
1 KB ó Kilobyte = 1024 bytes
1 MB ó Megabyte = 1024 KB = 1'024,000 bytes
1 GB ó Gigabyte = 1024 MB = 1,048'576,000 bytes
1 TB ó Terabyte = 1024 GB = 1"073,741'182,000 bytes
1 PB ó Petabyte = 1024 TB = 1015 bytes
1.2.11. Multimedia
Difusión de información en más de una forma, incluye el uso de Texto, Audio, Gráficos animados, Sonido y Vídeo de movimiento pleno como por ejemplo una cinta cinematográfica.
| 1.3 Clasificación de los Ordenadores |
1.3.1. ANALÓGICAS: Una calculadora analógica representa los números en forma continua y realiza las operaciones por analogía con una ley física. Por ejemplo se puede multiplicar 3 x 6 aplicando la ley de Ohm (E = IR) haciendo pasar una corriente de 3 amperios por una resistencia de 6 ohmios y midiendo la salida con un voltímetro: 18 voltios. El precedente más antiguo se remonta al año 60 a.C. aproximadamente y se refiere a una calculadora astronómica encontrada en 1900 en el mar Egeo, L Kelvin inventó el Predictor de mareas, James Thompson 1876: el Integrador mecánico. Las calculadoras analógicas evolucionaron hasta construir entre 1930-1940 el Ordenador Analógico de Vannevar Bush. En los cuales el resultado de una operación se obtiene aprovechando determinadas leyes físicas, suelen aplicarse a problemas de simulación. Su programación está plasmada (cableada) en los circuitos que lo integran. Son máquinas destinadas a usos concretos; puesto que para cada operación se necesita un circuito adecuado.
1.3.2. DIGITALES: Representa los números cifra a cifra y realiza las operaciones a partir de operaciones más sencillas sobre dichas cifras ejemplo: Blaise Pascal la Pascalina Da Vinci: (1492-1519) Sumadora de 7 cifras, hay Máquinas calculadoras, Impresoras, Registradora etc. Son capases de realizar funciones lógicas, que admiten su programación por medio de lenguajes y manejan un alfabeto (Código Binario: 0-1) mediante el cual se puede representar cualquier carácter.
Dentro de las computadoras digitales podemos distinguir tres clases de ordenadores:
A) SUPER COMPUTADORAS O MAIN FRAMES:
Son ordenadores de grandes dimensiones que pueden servir simultáneamente a decenas de usuarios no necesariamente en RED sino de tipo multiusuarios. Para su funcionamiento es necesaria una estructura muy compleja. Ha de poseer una enorme capacidad de almacenamiento y una gran velocidad; también el equipo humano dedicado a su explotación debe ser numeroso y altamente clasificado. Su adopción implica fuertes inversiones tanto por lo costosos que resulten los equipos como por las instalaciones auxiliares que necesitan: aire acondicionado, locales especiales y amplios, etc.
Aplicaciones: Dentro de las aplicaciones de los Main Frames destacan:
B) MINIORDENADORES:
Son de costo relativamente bajo y más fáciles de utilizar, normalmente pueden servir a varios usuarios a la vez. Son sumamente "expandibles" en el sentido de que pueden acoger a otras unidades suplementarias. Su estructura circuital se basa en la aplicación exhaustiva de componentes electrónicos de alta escala de integración.
Aplicaciones: Su campo de aplicación es muy variado, va desde el control de procesos y comunicaciones hasta los de sistemas de información. En general se utilizan para cubrir el sector de usuarios cuyo gasto y transferencia de información y necesidades no pueden ser satisfechas por un trabajo tan masivo como para necesitar un Main Frames, son computadoras que pueden funcionar como una sola estación de trabajo o como un sistema multiusuario de hasta varios cientos de terminales.
C) MICROORDENADOR:
Denominado también computadora personal(IBM) (Personal Computer - PC), es una máquina empleada por un sólo usuario y de utilización muy sencilla. En la actualidad constituye uno de los sectores más importantes del mercado informático, puesto que se están haciendo cargo de muchas de las áreas que anteriormente se cubrían con minis o Súper ordenadores.
1.3.3. HÍBRIDOS: La entrada de datos suele estar controlada por un convertidor Analógico/Digital; el proceso de la información se realiza en un ordenador digital y la salida es canalizada a través de un convertidor Digital/Analógico, muy usados en la industria, en donde los controles se realizan mediante sensores por ejemplo temperatura, acidez, oxígeno etc. (analógicos) y son procesados por un dispositivo digital para ser controlado el proceso y nuevamente es ejecutado por mecanismos analógicos.
2. ARQUITECTURA DE HARDWARE |
| 2.1. |
La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de cómputo. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (CPU) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.
| 2.2. ARQUITECTURA DE HARDWARE |
Un computador desde la perspectiva del hardware, esta constituido por una serie
de dispositivos cada uno con un conjunto de tareas definidas. Los dispositivos de un computador se dividen según la tarea que realizan en: dispositivos de entrada, salida, comunicaciones, almacenamiento y cómputo.
2.2.1. Dispositivos de entrada: Son aquellos que permiten el ingreso de datos a un computador. Entre estos se cuentan, los teclados, ratones, scaners, micrófonos, cámaras fotográficas, cámaras de video, game pads y guantes de realidad virtual.
2.2.2. Dispositivos de salida: Son aquellos que permiten mostrar información procesada por el computador. Entre otros están, las pantallas de video, impresoras, audífonos, plotters, guantes de realidad virtual, gafas y cascos virtuales.
2.2.3. Dispositivos de almacenamiento: Son aquellos de los cuales el computador puede guardar información nueva y/o obtener información previamente almacenada. Entre otros están los discos flexibles, discos duros, unidades de cinta, CD-ROM, CD-ROM de re-escritura y DVD.
2.2.4. Dispositivos de comunicación: Son aquellos que le permiten a un computador comunicarse con otros. Entre estos se cuentan los módems, tarjetas de red y enrutadores.
2.2.5. Dispositivos de computo: Es la parte del computador que le permite realizar todos los cálculos y tener el control sobre los demás dispositivos. Está formado por tres elementos fundamentales, la unidad central de proceso, la memoria y el bus de datos y direcciones.
Placa Madre o Placa Base (Motherboard)
Placa madre ATX
La placa madre es la tarjeta encargada de "poner orden" al caos de circuitos que forman la pc. En ella se acoplan todas las placas de expasión y las ranuras para hacerlo, la BIOS, y las conexiones a periféricos. A partir de la Placa Madre surge la PC completa.
Estos son los tipos de Placas Madre mas conocidos:
- AT
- Baby-AT
- LPX
- ZX
- ATX (Las utilizadas hoy en dia)
- Mini-ATX
BIOS
Chip de una bios
Sistema Básico de Entrada-Salida (Basic Input-Output System). Este sistema se encuentra alojado en un chip, integrado a la placa madre, y es facilmente accesible mediante su interfaz del usuario.
El BIOS se encarga de detectar y comunicar los periféricos conectados a la PC y proporciona la conexión entre estos y el sistema operativo. Al encender la PC este sistema se carga automáticamente en la memoria principal, desde allí es utilizado para realizar una verificación de todos componentes conectados. Este proceso se llama POST.
Además, cada ves que se enciende algún periférico, el BIOS se comunica con el Procesador para avisarle de este cambio de manera que el sistema operativo pueda utilizarlo libremente.
La configuración se guarda, para que no tengamos que configurar el sistema cada vez que iniciamos la pc, en un tipo de memoria llamada CMOS. Para que la memoria no se borre, hay una pila, también integrada a la placa madre, se que encarga de enviarle electricidad al BIOS.
IDE
La interfaz IDE (Integrated device Electronics) o ATA (Advanced Technology Attachment) controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) añade además dispositivos como, las unidades CD-ROM. IDE significa 'Integrated device Electronics --Dispositivo con electrónica integrada-- que indica que el controlador del dispositivo se encuentra integrado en la electrónica del dispositivo. ATA significa AT atachment y ATAPI, ATA packet interface.
Las diversas versiones de ATA son:
- Paralell ATA
- ATA.
- ATA2. Soporta transferencias rápidas en bloque y multiword DMA.
- ATA3. Es el ATA2 revisado.
- ATA4. conocido como Ultra-DMA o ATA-33 que soporta transferencias en 33 MBps.
- ATA5 o ATA/66. Originalmente propuesta por Quantum para transferencias en 66 MBps.
- ATA6 o ATA/100. Soporte para velocidades de 100MBps.
- ATA/133. Soporte para velocidades de 133MBps.
- Serial ATA. Remodelación de ATA con nuevos conectores (alimentación y datos), cables y tensión de alimentación.
Dispositivos conocidos de P-ATA(IDE)
- Disco duro (Normal en una pc de nueva generación)
- Disquetera
- CD-R/RW
Memoria Cache
Se trata de un tipo de memoria muy rápida que se utiliza de puente entre el microprocesador y la RAM, de tal forma que los datos más utilizados puedan encontrarse antes, acelerando el rendimiento del ordenador, especialmente en aplicaciones ofimáticas. Es de acceso aleatorio (también conocida como acceso directo) y funciona de una manera similar a como lo hace la memoria principal (RAM), aunque es mucho más rápida.
Existen Tres tipos de memoria caché:
- L1 o interna (situada dentro del propio procesador y por lo tanto de acceso aún más rápido y aún más cara). La caché de primer nivel contiene muy pocos kilobytes (unos 32 ó 64 Kb).
- L2 o externa (situada entre el procesador y la RAM). Los tamaños típicos de la memoria caché L2 oscilan en la actualidad entre 256 kb y 4 Mb.
- L3 esta memoria se encuentra en algunas placas base.
Memoria RAM
Módulos RAM: DIP, SIPP, SIMM(30 pins), SIMM(72 pins), DIMM(168 pins), DDR DIMM(184 pins)]] Memoria RAM (Random Access Memory) Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el computador guarda los datos que está utilizando en el momento presente. El almacenamiento es considerado temporal por que los datos y programas permanecen en ella mientras que la computadora este encendida o no sea reiniciada.
Cuando compramos memoria RAM, comprobamos cómo estos pequeños chips no se encuentran sueltos, sino soldados a un pequeño circuito impreso denominado módulo, que podemos encontrar en diferentes tipos y tamaños, cada uno ajustado a una necesidad concreta. Actualmente, los módulos que se utilizan son del tipo: SIMM, DIMM o RIMM.
Es muy recomendable entender bien las diferencias funcionales entre estos tipos de módulos, ya que estas van más allá de un empaque diferente y hacen gran diferencia en el rendimiento general del equipo.
MODEM dial-up
Modem para conexión por dial-up a internet
Ya hace tiempo que esta palabra es común en el día a día de los que poseen una PC. Esto se debe a que éstas traen, seguramente, un modem incluido entre el hardware. Puede ser interno o externo (aunque cumplen la misma función) y este periférico puede brindarnos muchas funciones, como por ejemplo:Conectarnos a:
Aunque la función mas conocida y utilizada el la primera, el modem, puede realizar muy bien las otras, ya que funciona en líneas analógicas de teléfono y su capacidad resulta de modular ydemodular o en otras palabras:
- Enviar: Transformar la información binaria (lenguaje de máquina) a impulsos eléctricos
- Recibir: Transformar los impulsos eléctricos en información binaria.
Quizás el primer punto o característica más importante de un modem es su velocidad de bajada de datos (download), la que se describe según los siguientes aspectos.
Las conexiones y los tipos de líneas que se definieron por normas. La norma actual es la V90 y su velocidad máxima posible es 56kbps (Kilobits por segundo). Pero la forma de “interactuar"? un modem con otro, ya sea este un modem en una casa de un amigo o nuestro ISP, se denomina conexión asimétrica. Esto quiere decir que la velocidad de conexión llegará hasta el punto máximo que el modem mas lento.
Si un modem se conecta con un modem a 56kbps y este otro modem se conecta a su vez con el primero a una velocidad de 33kbps, se dice que la conexión tiene una velocidad de 33kbps.
Otro aspecto es la subida de datos(upload), que es la velocidad en la que el modem transporta información desde la pc a la que está conectada al exterior. Esta no puede superar los 33 kbps en una conexión analógica. En líneas de teléfono digitalizadas las velocidades máximas (bajada y subida) no tienen límites. Allí solo intervendrán las velocidades máximas del modem.
Modem para conexión digital a internet ADSL
Debemos empezar por describir que es el ADSL: Asymmetric Digital Subscriber Line. Permite la transmisión de datos a mayor velocidad en típicamente 2 megabits/segundo hacía el usuario y 300 kilobits/segundo desde el usuario y puede alcanzar muchos kilómetros de distancia de la central. El modem adsl es el encargado de generar la conexión entre el cliente y el ISP.
Los modems adsl se conectan a la red independientemente de la pc, y luego transmiten los datos a la misma a través del cable de red o a través del cable usb, según donde esté conectado.
Así mismo la conexión de MODEM-PC puede darse de dos formas: como Puente o como Enrutador. Si se conectan como puente, la computadora cliente deberá enviar los datos de login al ISP cada vez que se conecta, forman parte de la misma red que este. En cierta forma el modem “virtualmente"? desaparece; En cambio si se conecta como Enrutador, el mismo modem se encarga de enviar los datos de login al encenderse y la computadora que se le conecte a este (en este caso es "seguro" por cable de red), pasa a formar otra red, al igual que la/s computadoras conectadas a esta o al modem/router.
En el siguiente esquema podemos ver como sería la opción de conectividad por puente:
Modem para conexión wireles
Wifi es un conjunto de estándares para redes inalámbricas basado en las especificaciones IEEE 802.11. Wi-Fi no es un acrónimo de "Wireless Fidelity". Este se creó para ser utilizada en redes locales inalámbricas, pero es frecuente que en la actualidad también se utilice para acceder a Internet.
Hay dos tipos de redes inalábricas muy conocidas y que son las mas usadas; estos están basados en estandares de comunicaciones:
- Los estándares IEEE 802.11b e IEEE 802.11g que disfrutan de una aceptación internacional debido a que la banda de 2.4 GHz está disponible casi universalmente, con una velocidad de hasta 11 Mbps y 54 Mbps, respectivamente. Existe también el estándar IEEE 802.11n que está en desarrollo y trabaja a 2.4 GHz a una velocidad de 108 Mbps.
- Se maneja también el estándar IEEE 802.11a, conocido como WIFI 5, que opera en la banda de 5 GHz y que disfruta de una operatividad con canales relativamente limpios
Quizás el punto mas discutido sobre las redes "por aire", es el tema seguridad. Un muy elevado porcentaje de redes son instaladas por administradores de sistemas y redes por su simplicidad de implementación sin tener en consideración la seguridad y, por tanto, convirtiendo sus redes en redes abiertas, sin proteger la información que por ellas circulan.
El servicio utiliza una antena que se coloca en una area despejada sin obstáculos de edificios, árboles u otras cosas que pudieran entorpecer una buena recepción en el edificio o la casa del receptor y se coloca un módem que interconecta la antena con la computadora. La comunicación entre el módem y la computadora se realiza a través de una tarjeta de red, que deberá estar instalada en la computadora.
La comunicación se realiza a través de microondas en las bandas de 3,5 y 28 GHz.
La tecnología inalámbrica trabaja bien en ambientes de ciudades congestionadas, ambientes suburbanos y ambientes rurales, al sobreponerse a los problemas de instalación de líneas terrestres, problemas de alcance de señal, instalación y tamaño de antena requeridos por los usuarios.
Proceso de comunicación
1. Cuando el usuario final accede a un navegador de Internet instalado en su computadora y solicita alguna información o teclea una dirección electrónica, se genera una señal digital que es enviada a través de la tarjeta de red hacia el módem.
2. El módem especial convierte la señal digital a formato analógico (la modula) y la envía por medio de un cable coaxial a la antena.
3. La antena se encarga de radiar, en el espacio libre, la señal en forma de ondas electromagnéticas (microondas).
4. Las ondas electromagnéticas son captadas por la radio base de la empresa que le brinda el servicio, esta radio base a su vez la envía hacia el nodo central por medio de un cable generalmente de fibra óptica.
5. El nodo central valida el acceso del cliente a la red, y realiza otras acciones como facturación del cliente y monitoreo del desempeño del sistema.
6. Finalmente el nodo central dirige la solicitud hacia Internet y una vez que localiza la información se envía la señal de regreso a la computadora del cliente. Este proceso se lleva acabo en fracciones de segundo.
SoftModem (WinModem)
Un módem por software (también softmodem o winmodem) es un periférico de ordenador que permite conectarlo a una línea telefónica, igual que un módem. La diferencia está en que un módem por software no incorpora todo el hardware necesario para hacer este trabajo, sino que usa la CPU y RAM del ordenador, y por tanto necesita un controlador software.
Se les llama winmodem porque los primeros modelos sólo daban soporte para el sistema operativo Microsoft Windows en IBM PC o compatible. Hoy en día se usan en otros sistemas, como Linux o en sistemas integrados.
Los primeros modems empezaron a mejorar, y con las mejoras también empezaron a hacerce cada vez mas complejos y mucho mas caros. En este punto era imposible fabricar un modem que sea compatible con todos los protocolos de conexión, por esta razón se crearon modems dependientes de software a modo de drivers que tomara las decisiones y el modem solo se dedicara a modular-demodular.
SoftModem o RealModem
A menudo se usa "winmodem" o "softmodem" de forma derogativa, en comparación a los módem por hardware "reales": se dice que un módem por software no es realmente un módem, sino sólo una interfaz eléctrica básica entre el ordenador y el teléfono. Las funciones que incorpora se limitan a las de un conversor analógico-digital y viceversa, y por tanto se parece más a una tarjeta de sonido que a un módem completo.
Dispositivos no IDE
DISCOS SCSI
Son discos con el sistema (Small Computer System Interface). Los discos que cuentan con este sistema son muchos mas rápidos (en hardware y velocidad de transferencia de datos) debido a como están desarrollados en si mismos y las placas madre compatibles. Los discos de este tipo son muy utilizados en servidores o computadoras de diseñadores gráficos, dadas su características de alto rendimiento. El único inconveniente (si puede llamarse así) es su costo, es mas elevado que el de los discos IDE, aunque si uno los compra paga cada centavo de la inversión.
DISCOS S-ATA
Conexión del cable tipo S-ATA
El sistema Serial ATA es un sistema mas eficiente que el conocido Parellel ATA o también conocido como disco IDE. Este sistema es mucho mas rápido que los IDE y casi tan rápido y eficiente como el SCSI pero a un precio mucho mas accesible. Las diferencias visibles son las conexiones, el P-ATA tiene una cinta con 40 hilos y el S-ATA tiene un cable de 7 hilos. Además de optimizar el espacio este tipo de conexión permite una venlitación mas eficás. La velocidades de hardware o RPM están alcanzando las 10000 RPM's que es la misma que brindan los SCSI de alta gama. En tranferencia de datos, alcanzan los 300 mb/s Otro beneficio es que los S-ATA son compatibles con los IDE, ya que los fabricantes los construyen con las dos posibilidades de uso, pero para que la placa madre los soporte deben tener un adaptador.
Tabla Comparativa ( SCSI - S-ATA - P-ATA (IDE) )
| Comparación entre 3 tipos de discos | |||
| Concepto | SCSI | S-ATA | P-ATA(IDE) |
| Velocidad | Mas de 10000 RPM | Hasta 10000 RPM | Hasta 7200 RPM |
| Tranferencia | 80 MBytes/seg | 66 MBytes/seg | 33 MBytes/seg |
| Precio | Muy caro, accesible si se justifica | Caro pero accesible | Accesible |
| Cable de conexión | Cable fino (96 pines) | Cable normal (7 pines) | Cable fino (40 pines) |
| Capacidad | Supera 180 GB | 180 GB | 180 GB |
| Imágen | Conexión de un disco SCSI | Conexión de un disco S-ATA | Conexión de un disco P-ATA |
Ranuras y Placas de expansión
Una placa madre actual, posee ciertas ranuras de expansión que como su nombre lo dice expanden o agregan funcionalidades a la PC. Las diferentes placas dependen de diferentes ranuras.
AGP
Ranura de expansión AGP
(AGP Accelerated Graphic Port). Esta renura sirve únicamente para targetas para la aceleración gráfica. Su función básica es impedir la formación de cuellos de botella de comunicación entre la placa de video y el procesador. La utilización de esta ranura permite que el procesador se “olvide" del procesamiento gráfico, resultando en una velocidad en todo el equipo y no solo en los gráficos. Las ranuras AGP poseen velocidades de hasta 4x (o 66mhz X 4 = 264mhz).
Placa de video
Placa de video
La Placa de video es un componente de la pc (que se inserta al puerto AGP si no es integrada) que envia señales al monitor, de forma que puedan ser representadas para que el usuario entienda. Normalmente poseen una memoria propia, con capacidades medidas como las memorias ram. Las placas de video video poseen hasta 512 mb.
Las placas de video que están integradas a la placa madre, no poseen memoria propia, utilizan memoria del sistema, normalmente se denomina "Memoria Compartida". Como la memoria RAM es mas lenta que las que usan los fabricantes de placas de vídeo, la calidad de imagen no es la esperada, y además el sistema pierde rendimiento.
ISA
Son las ranuras mas antiguas de todas, es un trozo de historia de los primeros tiempos de la PC. Funcionan a unos 8 MHz y ofrecen un máximo de 16 MB/s, suficiente para conectar un módem o una tarjeta de sonido, pero muy poco para una tarjeta de vídeo. Miden unos 14 cm y su color suele ser negro; existe una versión aún más antigua que mide sólo 8,5 cm.
PCI
Ranuras de expasión PCI
(Interconexión de Componentes Periféricos). Es utilizado para comunicar placas indirectamente al procesador, pero directamente en la placa. Esto libera procesamiento y "acorta" las distancias a las que enviar los inpulsos eléctricos. Los dispositivos que se insertan en estas ranuras pueden ser desde circuitos cerrados hasta placas de expasión. Son comunes verlas hoy en PC que ya han reemplazado en un 80% a las ranuras ISA (aunque algunas pc lo utilizan). A diferencia de los dispositivos conectados a una ranura ISA, los PCI permiten una configuración dinámica durante la ejecución de la máquina. En el momento del arranque de la máquina, la BIOS y los dispositivos PCI interactuan llegando a un "acuerdo", así obteniendo la mejor configuración posible. Por último las ranuras PCI brindan información detallada a las bios sobre los dispositivos insertados, esto es un beneficio a la hora de configurar los periféricos.
Placa de sonido
Las placas de sonido son quienes se encargan de darle oído y voz a la PC, convirtiendo las señales digitales en otras audibles, y viceversa. Los amantes de los juegos se encontrarán con una. Toda placa de sonido, en la actualidad, tiene las siguientes características y componentes:
§ Procesador de sonido
§ Soporte 3d
§ MIDI
§ DAC
§ Entradas y Salidas
PCI Express
Distintos slots PCI express según su factor de multiplicación
PCI-Express (anteriormente conocido por las siglas 3GIO, 3rd Generation I/O) es un nuevo desarrollo del bus PCI que usa los conceptos de programación y los estándares de comunicación existentes, pero se basa en un sistema de comunicación serie mucho más rápido.
PCI-Express está pensado para ser usado sólo como bus local. Debido a que se basa en el bus PCI, las tarjetas actuales pueden ser reconvertidas a PCI-Express cambiando solamente la capa física. La velocidad superior del PCI-Express permitirá reemplazar casi todos los demás buses, AGP y PCI incluidos. La idea de Intel es tener un solo controlador PCI-Express comunicándose con todos los dispositivos, en vez de con el actual sistema de puente norte y puente sur.
USB
Cables para conexiónUSB
Conexiones de una placa madre integrada
(Universal Serie Bus). Este puerto es muy utilizado hoy para comunicación de periféricos como impresoras, mouse, etc. La idea para desarrollar este puerto era, principalmente, eliminar la necesitad de utilizar ranuras de expansión excepto esta. Poco a poco es USB a hido desplazando al puerto paralelo, debido a que es mas fácil agregar mas de una impresora o no es necesario modificar la configuración de la BIOS para tener una impresora y un escaner conectados al mismo tiempo.
Dispositivos integrados
Si bien hay una enorme cantidad de posibilidades de expasión, las placas madres actuales vienen con ciertos dispositivos integrados. Las pc traen los siguientes dispositivos integrados:
§ Placa de sonido
§ Placa de video (NO aceleradora)
§ Placa de red
§Puertos USB Las actuales poseen hasta ocho
§ Puerto LPT
Este tipo de placas tienen una ventaja, son baratas. Si bien sus dispositivos integrados no son de una gran potencia, sirven perfectamente para trabajos de oficina.
§ También tienen una gran desventaja, si se quema uno de sus componentes no hay forma de reemplazarlo, hay que utilizar una ranura de expansión.
2.2.5.1. La UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (UCP ó CPU) [[1]]: Es el ‘cerebro’ del computador, esta encargada de realizar todos los cálculos, utilizando para ello la información almacenada en la memoria y de controlar los demás dispositivos, procesando las entradas y salidas provenientes y/o enviadas a los mismos. Mediante los buses internos y externos, la UCP se comunica con los diferentes dispositivos enviando y obteniendo tales entradas y salidas. A esta unidad se le llama mas comúnmente como Microprocesador, y es el elemento principal de una PC.
Para realizar su tarea la unidad central de proceso dispone de una unidad aritmético lógica, una unidad de control, un grupo de registros y opcionalmente una memoria cache para datos y direcciones.
2.2.5.2. La UNIDAD ARITMÉTICO LÓGICA (UAL) [[2]] Es la encargada de realizar las operaciones aritméticas y lógicas requeridas por el programa en ejecución, la unidad de control es la encargada de determinar las operaciones e instrucciones que se deben realizar, el grupo de registros es donde se almacenan tanto datos como direcciones necesarias para realizar las operaciones requeridas por el programa en ejecución y la memoria cache se encarga de mantener direcciones y datos intensamente usados por el programa en ejecución.
La memoria esta encargada de almacenar toda la información que el computador esta usando, es decir, la información que es accedida (almacenada y/o recuperada) por la CPU y por los dispositivos. Existen diferentes tipos de memoria, entre las cuales se encuentran las siguientes:
RAM (Random Access Memory): Memoria de escritura y lectura, es la memoria principal del computador. Solo se mantiene mientras el computador está encendido.
ROM (Read Only Memory) Memoria de solo lectura, es permanente y no se afecta por el encendido o apagado del computador. Generalmente almacena las instrucciones que le permite al computador iniciarse y cargar (poner en memoria RAM) el sistema operativo.
Cache: Memoria de acceso muy rápido, usada como puente entre la CPU y la memoria RAM, para evitar las demoras en la consulta de la memoria RAM.
2.2.5.3. LOS BUSES
Los buses son las líneas físicas por las que se transporta la información y son de: Datos, de Control y Direcciones: que va a permitir la comunicación entre los elementos del computador. Por el bus de datos viajan tanto las instrucciones como los datos de un programa y por el bus de direcciones viajan tanto las direcciones de las posiciones de memoria donde están instrucciones y datos, como las direcciones lógicas asignadas a los dispositivos.
Los sistemas de numeración son conjuntos de dígitos usados para representar cantidades, así se tienen los sistemas de numeración decimal, binario, octal, hexadecimal, romano, etc. Los cuatro primeros se caracterizan por tener una base (número de dígitos diferentes: diez, dos, ocho, dieciséis respectivamente) mientras que el sistema romano no posee base y resulta más complicado su manejo tanto con números, así como en las operaciones básicas.
Los sistemas de numeración que poseen una base tienen la característica de cumplir con la notación posicional, es decir, la posición de cada número le da un valor o peso, así el primer dígito de derecha a izquierda después del punto decimal, tiene un valor igual a b veces el valor del dígito, y así el dígito tiene en la posición n un valor igual a: (bn) * A donde:
5 4 3 2 1 0 . -1 -2 -3
| 1 | 2 | 4 | 9 | 5 | 3 | . | 3 | 2 | 4 |
b = valor de la base del sistema
n = número del dígito o posición del mismo
A = dígito.
Por ejemplo:
Dígitos: 1 2 4 9 5 3 . 3 2 4
Posición: 5 4 3 2 1 0 . -1 -2 -3
3.1 EL SISTEMA NUMÉRICO DECIMAL
El sistema de numeración decimal es el más usado, tiene como base el número 10, o sea que posee 10 dígitos (o simbolos) diferentes (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9). El sistema de numeración decimal fué desarrollado por los hindúes, posteriormente lo introducen los árabes en Europa, donde recibe el nombre de sistema de numeración decimal o arábigo. Si se aplica la notación posicional al sistema de numeración decimal entonces el dígito número n tiene el valor: (10n)* A
Este valor es positivo y es mayor o igual que uno si el dígito se localiza a la izquierda del punto decimal y depende del dígito A, en cambio el valor es menor que uno si el dígito se localiza a la derecha del punto decimal. Por ejemplo, el número 3489.125 expresado en la notación posicional es:
primero 9 * (100) = 9 --------- primero 1*(10-1) = 0.1
segundo 8 * (101) = 80 -------- segundo 2*(10-2) = 0.02
tercero 4 * (102) = 400 -------- tercero 5*(10-3) = 0.005
cuarto 3 * (103) = 3000
Por lo tanto el valor del número es:
donde:
para el ejemplo:
Notación Posicional del Sistema
http://wiki.gleducar.org.ar/wiki/DAEP_Hardware_y_Arquitectura
