estructura del computador

1. Hardware 

La palabra hardware en informática se refiere a las partes físicas, tangibles, de un sistema informático; sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos.​ Los cables, así como los gabinetes o cajas, los periféricos de todo tipo, y cualquier otro elemento físico involucrado, componen el hardware o soporte físico; contrariamente, el soporte lógico e intangible es el llamado software.El hardware principal de un computador se compone de una unidad central de procesamiento(CPU); encargada de procesar los datos; una memoria rápida de trabajo para almacenamiento temporal; una unidad de almacenamiento fija para mantener software y datos así como extraerlos de ella; uno o varios periféricos de entrada, los que permiten el ingreso de la información y uno o varios periféricos de salida, que posibilitan dar salida (normalmente en forma visual, impresa o auditiva) a los datos procesados.

Partes de un hardware 

TARJETA MADRE 

También llamada motherboard. Se trata de la tarjeta de circuitos impresos que llega a crear la comunicación entre  los circuitos electrónicos como es:

• El microprocesador.
• La ROM.
• Las ranuras para conectar parcial o totalmente la RAM del sistema y los;
• Slots o ranuras especiales que permitirán la conexión de cualquier tarjeta adicional que se adapte.

MEMORIA DE LECTOR 

También llamada memoria ROM. Se trata de una memoria no volátil, en la cual no se puede escribir en ella pero llega a mantener intacta y almacenada toda información aun cuando la computadora es desconectada de la fuente de energía.

TARJETA DE RED 

Esta tarjeta es la que hace posible que una impresora, ordenador o Data Terminal Equipment, pueda acceder a una red y compartir así sus recursos entre diversos equipos.

MEMORIA DE ACCESO ALEATORIO 

Comúnmente llamada memoria RAM. Es una memoria semiconductor en la que se puede escribir o leer información. Esta es una memoria volátil, por tanto puede perder fácilmente su contenido cuando es desconectada de la energía eléctrica.

MONITOR

Se trata del dispositivo de salida que llega a representar en su pantalla toda la información que se procese en el computador.

CPU

Se trata del procesador central del computador, o sea, es el cerebro del ordenador donde se realizan todos los cálculos y la transferencia de información.

MEMORIA DE RAM DINÁMICA 

Está presente en computadoras modernas, donde se muestra como tarjetas de circuito impreso con circuitos integrados de memoria soldados a ellas en una o en ambas caras. Posee un conjunto de contactos metálicos recubiertos de oro que hacen posible la conexión eléctrica con el bus de memoria del controlador directamente en la memoria de la placa base.

MICROPROCESADOR

Se trata de una serie de circuitos electrónicos integrados entre sí usados para el control y cálculo de  la computadora.

UNIDADES DE DISCO DURO

A través de estas es que se hace posible la grabación o reproducción de datos, videos, musica, imagenes o cualquier otra información. Ejemplo de ello son los disquetes o CD.

TARJETA DE SONIDO

Se trata de una tarjeta de expansión que hace posible la entrada y la salida de audio, lo cual es controlado a través de un determinado programa.

DISCO DURO

Se trata de un dispositivo que llega almacenar de una forma prolongada información en el computador.

PERIFÉRICO 

Se trata de dispositivos que hacen posible que la computadora se comunique con el exterior.

A través de estos se llega a ejecutar operaciones de entrada y salida.

Para estas operaciones se requiere de dispositivo de entrada con los cuales se ingresa información al ordenador; y dispositivos de salida que llega a dar salida o emitir información de toda operación que se realizó en el CPU.

EJEMPLOS DE DISPOSITIVOS DE SALIDA

• Teclado.
• Cámara web.
• Micrófono.
• Escáner.
• Lectores ópticos de código de barras.
• Mouse o ratón.
• Lectora de CD, DVD o Blu Ray.
• Joystick.

EJEMPLOS DE DISPOSITIVOS DE ENTRADA

• Monitor o pantalla clásicas.
• Consola.
• Impresoras.
• Altavoces.

TARJETA DE VIDEO

También se le puede llamar como tarjeta gráfica. Esta es la que transforma toda señal eléctrica procedente del microprocesador en información que será mostrada a través del monitor de la computadora.

2 SOFTWARE

Software es un término informático que hace referencia a un programa o conjunto de programas de cómputo que incluye datos, procedimientos y pautas que permiten realizar distintas tareas en un sistema informático.

Comúnmente se utiliza este término para referirse de una forma muy genérica a los programas de un dispositivo informático.

CLASIFICACIÓN DEL SOFTWARE

SOFTWARE DE APLICACIÓN 

Un software de aplicación son los programas diseñados para facilitar algunas tareas específicas como procesadores de texto, de imagen, navegadores de Internet, etc., para cualquier medio informático ya sea en computadores, tabletso celulares.

SOFTWARE LIBRE Y SOFTWARE PROPIETARIO

El concepto de software libre se utiliza para referirse a aquellos programas que permiten al usuario utilizar, copiar, modificar y distribuirlo.

En oposición a este término, se habla de software propietario para indicar que un programa informático no es completamente libre. En este sentido, el titular del software prohíbe o restringe su uso, redistribución o modificación.

SOFTWARE EDUCATIVO

Software educativo son los programas informáticos de naturaleza pedagógica creados para diseñar, facilitar, complementar y/o evaluar un proceso de enseñanza y aprendizaje.

Existen además herramientas genéricas que pueden tener una utilidad educativa como los programas de presentación de diapositivas o reproductores de vídeo, aunque no se suelen consideran específicamente como 'software educativo', sino simplemente como 'recurso educativo'.

El software educativo se puede aplicar a distintos tipos de educación y en distintos niveles. Del mismo modo, el formato, las características y funciones que pueden presentar son variados. Igualmente, el soporte en que se utilizan es amplio, como computadoras, tablets o celulares.

3. BIT

Un bit es un dígito del sistema de numeración binario . La capacidad de almacenamiento de una memoria digital también se mide en bits, pues esta palabra tiene varias acepciones.​

Lo usual es que un registro digital u otras memorias digitales vinculadas con la computación y/o con las telecomunicaciones, tengan una capacidad de representación de informaciones de por ejemplo 8 bits, 16 bits, 32 bits, 64 bits, etc; una memoria binaria tiene una capacidad efectiva de representación de un bit.

Mientras que en el sistema de numeración decimal se usan diez dígitos (diez símbolos), en el binario se usan solo dos dígitos, el 0 y el 1. Un bit o dígito binario puede representar uno de esos dos valores: 0 o 1.

Se puede imaginar un bit como una bombilla que puede estar en uno de los siguientes dos estados:

apagada  o encendida 

El bit es la unidad mínima de información empleada en informática, en cualquier dispositivo digital, o en la teoría de la información. Con él, podemos representar dos valores cualesquiera, como verdadero o falso, abierto o cerrado, blanco o negro, norte o sur, masculino o femenino, rojo o azul. Basta con asignar uno de esos valores al estado de "apagado" (0), y el otro al estado de "encendido

​ 

COMBINACIÓN DE LOS BITS 

Con un bit podemos representar solamente dos valores o dos diferentes estados, que suelen representarse como 0, 1.⁴​ Para representar o codificar más información en un dispositivo digital, necesitamos una mayor cantidad de bits. Si usamos dos bits, tendremos cuatro combinaciones posibles:

• 0 0 - Los dos están "apagados"
• 0 1 - El primero está "apagado" y el segundo "encendido"
• 1 0 - El primero está "encendido" y el segundo "apagado"
• 1 1 - Los dos están "encendidos"

4. BYTES

Un byte es una unidad de información formada por una secuencia de bits adyacentes. El diccionario de la Real Academia Española señala que byte es sinónimo de octeto (una unidad de información de ocho bits); sin embargo, el tamaño del byte depende del código de caracteres en el que ha sido definido. Byte proviene de bite (en inglés: ‘mordisco’), como la cantidad más pequeña de datos que una computadora podía «morder» a la vez. El cambio de letra no solo redujo la posibilidad de confundirlo con bit, sino que también era consistente con la afición de los primeros científicos en computación en crear palabras y cambiar letras.¹³​ Sin embargo, en los años 1960, en el Departamento de Educación de IBM del Reino Unido se enseñaba que un bit era un Binary digIT y un byte era un BinarY TuplE. Un byte también se conocía como «un byte de 8 bits», reforzando la noción de que era una tupla de n bits y que se permitían otros tamaños.

1. Es una secuencia contigua de bits en un flujo de datos serie, como en comunicaciones por módem o satélite, o desde un cabezal de disco duro, y es la unidad de datos más pequeña con significado. Estos bytes pueden incluir bits de inicio, parada o paridad, y según los casos, podrían contener de 7 a 12 bits, para así contemplar todas las posibilidades del código ASCII de 7 bits, o de extensiones de dicho código.
2. Es un tipo de datos o un sinónimo en ciertos lenguajes de programación. En el lenguaje C por ejemplo, se define byte como la "unidad de datos de almacenamiento direccionable lo suficientemente grande como para albergar cualquier miembro del juego de caracteres básico del entorno de ejecución" (cláusula 3.6 del C estándar). En C, el tipo de datos unsigned char es tal que al menos debe ser capaz de representar 256 valores distintos (cláusula 5.2.4.2.1). La primitiva de Java byte está siempre definida con 8 bits siendo un tipo de datos con signo, tomando valores entre –128 y 127.

5. 1 bit

1 Byte = 8 bits
1 KiloByte (KB) = 1,024 Bytes
1 MegaByte (MB) = 1,024 KB
1 GigaByte (GB) = 1,024 MB
1 TeraByte (TB) = 1,024 GB
1 PetaByte (PB) = 1,024 TB
1 ExaByte (EB) = 1,024 PB
1 ZettaByte (ZB) = 1,024 EB
1 YottaByte (YB) = 1,024 ZB
1 XeraByte (XB) = 1,024 YB
 

ADICIONALMENTE:

1 bit
1 Nibble = 4 bits
1 Byte = 2 Nibles = 8 bits
1 Word = 2 Bytes = 16 bits
1 Long Word = 4 Bytes = 32 bits

6.RELOJ INTERNO

El reloj interno de una computadora se encarga de mantener un control en el tiempo de ejecución de los diferentes procesos que se realizan.
Todas las computadoras tienen un sistema de reloj, el reloj es accionado por un cristal de cuarzo. Las moléculas en el cristal de cuarzo vibran millones de veces por segundo, a una velocidad que nunca cambia. La computadora usa las vibraciones en el reloj del sistema para tomar el tiempo de sus operaciones de procedimiento

7.BUSES INFORMÁTICOS 

En las computadoras, el término bus se refiere a las vías de acceso entre los componentes de una computadora
Existen dos tipos de buses:
* Bus de dirección
* Bus de Datos

BUSES DE DATOS  es una vía eléctrica de acceso que conecta la CPU, la memoria y otros dispositivos de hardware en la tarjeta principal. El bus es un grupo de líneas paralelas. Los buses de PC están diseñados para corresponder a las capacidades de los dispositivos conectados a ellos. 

BUSES DE DIRECCIONES : es un conjunto de alambres semejante al bus de datos, pero sólo conecta a la CPU con la memoria, y únicamente lleva direcciones de memoria. 
su número de líneas determina el número máximo de direcciones de memoria.
La capacidad de la memoria que se puede direccionar depende de la cantidad de bits que conforman el bus de direcciones, siendo 2^n (dos elevado a la ene) el tamaño máximo en bytes del banco de memoria que se podrá direccionar con  líneas

8.MEGAHERTZIOS

Se utilizó mucho en este campo (sobre todo entre los años 1974 y 2000) para referirse a la velocidad de procesamiento de un microprocesador, ya que la velocidad de reloj estaba en ese orden de magnitud. Sin embargo ya ocurría que el rendimiento de un MOS 6502 a 1 MHZ era muy similar, incluso a veces superior, al del un Zilog Z80A a 4 MHz, y viceversa.

El triunfo del compatible IBM PC hizo que Intel y sus competidores en los procesadores x86 se lanzaran a una carrera por el procesador más rápido, que llegó a su límite con el Pentium IV a 3800 MHz. Recordemos que cada hercio es un ciclo por segundo, lo que significa que un procesador a 3800 MHz viene realizando tres mil ochocientos millones de operaciones por segundo que bien pueden ser suma, resta, multiplicación o división, pero actualmente es más común que se exprese en Gigahercios como 3,8 GHz dado que es su más cercano múltiplo superior. La desventaja de operar a esa frecuencia es el calentamiento del procesador, y por tanto una menor vida útil del mismo debido al encarecimiento y el desgaste continuo de la estructura interna del procesador.

9. TORRE

La unidad central de procesamiento o unidad de procesamiento central (conocida por las siglas CPU, del inglés: central processing unit), es el hardware dentro de un ordenador u otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones de un programa informáticomediante la realización de las operaciones básicas aritméticas, lógicas y de entrada/salida del sistema. El término, y su acrónimo, han estado en uso en la industria de la Informática por lo menos desde el principio de los años 1960.¹​ La forma, el diseño de CPU y la implementación de las CPU ha cambiado drásticamente desde los primeros ejemplos, pero su operación fundamental sigue siendo la misma.

Un ordenador puede tener más de una CPU; esto se llama multiprocesamiento. Todas las CPU modernas son microprocesadores, lo que significa que contienen un solo circuito integrado (chip). Algunos circuitos integrados pueden contener varias CPU en un solo chip; estos son denominados procesadores multinúcleo. Un circuito integrado que contiene una CPU también puede contener los dispositivos periféricos, y otros componentes de un sistema informático; a esto se llama un sistema en un chip 

PROCESADOR

El procesador es el cerebro del sistema, justamente procesa todo lo que ocurre en la PC y ejecuta todas las acciones que existen. Cuanto más rápido sea el procesador que tiene una computadora, más rápidamente se ejecutarán las órdenes que se le den a la máquina. Este componente es parte del hardwarede muchos dispositivos, no solo de tu computadora.

El procesador es una pastilla de silicio que va colocada en el socket sobre la placa madre dentro del gabinete de la computadora de escritorio, la diferencia en una portátil es que está directamente soldado. El procesador está cubierto de algo que llamamos encapsulado, y de lo cual existen 3 tipos: PGA, LGA y BGA.

PARTES DE UN PROCESADOR 

UNIDAD DE CONTROL

Es la parte con que se desactiva o activa los componentes del procesador. Con este se logra ejecutar y a la vez interpretar todas las instrucciones que están guardadas en la memoria principal.

REGISTROS

Son zonas temporales de almacenamiento que se utilizan durante la ejecución de las instrucciones.

UNIDAD ARITMÉTICA Y LÓGICA 

Esta parte es la que tiene el rol de ejecutar todas las operaciones de transformación de datos, como son las operaciones matemáticas.

BUSES DE ENTRADA Y DE SALIDA

Se trata de un sistema digital encargado de la transferencia de información de un componente a otro de un ordenador, o crea la conexión entre dos o mas computadores.

ENCAPSULADO

Se encuentra cubriendo la oblea de silicio, el cual brinda una mayor protección y consistencia, impidiendo así cualquier deterioro.

CHIPSET

Se trata de una serie de chips que se encargan de mantener controlada las funciones del equipo.

MOTOR DE EJECUCIÓN 

Considerada como parte importante del procesador, el cual concentra las unidades de FPU y las de ALU.

PLACA BASE

Tarjeta madre, placa madre o placa principal (motherboard o mainboard en inglés), es una tarjeta de circuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyen la computadora.

Es una parte fundamental para montar cualquier computadora personal de escritorio o portátil o algún dispositivo. Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el circuito integrado auxiliar (chipset), que sirve como centro de conexión entre el microprocesador (CPU), la memoria de acceso aleatorio (RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos.

DISCO DURO

unidad de disco duro o unidad de disco rígido (en inglés: hard disk drive, HDD) es el dispositivo de almacenamiento de datos que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar archivos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos. Es memoria no volátil.

TARJETA GRÁFICA 

Una 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.

También se le conoce como:

• Adaptador de pantalla
• Adaptador de video
• Placa de video
• Tarjeta aceleradora de gráficos
• Tarjeta de vídeo/video

B. POTENCIA DE UN PROCESADOR

Durante los últimos años esa frecuencia se ha mantenido en el rango de los 1,5 GHz a 4 GHz, dando como resultado procesadores con capacidades de proceso mayores comparados con los primeros que alcanzaron esos valores. Además la tendencia es a incorporar más núcleos dentro de un mismo encapsulado para aumentar el rendimiento por medio de una computación paralela, de manera que la velocidad de reloj es un indicador menos fiable aún. De todas maneras, una forma fiable de medir la potencia de un procesador es mediante la obtención de las Instrucciones por ciclo.

CANTIDAD DE MEMORIA RAM

La cantidad máxima de memoria RAM que la versión 32-bit de Windows 7 de Microsoft apoya es 4 GB.Las versiones 64-bit de Microsoft Windows 7 varían en cuanto a la cantidad de memoria RAM que el Sistema Operativo apoya. La siguiente gráfica muestra las diferentes ediciones de la versión 64-bit de Microsoft Windows 7 y la cantidad de RAM que apoyan.

CAPACIDAD DE DISCO DURO

Una característica importante del disco es su capacidad, la cantidad de información que se puede grabar en él. Por lo general se mide en gigabytes (GB), pero las capacidades de los modelos actuales ya han superado de terabytes (TB). 1 TB = 1024 GB .

Esta característica es muy simple. Cuanto más sea la capacidad, mejor. Ahora mismo existe la posibilidad de comprar un disco duro hasta 10 GB. O combinar varios discos duros en una sistema RAID y obtener el volumen que necesita.

10.FUENTES DE ALIMENTACIÓN 

La función más esencial de una fuente de alimentación de PC es la de convertir la corriente alterna (AC) en continua (DC). Fuentes antiguas convertían la corriente alterna en múltiples voltajes de corriente continua (+12V, +5V, +3.3V) de manera simultánea. Por el contrario, las fuentes modernas convierten toda la corriente AC en +12VDC, y una vez convertido, otros conversores DC-DC se encargan de convertir el voltaje bruto +12V en +5V y +3.3V, todo lo que necesita nuestro equipo. Ésta última técnica es más eficiente porque los voltajes que menos se utilizan (el de +5V y +3.3V) no se convierten si no se necesitan, y de hecho convertir de DC a DC es mucho más eficiente que de AC a DC dado que requiere menos componentes electrónicos y además de menor tamaño.

11.EXPANSIÒN DE PLACA BASE

PCI:es un bus estándar de computadoras para conectar dispositivos periféricos directamente a la placa base. Estos dispositivos pueden ser circuitos integrados ajustados en esta (los llamados dispositivos planares en la especificación PCI) o tarjetas de expansión que se ajustan en conectores. Es común en computadoras personales, donde ha desplazado al ISA como bus estándar, pero también se emplea en otro tipo de computadoras.

En diferencia de los buses ISA, el bus PCI permite configuración dinámica de un dispositivo periférico. En el tiempo de arranque del sistema, las tarjetas PCI y el BIOS interactúan y negocian los recursos solicitados por la tarjeta PCI.

ISA:La arquitectura XT es una arquitectura de bus de 8 bits usada en las PC con procesadores Intel 8086 y 8088, como los IBM PC e IBM PC XT en los años 1980. Precede a la arquitectura AT de 16 bits usada en las máquinas compatibles IBM Personal Computer/AT.

El bus XT tiene cuatro canales de acceso directo a memoria (DMA), de los que tres están en las ranuras de expansión. De esos tres, dos están normalmente asignados a funciones de la máquina

AGP:En informática, Accelerated Graphics Port o AGP (en español "Puerto de gráfico acelerado") es una especificación de bus que proporciona una conexión directa entre el adaptador de gráficos y la memoria. Es un puerto (puesto que solo se puede conectar un dispositivo, mientras que en el bus se pueden conectar varios) desarrollado por Intel en 1996 como solución a los cuellos de botella que se producían en las tarjetas gráficas que usaban el bus PCI.​ El diseño parte de las especificaciones del PCI

SIMM

es un formato para módulos de memoria RAM que consisten en placas de circuito impreso sobre las que se montan los integrados de memoria DRAM. Estos módulos se insertan en zócalos encima de la placa base. Los contactos en ambas caras están interconectados, esta es la mayor diferencia respecto de sus sucesores los DIMMs. Fueron muy populares desde principios de los 80 hasta finales de los 90, el formato fue estandarizado por JEDEC bajo el número JESD-21C.

DIMM: módulos de memoria RAM que se conectan directamente en las ranuras de la placa base de las computadoras personales y están constituidos por pequeños circuitos impresos que contienen circuitos integrados de memoria. Los módulos DIMM son reconocibles externamente por tener cada contacto (o pin) de una de sus caras separado del opuesto de la otra, a diferencia de los SIMM en que cada contacto está unido a su opuesto. La disposición física de los DIMM duplica el número de contactos diferenciados con el bus.

Los módulos DIMM comenzaron a reemplazar a los SIMM como el tipo predominante de memoria cuando los microprocesadores Intel Pentium tomaron dominio del mercado.

12 CONTROLADORAS

• Controlador de dispositivo (o hardware), es un componente de software usado por el sistema para poder interactuar con el hardware.
• Controlador de impresora, es un software que convierte datos a ser impresos a una forma específica para una impresora.
• Controlador de clase, es un tipo de controlador de dispositivos que puede operar en una gran cantidad de diversos dispositivos del mismo tipo.
•  Controlador lógico programable (PLC en inglés), tipo de dispositivo electrónico muy usados en la automatización industrial.
•  Controladora de periférico (controller), no debe se confundida con el controlador de dispositivos. La controladora es un hardware incluido en un dispositivo que permite interactuar con la CPU.
• Controlador wrapper o driver wrapper. Aquel controlador que permite que emplear un dispositivo desde un sistema operativo no soportado.
•  Controlador o driver JDBC. Un componente de software que les permite a las aplicaciones JAVA acceder a una base de datos. 
•  Interfaz Uniforme de Controlador o Uniform Driver Interface (UDI).