Hardware Computacional
3.1 Concepto de hardware
Hardware:se refiere a las partes físicas tangibles de un sistema informático; sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos. Cables, gabinetes o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado.
3.2 Unidades de información y procesamiento:
3.2.1. Fundamentos de bits, bytes y múltiplos de bytes.
Bits:Bit es la abreviación de Binary Digit(digito binario), la cual en términos técnicos es la menor unidad de información de una computadora. Un bit tiene solamente un valor (que puede ser 0 o 1). Varios bits combinados entre sí dan origen la otras unidades, como byte, mega, giga y tera
Bytes :es un conjunto de 8 bits, formando según una secuencia que representa un caracter. Se puede hacer una correspondencia biunívoca entre cada número decimal (0 a 9), las letras mayúsculas y minúsculas (A hasta Z), los símbolos matemáticos, la puntuación, etc, con un respectivo byte.
Multiplos de bytes :
3.2.2. Hertz y múltiplos de hertz.
Hertz: El hertz es una unidad de frecuencia (número de veces que se repite por segundo cualquier fenómeno) electromagnética. Cada unidad equivale a un ciclo por segundo.
Multiplos del hertz:
3.2.3. Estándares de codificación.
Son reglas específicas a una lengua que reducen perceptiblemente el riesgo de que los desarrolladores introduzcan errores. También realzan considerablemente la capacidad de mantenimiento y re-uso a largo plazo del producto final. Con esta práctica el proceso del desarrollo mejora la calidad mientras que reduce el tiempo de desarrollo, el coste, y el esfuerzo.
ASCII (acrónimo inglés de American Standard Code for Information Interchange — Código Estándar Estadounidense para el Intercambio de Información)es un código de caracteres basado en el alfabeto latino, tal como se usa en inglés moderno. Fue creado en 1963 por el Comité Estadounidense de Estándares (ASA, conocido desde 1969 como el Instituto Estadounidense de Estándares Nacionales, o ANSI) como una refundición o evolución de los conjuntos de códigos utilizados entonces en telegrafía. Más tarde, en 1967, se incluyeron las minúsculas, y se redefinieron algunos códigos de control para formar el código conocido como US-ASCII.
3.3 Clasificación del hardware típico de una PC hoy día:
3.4.1 Dispositivos de entrada:
De esta categoría son aquellos que permiten el ingreso de información, en general desde alguna fuente externa o por parte del usuario. Los dispositivos de entrada proveen el medio fundamental para transferir hacia la computadora (más propiamente al procesador) información desde alguna fuente, sea local o remota. También permiten cumplir la esencial tarea de leer y cargar en memoria el sistema operativo y las aplicaciones o programas informáticos, los que a su vez ponen operativa la computadora y hacen posible realizar las más diversas tareas.
3.4.2 Dispositivos de salida
Son aquellos que permiten emitir o dar salida a la información resultante de las operaciones realizadas por la CPU (procesamiento).
3.4.3 Cabina del sistema (CASE):es la caja que contiene los componentes de hardware esenciales del sistema, incluyendo al procesador, las unidades de disco y la tarjeta madre.
3.4.3.1 Fuente de energía
Es uno de los componentes más importantes del computador, es popularmente conocido como Power Supply,se encarga de enviar la energía eléctrica a los demás componentes del sistema computacional.
3.4.3.2 Dispositivos de almacenamiento secundario
Es el conjunto de dispositivos y soportes de almacenamiento de datos que conforman el subsistema de memoria de la computadora, junto con la memoria primaria o principal.Es un tipo de almacenamiento masivo y permanente (no volátil) con mayor capacidad para almacenar datos e información que la memoria primaria que es volátil, aunque la memoria secundaria es de menor velocidad.
3.4.3.3 Tarjeta Madre -Mother Board
Es un gran circuito impreso sobre el que se suelda el chipset, las ranuras de expansión (slots), los zócalos, conectores, diversos integrados, etc. Es el soporte fundamental que aloja y comunica a todos los demás componentes: Procesador, módulos de memoria RAM, tarjetas gráficas, tarjetas de expansión, periféricos de entrada y salida. Para comunicar esos componentes, la placa base posee una serie de buses mediante los cuales se trasmiten los datos dentro y hacia afuera del sistema.
3.4.3.3.1 Unidad Central de Procesamiento (CPU)
es el hardware dentro de un ordenador u otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones de un programa informático mediante la realización de las operaciones básicas aritméticas, lógicas y de entrada/salida del sistema.
3.4.3.3.2 Dispositivos de almacenamiento primario.
Entre ellos se encuentran la RAM (Random Access Memory, memoria de acceso aleatorio) es el tipo más común de este tipo de almacenamiento o memoria.
La ROM (Read Only Memory, memoria de solo lectura) es otro tipo de memoria donde se almacena la información que no se quiere perder.
3.4.3.3.3 Bus de datos, bus de direcciones y control.
Bus de datos: mueve los datos entre los dispositivos del hardware: de Entrada como el Teclado, el Escáner, el Ratón, etc.; de salida como la Impresora, el Monitor o la tarjeta de Sonido; y de Almacenamiento como el Disco Duro, el Diskette o la MemoriaFlash.
Bus de direcciones: para tomar y colocar datos en el Sub-sistema de Memoria durante la ejecución de los procesos de cómputo.
Bus de control: transporta señales de estado de las operaciones efectuadas por el CPU con las demás unidades.
3.4.3.3.4 Puertos.
son conectores en el exterior del chasis de la computadora,es una forma genérica de denominar a una interfaz a través de la cual los diferentes tipos de datos se pueden enviar y recibir. Dicha interfaz puede ser de tipo físico, o puede ser a nivel de software.
3.4.3.3.5 Tarjetas del sistema
Tarjeta gráfica: es una tarjeta de expansión de la placa base del ordenador que se encarga de procesar los datos provenientes de la unidad central de procesamiento (CPU) y transformarlos en información comprensible y representable en el dispositivo de salida (por ejemplo: monitor, televisor o proyector). Estas tarjetas utilizan una unidad de procesamiento gráfico o GPU, que muchas veces se usa erróneamente para referirse a la tarjeta gráfica en sí.
Tarjeta de red: es un componente de hardware que conecta una computadora a una red informática y que posibilita compartir recursos (como archivos, discos duros enteros, impresoras e internet) entre dos o más computadoras, es decir, en una red de computadoras.
Hardware:se refiere a las partes físicas tangibles de un sistema informático; sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos. Cables, gabinetes o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado.
3.2 Unidades de información y procesamiento:
3.2.1. Fundamentos de bits, bytes y múltiplos de bytes.
Bits:Bit es la abreviación de Binary Digit(digito binario), la cual en términos técnicos es la menor unidad de información de una computadora. Un bit tiene solamente un valor (que puede ser 0 o 1). Varios bits combinados entre sí dan origen la otras unidades, como byte, mega, giga y tera
Bytes :es un conjunto de 8 bits, formando según una secuencia que representa un caracter. Se puede hacer una correspondencia biunívoca entre cada número decimal (0 a 9), las letras mayúsculas y minúsculas (A hasta Z), los símbolos matemáticos, la puntuación, etc, con un respectivo byte.
Multiplos de bytes :
3.2.2. Hertz y múltiplos de hertz.
Hertz: El hertz es una unidad de frecuencia (número de veces que se repite por segundo cualquier fenómeno) electromagnética. Cada unidad equivale a un ciclo por segundo.
Multiplos del hertz:
3.2.3. Estándares de codificación.
Son reglas específicas a una lengua que reducen perceptiblemente el riesgo de que los desarrolladores introduzcan errores. También realzan considerablemente la capacidad de mantenimiento y re-uso a largo plazo del producto final. Con esta práctica el proceso del desarrollo mejora la calidad mientras que reduce el tiempo de desarrollo, el coste, y el esfuerzo.
ASCII (acrónimo inglés de American Standard Code for Information Interchange — Código Estándar Estadounidense para el Intercambio de Información)es un código de caracteres basado en el alfabeto latino, tal como se usa en inglés moderno. Fue creado en 1963 por el Comité Estadounidense de Estándares (ASA, conocido desde 1969 como el Instituto Estadounidense de Estándares Nacionales, o ANSI) como una refundición o evolución de los conjuntos de códigos utilizados entonces en telegrafía. Más tarde, en 1967, se incluyeron las minúsculas, y se redefinieron algunos códigos de control para formar el código conocido como US-ASCII.
El código ASCII utiliza 7 bits para representar los caracteres, aunque inicialmente empleaba un bit adicional (bit de paridad) que se usaba para detectar errores en la transmisión.
EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code - Código de intercambio decimal de código binario extendido), pronunciado como [ebquidic], es un código estándar de 8 bits usado por computadoras mainframe IBM. IBM adaptó el EBCDIC del código de tarjetas perforadas en los años 1960 y lo promulgó como una táctica customer-controlcambiando el código estándar ASCII.EBCDIC es un código binario que representa caracteres alfanuméricos, controles y signos de puntuación. Cada carácter está compuesto por 8 bits = 1 byte, por eso EBCDIC define un total de 256 caracteres.
UTF-8 (8-bit Unicode Transformation Format) es un formato de codificación de caracteres Unicode e ISO 10646 utilizando símbolos de longitud variable. UTF-8 fue creado por Robert C. Pike y Kenneth L. Thompson. Está definido como estándar por la RFC 3629de la Internet Engineering Task Force (IETF).1 Actualmente es una de las tres posibilidades de codificación reconocidas por Unicode y lenguajes web, o cuatro en ISO 10646.
Sus características principales son:
- Es capaz de representar cualquier carácter Unicode.
- Usa símbolos de longitud variable (de 1 a 4 bytes por carácter Unicode).
- Incluye la especificación US-ASCII de 7 bits, por lo que cualquier mensaje ASCII se representa sin cambios.
- Incluye sincronía. Es posible determinar el inicio de cada símbolo sin reiniciar la lectura desde el principio de la comunicación.
- No superposición. Los conjuntos de valores que puede tomar cada byte de un carácter multibyte, son disjuntos, por lo que no es posible confundirlos entre sí.
3.3 Clasificación del hardware típico de una PC hoy día:
3.4.1 Dispositivos de entrada:
De esta categoría son aquellos que permiten el ingreso de información, en general desde alguna fuente externa o por parte del usuario. Los dispositivos de entrada proveen el medio fundamental para transferir hacia la computadora (más propiamente al procesador) información desde alguna fuente, sea local o remota. También permiten cumplir la esencial tarea de leer y cargar en memoria el sistema operativo y las aplicaciones o programas informáticos, los que a su vez ponen operativa la computadora y hacen posible realizar las más diversas tareas.
3.4.2 Dispositivos de salida
Son aquellos que permiten emitir o dar salida a la información resultante de las operaciones realizadas por la CPU (procesamiento).
Los dispositivos de salida aportan el medio fundamental para exteriorizar y comunicar la información y datos procesados; ya sea al usuario o bien a otra fuente externa, local o remota.
3.4.3 Cabina del sistema (CASE):es la caja que contiene los componentes de hardware esenciales del sistema, incluyendo al procesador, las unidades de disco y la tarjeta madre.
3.4.3.1 Fuente de energía
Es uno de los componentes más importantes del computador, es popularmente conocido como Power Supply,se encarga de enviar la energía eléctrica a los demás componentes del sistema computacional.
3.4.3.2 Dispositivos de almacenamiento secundario
Es el conjunto de dispositivos y soportes de almacenamiento de datos que conforman el subsistema de memoria de la computadora, junto con la memoria primaria o principal.Es un tipo de almacenamiento masivo y permanente (no volátil) con mayor capacidad para almacenar datos e información que la memoria primaria que es volátil, aunque la memoria secundaria es de menor velocidad.
3.4.3.3 Tarjeta Madre -Mother Board
Es un gran circuito impreso sobre el que se suelda el chipset, las ranuras de expansión (slots), los zócalos, conectores, diversos integrados, etc. Es el soporte fundamental que aloja y comunica a todos los demás componentes: Procesador, módulos de memoria RAM, tarjetas gráficas, tarjetas de expansión, periféricos de entrada y salida. Para comunicar esos componentes, la placa base posee una serie de buses mediante los cuales se trasmiten los datos dentro y hacia afuera del sistema.
3.4.3.3.1 Unidad Central de Procesamiento (CPU)
es el hardware dentro de un ordenador u otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones de un programa informático mediante la realización de las operaciones básicas aritméticas, lógicas y de entrada/salida del sistema.
3.4.3.3.2 Dispositivos de almacenamiento primario.
Entre ellos se encuentran la RAM (Random Access Memory, memoria de acceso aleatorio) es el tipo más común de este tipo de almacenamiento o memoria.
La ROM (Read Only Memory, memoria de solo lectura) es otro tipo de memoria donde se almacena la información que no se quiere perder.
3.4.3.3.3 Bus de datos, bus de direcciones y control.
Bus de datos: mueve los datos entre los dispositivos del hardware: de Entrada como el Teclado, el Escáner, el Ratón, etc.; de salida como la Impresora, el Monitor o la tarjeta de Sonido; y de Almacenamiento como el Disco Duro, el Diskette o la MemoriaFlash.
Bus de direcciones: para tomar y colocar datos en el Sub-sistema de Memoria durante la ejecución de los procesos de cómputo.
Bus de control: transporta señales de estado de las operaciones efectuadas por el CPU con las demás unidades.
3.4.3.3.4 Puertos.
son conectores en el exterior del chasis de la computadora,es una forma genérica de denominar a una interfaz a través de la cual los diferentes tipos de datos se pueden enviar y recibir. Dicha interfaz puede ser de tipo físico, o puede ser a nivel de software.
3.4.3.3.5 Tarjetas del sistema
Tarjeta gráfica: es una tarjeta de expansión de la placa base del ordenador que se encarga de procesar los datos provenientes de la unidad central de procesamiento (CPU) y transformarlos en información comprensible y representable en el dispositivo de salida (por ejemplo: monitor, televisor o proyector). Estas tarjetas utilizan una unidad de procesamiento gráfico o GPU, que muchas veces se usa erróneamente para referirse a la tarjeta gráfica en sí.
Tarjeta de red: es un componente de hardware que conecta una computadora a una red informática y que posibilita compartir recursos (como archivos, discos duros enteros, impresoras e internet) entre dos o más computadoras, es decir, en una red de computadoras.
Tarjeta de sonido :es una tarjeta de expansión para computadoras que permite la salida de audio controlada por un programa informático llamado controlador (driver).El uso típico de las tarjetas de sonido consiste en hacer, mediante un programa que actúa de mezclador, que las aplicaciones multimedia del componente de audio suenen y puedan ser gestionadas. Estas aplicaciones incluyen composición de audio y en conjunción con la tarjeta de videoconferencia también puede hacerse una edición de vídeo, presentaciones multimedia y entretenimiento (videojuegos).
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