Arquitectura del Arquitectura del ordenadorordenador

El ordenador y sus El ordenador y sus funcionesfunciones..

Juan Antonio Juan Antonio RamírezRamírez

1.El funcionamiento del ordenador1.El funcionamiento del ordenador

El funcionamiento responde a una misma El funcionamiento responde a una misma estructura:estructura:• Periféricos de entradaPeriféricos de entrada: reciben información.: reciben información.• Unidad central de procesoUnidad central de proceso: trata (procesa) la : trata (procesa) la

información de los periféricos de entrada, información de los periféricos de entrada, para obtener unos resultados.para obtener unos resultados.

• Periféricos de salidaPeriféricos de salida: muestran los : muestran los resultados.resultados.

El dato más pequeño que maneja un El dato más pequeño que maneja un ordenador es el ordenador es el bitbit, que almacena , que almacena información simple. información simple.

Para manejar la información, los circuitos Para manejar la información, los circuitos electrónicos asimilan los valores 0 y 1 de los electrónicos asimilan los valores 0 y 1 de los bits a estados diferentes de los transistores.bits a estados diferentes de los transistores.Todo el equipo electrónico compone elTodo el equipo electrónico compone elsoporte físico o hardwaresoporte físico o hardware, mientras que los, mientras que losprogramas constituye la programas constituye la parte lógica oparte lógica osoftware.software.El ordenador puede realizar tareas distintasEl ordenador puede realizar tareas distintasen función de los programas que se utilicen,en función de los programas que se utilicen,por lo que se convierte en una por lo que se convierte en una máquina máquina multifuncional programablemultifuncional programable de gran de granversatilidad.versatilidad.

2.El interior del PC2.El interior del PC

En la En la placa baseplaca base se distinguen los se distinguen los

siguientes elementos:siguientes elementos:

El microprocesadorEl microprocesador: principal : principal

responsable del funcionamiento de toda responsable del funcionamiento de toda la máquina.la máquina.

El chipsetEl chipset. Conjunto de circuitos que . Conjunto de circuitos que ordena el tráfico de datos y gestiona la ordena el tráfico de datos y gestiona la utilización de los dispositivos de entrada utilización de los dispositivos de entrada y salida.y salida.

La BIOSLa BIOS. Memoria ROM que se suele . Memoria ROM que se suele identificar con una etiqueta y contieneidentificar con una etiqueta y contiene

información sobre el sistema básico de información sobre el sistema básico de entradas y salidas.entradas y salidas.

Conectores para los módulos de memoria Conectores para los módulos de memoria RAM, unidades de disco, los puertos, etc.RAM, unidades de disco, los puertos, etc.

Las Las tarjetas de expansióntarjetas de expansión se eligen según se eligen según

las necesidades. Existen tarjetas gráficas,las necesidades. Existen tarjetas gráficas,

de sonido, etc.de sonido, etc.

3.El sistema microprocesador3.El sistema microprocesador

Circuito integrado que contiene comoCircuito integrado que contiene como

parte principal la parte principal la unidad central de proceso unidad central de proceso

(CPU) y se encarga de:(CPU) y se encarga de:

Ejecutar las instruccionesEjecutar las instrucciones que contienen que contienen los programas.los programas.

Realizar las operacionesRealizar las operaciones aritméticas y aritméticas y lógicas necesarias para el procesamiento lógicas necesarias para el procesamiento de datos.de datos.

Centralizar el controlCentralizar el control de la máquina y el de la máquina y el intercambio de datos con la memoria intercambio de datos con la memoria principal y los periféricos.principal y los periféricos.

Características principales de losCaracterísticas principales de los

microprocesadores:microprocesadores:

La frecuencia de relojLa frecuencia de reloj o número de o número de operaciones elementales por segundo que operaciones elementales por segundo que puede realizar.puede realizar.

El tamaño de los datosEl tamaño de los datos con los que puede con los que puede operar.operar.

El número de transistoresEl número de transistores que contienen. que contienen.

La potenciaLa potencia o energía consumida por o energía consumida por segundo.segundo.

La cantidad de memoriaLa cantidad de memoria que posee. que posee.

La memoria principalLa memoria principal almacena la almacena la

información que necesita elinformación que necesita el

microprocesador para funcionar. Lamicroprocesador para funcionar. La

memoria principal tiene varias partes:memoria principal tiene varias partes:

La memoria ROM-BIOSLa memoria ROM-BIOS, de solo lectura., de solo lectura.

La memoria RAMLa memoria RAM, de lectura y escritura., de lectura y escritura.

La memoria RAM-CMOSLa memoria RAM-CMOS, de lectura y , de lectura y escritura.escritura.

El sistema de entradas y salidasEl sistema de entradas y salidas conecta el conecta el

microprocesador con los periféricos.microprocesador con los periféricos.

4.Los puertos de comunicación.4.Los puertos de comunicación.

La La conexión de periféricosconexión de periféricos externos con la externos con laplaca base se realiza a través de puertos deplaca base se realiza a través de puertos decomunicación.comunicación.Hay diversos tipos de puertos:Hay diversos tipos de puertos:

Puertos específicosPuertos específicos, que están dedicados , que están dedicados a la conexión de un periférico concreto.a la conexión de un periférico concreto.Puertos genéricosPuertos genéricos, permiten la conexión , permiten la conexión de periféricos diversos.de periféricos diversos.

Un puerto muy útil es el Un puerto muy útil es el puerto depuerto deinfrarrojosinfrarrojos, que proporciona comunicación, que proporciona comunicaciónsin cables con otro ordenador.sin cables con otro ordenador.

5.Las tarjetas de expansión5.Las tarjetas de expansión

La La tarjeta gráficatarjeta gráfica, también , también adaptador de adaptador de vídeo, vídeo, es la intermedia entre la placa base es la intermedia entre la placa base y el monitor. Interpreta la información que y el monitor. Interpreta la información que recibe para presentar la imágenes que recibe para presentar la imágenes que vemos en pantalla, por lo que libera al vemos en pantalla, por lo que libera al microprocesador del control del monitor.microprocesador del control del monitor.

La tarjeta de sonidoLa tarjeta de sonido, permite la grabación , permite la grabación y reproducción de sonidos del PC. y reproducción de sonidos del PC.

Las tarjetas proporcionan las siguientes Las tarjetas proporcionan las siguientes conexiones: una entrada para conexiones: una entrada para micrófonomicrófono y y dos para dos para altavocesaltavoces, incorpora un , incorpora un controlador de unidades ópticascontrolador de unidades ópticas y algunas y algunas

traen un traen un puerto MIDIpuerto MIDI para la conexión de para la conexión de instrumentos musicales digitales.instrumentos musicales digitales.

Otras tarjetas:Otras tarjetas:

-Tarjeta de red:-Tarjeta de red: permite conectar los permite conectar los ordenadores entre sí.ordenadores entre sí.

-Módem interno:-Módem interno: hace de intermediario hace de intermediario para la transmisión y recepción de datos.para la transmisión y recepción de datos.

-Sintonizador de televisión y radio:-Sintonizador de televisión y radio: capta capta las señales para que sean reproducidas.las señales para que sean reproducidas.

-Ampliación de puertos:-Ampliación de puertos: proporcionan proporcionan puertos adicionales de cualquier tipo.puertos adicionales de cualquier tipo.

6.El almacenamiento masivo de 6.El almacenamiento masivo de datosdatos

El El almacenamiento magnético:almacenamiento magnético:

-Discos flexibles o disquetes:-Discos flexibles o disquetes: son son discos discos de plásticode plástico con una capa superficial con una capa superficial imantable, protegidos por una carcasa de imantable, protegidos por una carcasa de plástico.plástico.

-Cintas extraíbles:-Cintas extraíbles: son son cintas de plásticocintas de plástico con una capa imantable. Almacenan con una capa imantable. Almacenan varios gigabytes.varios gigabytes.

-Discos duros:-Discos duros: formados por formados por platos platos metálicosmetálicos sobre los que se deslizan el sobre los que se deslizan el cabezal de lectura y escritura.cabezal de lectura y escritura.

Funcionamiento de las unidades Funcionamiento de las unidades magnéticas:magnéticas:

-Para -Para escribir un bitescribir un bit se envía un impulso se envía un impulso eléctrico al bobinado del cabezal de eléctrico al bobinado del cabezal de escritura, creando un electroimán que escritura, creando un electroimán que induce un imán microscópico sobre la induce un imán microscópico sobre la superficie del disco o la cinta.superficie del disco o la cinta.

-Para -Para leer un bitleer un bit se desliza el cabezal de se desliza el cabezal de lectura sobre uno de los dipolos de la lectura sobre uno de los dipolos de la superficie, lo que superficie, lo que induce una corrienteinduce una corriente o o impulso eléctrico que se interpreta como impulso eléctrico que se interpreta como un “1” o “0” según su sentido.un “1” o “0” según su sentido.

Almacenamiento óptico:Almacenamiento óptico:-CD-ROM:-CD-ROM: disco solo de lectura. disco solo de lectura.-CD-R:-CD-R: disco de lectura y una vez disco de lectura y una vez gravable.gravable.-DVD:-DVD: disco de lectura que se suele usar disco de lectura que se suele usar para películas.para películas.Funcionamiento de las unidades ópticas:Funcionamiento de las unidades ópticas:

-Para -Para escribir un bitescribir un bit se emplea un láser se emplea un láser potente que produce una que madura potente que produce una que madura sobre la superficie del disco.sobre la superficie del disco.-Para -Para leer un bitleer un bit se usa un láser de baja se usa un láser de baja potencia que se potencia que se refleja o absorberefleja o absorbe al incidir al incidir sobre las muescas grabadas en el disco.sobre las muescas grabadas en el disco.

Las unidades de almacenamiento Las unidades de almacenamiento eléctrico:eléctrico:

-Para -Para escribir un bitescribir un bit se inyecta una se inyecta una pequeña pequeña corriente eléctricacorriente eléctrica en un terminal en un terminal de un transistor del tipo MOSFET. de un transistor del tipo MOSFET.

-Para -Para leer un bitleer un bit se comprueba el estado se comprueba el estado de carga del transistor MOSFETde carga del transistor MOSFET