HARDWARE

Corresponde a todas las partes físicas y tangibles de una computadora: sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos; sus cables, gabinetes o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado; contrariamente al soporte lógico e intangible que es llamado software.

La historia del hardware del computador se puede clasificar en tres generaciones, cada una caracterizada por un cambio tecnológico de importancia. Este hardware se puede clasificar en: básico, el estrictamente necesario para el funcionamiento normal del equipo, y el complementario, el que realiza funciones específicas.

Un sistema informático se compone de una unidad central de procesamiento (CPU), encargada de procesar los datos, uno o varios periféricos de entrada, los que permiten el ingreso de la información y uno o varios periféricos de salida, los que posibilitan dar salida (normalmente en forma visual o auditiva) a los datos.

EVOLUCIÓN DEL HARDWARE

Aunque el primer computador fue creado en 1981, el inicio se remonta ase mas de cuatro mil años. Esto porque, el inicio de la informatica no es la electronica si no el perfeccionamiento y utilizacion de los calculos matematicos.

La historia de la computacion, se desarrolla el sistema binario, el cual se basa en la combinacion de dos numeros (1,0) en diferentes combinaciones .

• 2500 a C. - El antecedente mas remoto que encontramos es el abaco, desarrollado en china. fue el primer metodo utilizado por el hombre para mejorar sus calculos matematicas.
• 600 a C. - El astronomo, matematico y filosofo griego tales de mileto, describio algunos aspectos sobre la electricidad estatica. De sus escritos proviene la palabra electron.
• 500 a C. - Los romanos usaron abacos de piedrecitas, a las que llamaban calculos, que eran desplazados sobre una tabla con canales cifrados.
• 1633 - El ingles William Oughetre creo un instrumento que hoy se conoce como regla de calculo.
• 1642 - El frances blaise pascal, invento y construyo la primera sumadora, llamada la pascalina hacia sumas y restas.
• 1671 - El filosofa matematico aleman Gottfriend Leibniz desarrollo una maquina multiplicadora.
• 1833 - El profesor de matematicas Charles Babbage ideo la primera maquina procesadora de informacion. algo asi como la primera computadora mecanica programable.
• 1847 - El britanico George Boole desarrollo un nuevo tipo de algebra (actualmente conocido como algebra de Boole). E inicio los estudios de logica simbòlica.
• 1889 - Se invento una maquina calculadora que incorporo las cuatro funciones basicas.
• 1890 - Los cartones perforados y un primitivo aparato electronico se usaron para clasificar por edad y origen a la poblacion de los estados unidos.
• 1893 - Entre 1893 y 1920, Leonardo torres y Quevedo, creo en españa varias maquinas apases de resolver operaciones algebraicas.
• 1934 - 1939 Konrad Suze construyo en alemania dos maquinas electromagneticas de calculo que se acercaban bastante a lo que seria el primer computador.
• 1938 - En los estados unidos, George Stibitz, construyeron una calculadora de secuecia automatica que utilizaba interuptores ordinarios de sistemas de computacion telefonica.
  
• 1940 - Pimera generacion de las computadoras, esta empezo con una rafaga de desarrollo antes y durante la segunda guerra mundial,las primeras computadoras igual que los primeros radios utilizaban valvulas electronicas de vacio.

• En 1945 John Mauchley y Presper Echert, construyeron Electronica Numerical Integrador and Computer que contenia 18.000 valvulas electronicas de vacio.
  

caracteristicas.

1. Electronica de bulbos de vacio,
2. Programacion en lenguaje de maquina.

• Segunda generacion de las computadoras, entre 1948 a 1960. La invencion de transistor en 1948, marcó el comienzo de la segunda generacion. en consecuencia incremento la capacidad de calculo permitiendo el desarrollo de los primeros lenguajes de programacion de alto nivel y los copiladores para transformar los programas en lenguaje de maquina.

caracteristicas

1. Electronica basada en transistores.
2. Programacion en lenguajes de alto nivel.

• Tercera generacion entre 1960 - 1971. La aparicion del circuito integrado marcó el comienzo de esta generacion. Se trataba de la integracion de muchos transistores y otros componentes electronicos en una sola pastilla de silicio.

caracteristicas

1. Electronica basada en circuitos integrados.
2. Uso de sistemas operativos para la administracion de recursos.

• Cuarta generacion de 1971 -a nuestros dias Esta generacion inicia a los circuitos integrados de tipo LSI y VLSI (integracion a gran escala y a ¨muy gran escala¨, lo cual permitio la fabricacion de los primeros microprocesadores, siendo estos el Z80 de la empresa zilog.

Caracteristicas.

1. Electronica de microprocesadores
2. Procesamiento distribuido.

• Quinta generacion - futuro Esta generacion esta comenzando a convivir con algunos aspectos con la cuarta, los comienzos de esta se estan empezando a ver en las computadoras mas modernas supercomputadoras que estan empezando que se utilizan para el procesamiento de grandisimas cantidades de datos.

Caracteristicas.

1. Procesamiento en paralelo para el calculo.
2. Ingenieria artificial en la resolucion de problemas.

Arquitectura de Computadores

La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema decomputadora. 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 (UCP) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.

Arquitectura del Hardware

Si vemos el computador como una estructura de hardware, notaremos que esta constituido por dispositivos, que clasificaremos según la función que desempeñen. De acuerdo a esta clasificación tendremos:

• Dispositivos de Entrada
• Dispositivos de Salida
• Dispositivos de Comunicación
• Dispositivos de Almacenamiento
• Dispositivos de Cómputo

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS ARQUITECTURAS DE LOS COMPUTADORES

VENTAJAS

PILA: Modelo sencillo para evaluación de expresiones. Instrucciones cortas pueden dar una buena densidad de código.

ACUMULADOR: Instrucciones cortas. Minimiza estados internos de la máquina.

REGISTRO: Modelo más general para el código de instrucciones parecidas. Automatiza generación de código y la reutilización de operandos. Reduce el tráfico a memoria.

DESVENTAJAS

PILA: A una pila no se puede acceder aleatoreamente. Essta limitación hace difícil generar código eficiente. También dificulta una implementación eficiente, ya que la pila llega a ser un cuello de botella, es decir que existe dificultad para la transferencia de datos en su velocidad mk.

ACUMULADOR: El tráfico de memoria es el más alto en esta aproximación.

REGISTRO: Todos los operadores deben ser nombrados, conduciendo a isntrucciones más largas.

Estructura Interna Del Computador

En ella la conforman cada uno de los chips que se encuentran en la plaqueta base o tarjeta madre, estos son:

• Bios
• Caché
• Chipset
• Puestos USB
• Zócalo ZIF
• Slot de Expansión
• • Ranuras PCI
  • Ranuras DIMM
  • Ranuras SIMM
  • Ranuras AGP
  • Ranuras ISA
• Pila
• Conector disquetera
• Conector electrónico
• Conector EIDE (disco duro)

CLASIFICACION DEL HARDWARE

ALMACENAMIENTO:

Disco duro, disco flexible, memoria flash, cinta magnetica, tarjeta perforada, memoria prtatil y disquete.

Almacenamiento primario: debe estar para que la pc funcione correctamentey consiste en tres tipos de almacenamiento:

registros del procesador, memoria cache y memoria principal.

Memorias magneticas: usan diferentes patrones de magnetizacion sobre una superficie cubierta con una capa magnetizada para almacenar informacion.

Disco magnetico, Disquete, Disco duro y Cinta magnetica.

Memorias de disco optico: almacenan informacion usando agujeros minusculos grabados con un laser en la superficie de un disco circular.
CD, CD-ROM, DVD, CD-R, DVD-R, DVD+R, CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM, Blue-ray, HD DVD, HVD y discos cambio de fase dual.

PERIFERICO DE ENTRADA:

Son los que permiten introducir datos a la pc para despues procesamiento.
Teclado, microfono, escaner, mouse, lector de codigo de barras, webcam, microfono, joystick, gamepad, lapiz optico, toush pad y trackball.

PERIFERICOS DE SALIDA:

Son los que reciben informacion que es procesada por la CPU.

Monitor, impresora, parlantes, auriculares, fax, tarjetas de sonido y tarjeta grafica

PERIFERICOS DE ENTRADA/SALIDA:

Pantalla tactil, disco duro o HD, grabadora de CD o DVD y modem.

COMPONENTES DEL COMPUTADOR

Ucp o cpu (central processing unit).

UCP o procesador, interpreta y lleva a cabo las instrucciones de los programas, efectúa manipulaciones aritméticas y lógicas con los datos y se comunica con las demás partes del sistema. Una UCP es una colección compleja de circuitos electrónicos. Cuando se incorporan todos estos circuitos en un chip de silicio, a este chip se le denomina microprocesador. La UCP y otros chips y componentes electrónicos se ubican en un tablero de circuitos o tarjeta madre.



El Procesador

El chip más importante de cualquier placa madre es el procesador. Sin el la computadora no podría funcionar. A menudo este componente se determina CPU, que describe a la perfección su papel dentro del sistema. El procesador es realmente el elemento central del proceso de procesamiento de datos.
Los procesadores se describen en términos de su tamaño de palabra, su velocidad y la capacidad de su RAM asociada.





Dispositivos De Entrada

En esta se encuentran:

El Teclado

Es un dispositivo periférico de entrada, que convierte la acción mecánica de pulsar una serie de pulsos eléctricos codificados que permiten identificarla. Las teclas que lo constituyen sirven para entrar caracteres alfanuméricos y comandos a una computadora.

El Mouse O Ratón

El ratón o Mouse informático es un dispositivo señalador o de entrada, recibe esta denominación por su apariencia.
Para poder indicar la trayectoria que recorrió, a medida que se desplaza, el Mouse debe enviar al computador señales eléctricas binarias que permitan reconstruir su trayectoria, con el fin que la misma sea repetida por una flecha en el monitor.

El Escáner O Digitalizador De Imágenes

Son periféricos diseñados para registrar caracteres escritos, o gráficos en forma de fotografías o dibujos, impresos en una hoja de papel facilitando su introducción la computadora convirtiéndolos en información binaria comprensible para ésta.
El funcionamiento de un escáner es similar al de una fotocopiadora. Se coloca una hoja de papel que contiene una imagen sobre una superficie de cristal transparente, bajo el cristal existe una lente especial que realiza un barrido de la imagen existente en el papel; al realizar el barrido, la información existente en la hoja de papel es convertida en una sucesión de información en forma de unos y ceros que se introducen en la computadora.

Dispositivos De Almacenamiento

En esta se encuentran:

Disco Duro
Este esta compuestos por varios platos, es decir, varios discos de material magnético montados sobre un eje central sobre el que se mueven. Para leer y escribir datos en estos platos se usan las cabezas de lectura / escritura que mediante un proceso electromagnético codifican / decodifican la información que han de leer o escribir. La cabeza de lectura / escritura en un disco duro está muy cerca de la superficie, de forma que casi da vuelta sobre ella, sobre el colchón de aire formado por su propio movimiento. Debido a esto, están cerrados herméticamente, porque cualquier partícula de polvo puede dañarlos.
Este dividen en unos círculos concéntricos cilíndricos (coincidentes con las pistas de los disquetes), que empiezan en la parte exterior del disco (primer cilindro) y terminan en la parte interior (ultimo).

Diskettes 3 ½

Son disco de almacenamiento de alta densidad de 1,44 MB, este presenta dos agujeros en la parte inferior del mismo, uno para proteger al disco contra escritura y el otro solo para diferenciarlo del disco de doble densidad.

Maletón-Ópticos De 5,25

Este se basa en la misma tecnología que sus hermanos pequeños de 3,5", su ventajas: Gran fiabilidad y durabilidad de los datos a la vez que una velocidad razonablemente elevada Los discos van desde los 650 MB hasta los 5,2 GB de almacenamiento, o lo que es lo mismo: desde la capacidad de un solo CD-ROM hasta la de 8.

Dispositivos De Salida
En esta se encuentran:

Las Impresoras

Esta es la que permite obtener en un soporte de papel una ¨hardcopy¨: copia visualizable, perdurable y transportable de la información procesada por un computador.
Las primeras impresoras nacieron muchos años antes que el PC e incluso antes que los monitores, siendo durante años el método más usual para presentar los resultados de los cálculos en aquellos primitivos ordenadores, todo un avance respecto a las tarjetas y cintas perforadas que se usaban hasta entonces.

Tipo De Impresoras

Impacto Por Matriz De Aguja O Punto

Fueron las primeras que surgieron en el mercado. Se las denomina "de impacto" porque imprimen mediante el impacto de unas pequeñas piezas (la matriz de impresión) sobre una cinta impregnada en tinta y matriz de aguja por que su cabezal móvil de impresión contiene una matriz de agujas móviles en conductos del mismo, dispuestas en una columna (de 9 agujas por ejemplo) o más columnas.

Chorro O Inyección De Tinta

Se le denomina "inyección" porque la tinta suele ser impulsada hacia el papel por unos mecanismos que se denominan inyectores, mediante la aplicación de una carga eléctrica que hace saltar una minúscula gota de tinta por cada inyector. Esta destaca por la utilización del color, incorporan soporte para el uso simultáneo de los cartuchos de negro y de color.

Láser

Son las de mayor calidad del mercado, si entendemos por calidad la resolución sobre papel normal que se puede obtener, unos 600 Ppp reales. En ellas la impresión se consigue mediante un láser que va dibujando la imagen electrostáticamente en un elemento llamado tambor que va girando hasta impregnarse de un polvo muy fino llamado tóner (como el de fotocopiadoras) que se le adhiere debido a la carga eléctrica. Por último, el tambor sigue girando y se encuentra con la hoja, en la cual imprime el tóner que formará la imagen definitiva.
El Monitor

Evidentemente, es la pantalla en la que se ve la información suministrada por el ordenador. En el caso más habitual se trata de un aparato basado en un tubo de rayos catódicos (CRT) como el de los televisores, mientras que en los portátiles es una pantalla plana de cristal líquido (LCD).

Red De Comunicaciones
En sistema computacional es un sistema complejo que puede llegar a estar constituido por millones de componentes electrónicos elementales. Esta naturaleza multinivel de los sistemas complejos es esencial para comprender tanto su descripción como su diseño.