ARQUITECTURA Y FUNCIONAMIENTO DEL ORDENADOR

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    07-Jan-2016

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ARQUITECTURA Y FUNCIONAMIENTO DEL ORDENADOR. REA DE TECNOLOGIA. 3 E.S.O. 1.-Definicin de ordenador. Los ordenadores son unas mquinas electrnicas que reciben datos del exterior, los almacenan y manipulan en su interior y los presentan al exterior. - PowerPoint PPT Presentation

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  • ARQUITECTURA YFUNCIONAMIENTODEL ORDENADOR

  • Las dos partes principales del ordenadorson:HARDWARE: Es una palabra inglesa formada por hard, que significa duro, y ware, que es un sufijo que significa componente. Por tanto, el hardware es la parte fsica del ordenador. Est constituido por el monitor, el teclado, la impresora,.etc.

    b) SOFTWARE: Es una palabra inglesa formada por soft, que significa suave, y ware. Por tanto, el software es la parte lgica del ordenador. Est constituido por los programas y aplicaciones que hacen que el ordenador funcione, por ejemplo, el sistema operativo, programas de tratamiento de textos, para ver fotos, jugar,etc.Dispositivos de entradaDispositivos de almacenamientoMemoriaDispositivo de salidaProcesador1.-Definicin de ordenadorLos ordenadores son unas mquinas electrnicas que reciben datos del exterior, los almacenan y manipulan en su interior y los presentan al exterior

  • 2.-Funcionamiento del ordenador2.1.-El funcionamiento del ordenador es similar al de un oficinista.DatosBandeja de entradaTelfonoMemoriaAlmacn de datosRegistro y secuenciacin de operacionesFaxCalculadoraBandeja de salidaEl proceso comienza cuando realizas la consulta, bien de forma oral o escrita. Lo primero que hace el oficinista es memorizarla, es decir, la almacena y acto seguido realiza el clculo. De igual forma, los ordenadores almacenan la informacin en la memoria principal y efectan los clculos en la unidad aritmtico-lgica gracias a que la unidad de control organiza y establece el orden de las operaciones. Si el problema presentado fuese muy complejo, el oficinista debera haber recurrido a otras fuentes para resolverlo. Del mismo modo, los ordenadores poseen una memoria secundaria que consultan slo cuando es necesario (disco duro, cd-rom,etc). Finalmente el oficinista transmite el resultado (oralmente, de forma grfica,..). El ordenador en ese caso utiliza distintos dispositivos: monitores, impresoras, plotters,etc.

  • Un ordenador proporciona unos resultados a partir de la informacin que recibe. Es importante tener en cuenta que para procesar dicha informacin los ordenadores utilizan el sistema binario. Por ello, es necesario conocer este sistema, as como los procedimientos utilizados para realizar conversiones entre los distintos sistemas de numeracin.2.2.1.- SISTEMAS DE NUMERACIN.-

    A) Sistema de numeracin decimal.- Es el que utilizamos habitualmente. Se construye a partir de 10 dgitos: 0,1,2,3,4,5,6,7,8 y 9. Cada dgito, adems del valor que posee aisladamente, tiene un valor posicional o peso, dependiendo de la posicin que ocupa dentro del grupo de dgitos del que forma parte. As, el nmero 1.286 se puede expresar de la siguiente forma:

    1.286 = 1103 + 2102 + 8101 + 6100 = 1000 + 200 + 80 + 6

    A la vista del ejemplo anterior, deducimos que la representacin de un nmero supone descomponerlo en una suma de productos de cada dgito por el peso correspondiente a su posicin, siendo ste una potencia de 10.

    B) Sistema de numeracin binario.- Es el utilizado por ordenadores, calculadoras,..etc. Se construye a partir de 2 dgitos: 0 y 1. Cada uno de ellos se denomina bit. Un nmero binario est compuesto por agrupaciones de bits. Al igual que suceda anteriormente a cada dgito le corresponde un valor posicional o peso.As, el nmero 1010 se puede expresar de la siguiente forma:

    1010

    1230 22 121 0 202.2.-Cdigo binario

  • 2.2.2.- CONVERSIN DE BINARIO A DECIMAL.-Para obtener el equivalente en decimal de un nmero binario, se suman los pesos correspondientes a las posiciones de los bits que tienen valor 1. Por ejemplo:

    Por tanto el equivalente en decimal del nmero 10010110 es 150.

    2.2.3.- CONVERSIN DE DECIMAL A BINARIO.-Para pasar un nmero decimal entero a binario, se realizan divisiones sucesivas por dos hasta que el ltimo cociente sea la unidad. El nmero binario se forma con el ltimo cociente, siendo este el bit de mayor peso, y los restos de cada divisin. Por tanto el equivalente en binario del nmero 150 es 10010110.

    Por tanto, cualquier dato, ya sean letras (maysculas o minsculas), nmeros, signos de acentuacin, smbolos matemticos,....... , que queramos introducir o sacar del ordenador debe estar digitalizado, es decir, a cada caracter se le asigna una combinacin de ceros y unos.

  • De esta asignacin se encarg un comit americano que creo un cdigo estndar denominado cdigo ASCIL (American Estandar Code for Information Interchange o Cdigo americano para el intercambio de la informacin).As, cuando un usuario teclea una letra, sta se transforma en el cdigo binario correspondiente a ese carcter ASCIL y cuando debe mostrar la letra, transforma el cdigo binario al correspondiente carcter antes de enviarlo al monitor o la impresora. Parte de dicho cdigo se muestra a continuacin:

    Por tanto, la unidad bsica de informacin es el bit, que corresponde a cada uno de los ceros o unos de los que consta una informacin digital. Hemos vistos que por ejemplo, el nmero 150 ocupa 8 bits. Un conjunto formado por 8 bits se denomina byte, por tanto, tambin podemos decir que el nmero 150 mide un byte. Adems se utilizan los siguientes mltiplos del byte.1 byte = 8 bits1 kilobyte (kb) = 1024 bytes (210=1024)1 megabyte (Mb) = 1024 kilobytes1 gigabyte (Gb) = 1024 megabytes

  • Componentes del ordenadorPlaca basePerifricos de entrada

    Perifricos de salidaUnidades de almacenamiento(Memoria secundaria)Perifricos de entradaY salidaUnidad Aritmtico-lgica Unidad de controlMemoria principalROMRAMTecladoRatnEscnerLpiz pticoPantallas sensibles al tactoEntrada de voz (micrfonos)Cmara digitalJoystickMonitor o pantallaImpresoraPlotterAltavocesDisqueteras y discos flexiblesDisco duroCD-ROMMdemsTarjetas de red3.-Componentes del ordenadorMicroprocesador

  • 3.1.1.- Perifricos de entradaTeclado: Es parecido al de una mquina de escribir. Consta fundamentalmente de cuatro partes:Teclado numrico: Son los nmeros y los caracteres propios de las operaciones aritmticas. Para activar estas teclas, se debe presionar la tecla BloqNum.Teclado alfanumrico: Son letras, nmeros y diferentes caracteres.Teclas de funcin: Estn situadas en la parte superior. Cada tecla puede tener una o varias funciones. Por ejemplo, con tecla F1 aparece en la pantalla el men de Ayuda de Word.Teclas de edicin: Permiten el movimiento del cursor por la pantallaRatn: Normalmente consta de dos botones: el izquierdo sirve para o bien seleccionar (1 clic) o bien ejecutar rdenes (2 clics) y el derecho para desplegar mens. Su movimiento sobre la mesa tiene un reflejo exacto en el monitor por medio de una seal (llamada puntero), que aparece en la pantalla.

    3.1.-Arquitectura externa del ordenadorEscner: Se utiliza para introducir en el ordenador documentos impresos: dibujos, fotografas, textos, sin necesidad de escribirlos.Lpiz ptico: Se emplea para leer los cdigos de barras que identifican a un producto en concreto.Pantalla tctil: Permite seleccionar diferentes funciones slo con tocar la pantalla.Micrfono: Permite la introduccin de textos ledos y almacenarlos en forma de voz o de textos escritos.Cmara digital: Permite introducir fotografas y vdeos.Joysticks: Son el mando de los videojuegos. Permiten controlar las imgenes.

  • 3.1.2.-Perifricos de salidaMonitor: Es similar a la pantalla de un televisor. Nos presenta dibujos, imgenes, escritos y otras informaciones para que las veamos. Existen en la actualidad dos tipos, los tradicionales de tubo y los de cristal lquido. Los primeros se caracterzan por su gran volumen y los segundos porque son muy planos. Los monitores se designan por dos parmetros: a) el tamao. Se expresa mediante la longitud de la diagonal de la pantalla, expresada en pulgadas. As, tenemos monitores de 14,15,17,19 y 21 pulgadas.b) la resolucin. Se expresa por la cantidad de pxel (pxel es cada uno de los pequeos puntos que conforman la imagen de la pantalla). Puedes cambiar la configuracin de la pantalla, pero dependiendo del tamao es recomendable utilizar unas caractersticas determinadas. Por ejemplo, si dispones de un monitor de 15 pulgadas, de es configurarlo a 800x600 pxel o como mximo a 1024x768.Impresora: Convierte los textos y las imgenes de la pantalla de un ordenador en documentos impresos en papel. Existen de distintos tipos:a) De agujas: (Prcticamente estn en desuso). Escriben presionando una cinta entintada por medio de una serie de agujas, de tal forma que una letra est formada por una serie de puntos, invisibles a simple vista. No tienen buena resolucin.b) De inyeccin o de chorro de tinta: Son las ms difundidas en la actualidad, al reunir buena calidad de impresin y tener un precio ajustado, aunque la tinta, que se suministra en cartuchos, suele tener un precio elevado. c) Lser: Son ms caras, pero imprimen ms rpido y con mejor calidad. Un rayo lser dibuja sobre el papel el carcter que se va a imprimir, mediante una carga elctrica. Mediante esta carga la tinta slida se adhiere al papel (tner) y a continuacin es calentada para licuarla, y finalmente, se presiona con dos rodillos de goma, con lo que se produce la impresin.Altavoces: Emiten los sonidos procedentes del ordenador.

  • 3.1.3.-Perifricos de entrada-salidaMdems: Permite la comunicacin entre ordenadores situados a gran distancia unos de otros a travs de la lnea telefnica. Su misin es convertir las seales digitales del ordenador en analgicas, para que puedan ser enviadas a travs de la lnea telefnica (en este caso funciona como perifrico de salida). Tambin realiza este proceso a la inversa (cuando funciona como perifrico de entrada).Los hay de varios tipos: interno, externo, inalmbrico,.....etc.Dispositivos de almacenamiento:Aparte de la memoria RAM, los ordenadores disponen de una serie de elementos capaces de grabar la informacin que vamos generando y de reproducirla cuando la necesitamos.Disquete: Son discos flexibles. Se utilizan para copiar y transmitir informacin de un ordenador a otro. Tienen una capacidad de 1,44 Mb (megabyte). Se identifica con la letra A: en el ordenador.CDs: Son discos compactos que se leen mediante rayos lser y que poseen gran capacidad de almacenamiento de informacin . En un CD caben 700 Mb (megabytes), es decir, casi 500 disquettes. Los hay de slo lectura (nos pemiten ver su informacin, copiarla, pero no modificarla) grabables (los puedes grabar una vez) y regrabables ( los puedes grabar, borrar y volver a grabar).DVD: Tambin se leen con rayos lser. Son un tipo de discos con mucha ms capacidad que los CD. En un solo DVD caben hasta 7 CDs. El ms usual es el que posee una capacidad de 4,7 Gb (Gigabytes). Actualmente, muchos ordenadores llevan incorporada una unidad lectora de DVD, en lugar de la de CD-ROM, ya que tambin puede leer CD-ROM.

  • Disco Duro: Tiene una gran capacidad, actualmente de hasta 1 Tb . Por lo comn, se instala dentro del ordenador. Guarda informacin y la recupera rpidamente. Se identifica en el ordenador con la letra C:.Se trata de varios discos metlicos recubiertos por una fina capa de material magntico. Existe un cabezal de lectura/escritura que va unido a un brazo articulado. Los elementos mviles del disco duro se apoyan en un chasis de aluminio y estn protegidos del exterior mediante una carcasa que se ajusta de forma hermtica que no debe retirarse jams, pues cualquier mota de polvo podra estropear los discos.

    Disco duro externo: Se trata de un disco similar al explicado anteriormente pero metido en una carcasapropia. Para conectarlo al ordenador dispone de unaconexin USB. Su capacidad supera con mucho los 100 Mb

    Pen-driver: Existen de diversas capacidades. Se identifica en el ordenador como disco extraible. Su funcionamiento es similar al del disco duro, permitiendo grabar, modificar y reproducir informacin. Es uno de los perifricos de almacenamiento de mayor demanda en la actualidad debido a su bajo coste y a su gran capacidad de almacenamiento.

  • 3.2.-Arquitectura interna del ordenador La forman los elementos que componen la PLACA BASE.PLACA BASE: Acta como los cimientos de una casa, puesto que sobre ella se construye el ordenador a medida que se van conectando los dispositivos. Se trata de un circuito impreso rectangular. Est considerada como el elmento ms importante del PC, ya que acta como una estacin central, todo el trfico o se origina en ella o se dirige a ella.MICROPROCESADOR: es el "cerebro" del ordenador. Est encargadode realizar las operaciones de control y procesamiento de datos. Su principalcaracterstica es su velocidad. Consta de:a) Unidad de control: es la encargada de generar y enviar seales hacia los distintos componentes para que ejecuten las instrucciones, es decir, dirige las operaciones.

    b) Unidad aritmtico-lgica: realiza las operaciones aritmticas y lgicas: sumar, restar, multiplicar, dividir y comparar nmeros.

    NOTA: A veces al microprocesador tambin se le llama CPU (lo que puede originar confusin con la unidad central o torre, que tambin recibe este nombre)

  • BUS: Un bus es un canal por el que circulan los datos que van y vienen del microprocesador y permiten la comunicacin entre todos los dispositivos conectados a l. Se trata de una especie de autopista que puede disponer de varios carriles para que varios coches se desplazen. En un bus los carriles se miden en bits, de tal manera que un bus de 32 bits equivaldra a una autopista de 32 carriles.La velocidad de tranmisin de datos, al igual que en el microprocesador se expresa en Herzios.

    RANURAS DE EXPANSINLas ranuras de expansin son ranuras donde se introducen las tarjetas de expansin (tarjeta de vdeo, de sonido, de red, etc.). De esta manera se descarga al microprocesador de trabajo, con el consiguiente aumento de rendimiento del ordenador.MEMORIA ROM: Read Only Memory o Memoria de slo lectura. Su informacin fue grabada por el fabricante al construir el equipo y no desaparece aunque desconectemos el ordenador, es decir, sus datos no pueden ser borrados o manipulados por el usuario. En esta memoria se almacenan las instrucciones bsicas para que el ordenador funcione.Se encarga fundamentalmente del chequeo del sistema: memoria RAM, teclado, otros perifricos,etc.MEMORIA RAM: Random Access Memory o Memoria de acceso aleatorio. Esta memoria almacena y lee la informacin que el microprocesador necesita mientras se est ejecutando un programa. Es temporal, ya que la informacin se borra al desconectar el ordenador. El usuario puede almacenar informacin en ella, modificarla o borrarla. De hecho, Si quieres ampliar la memoria RAM de tu ordenador puedes comprarla y pincharla en una ranura de expansin.

  • 4.- El Sistema OperativoSistema Operativo: Es el conjunto de programas que, instalados en el ordenador,permiten controlar el funcionamiento de todos sus dispositivos fsicos(HARDWARE) y los programas y archivos utilizados por stos (SOFTWARE).Sin l no se podra realizar ninguna operacin, no se podran controlar los dispositivos conectados al ordenador y, adems, no funcionara ningn programa.Se trata, por tanto, de programas que sirven de puente entre el equipo informtico y el usuario.

    4.1.-Tipos de sistemas operativos: Existen distintos sistemas operativos comoUNIX, LINUX, o MacOS, entre otros, si bien el MS-DOS y Windows, son losms utilizados.

    MS-DOS: Creado por Tim Paterson en 1979 y comercializado por Microsoft,permite gobernar el ordenador mediante comandos, es decir la comunicacin entreel sistema operativo y el usuario se realiza mediante texto escrito. Su mayor incon-veniente es que slo permite una tarea.

    Windows: La comunicacin entre el usuario y el sistema operativo se realizamediante elementos grficos (iconos, ventanas, mens,.etc.).En la actualidad, puede funcionar sin el sistema operativo MS-Dos que lo sustentaba. Es un sistema multitarea. Nos centraremos en su estudio.

    A partir del sistema operativo se podrn cargar los PROGRAMAS DE APLICACIN, haciendodel ordenador una mquina multifuncional programable, que adapta su funcionamiento a las tareasque deseen realizar los usuarios.

  • Con el explorador de Windows podrs realizar las operaciones de mantenimiento dearchivos (copiar, borrar, mover, .), de carpetas (crear, borrar, mover) y de discos (darformato, duplicar.).Archivo: Es un conjunto de informacin que est guardada en un disco y que puede corresponder a un programa, un juego, un texto,.Carpeta: Son agrupaciones de archivos.

    Existen dos posibilidades para acceder al explorador de Windows:1.- Ir a Mi PC.

    2.- Hacer clic sobre el botn Inicio de la barra de tareas de Windows5.1.- El explorador de Windows5.- Sistema Operativo WindowsPara explorar el contenido de una unidad de almacenamiento:Pincha con el botn derecho sobre el icono que la representa.Selecciona la opcin Explorar del men.

  • En la parte superior estn las barras de ttulo, mens y herramientas estndar que ya conocemos.En la parte izquierda de la zona de trabajo aparecen las unidades de almacenamiento con las carpetas que contienen. La carpeta que aparece resaltada es la que est activa.Pinchando sobre el signo (+) la carpeta se expande mostrando su contenido.Pinchando sobre el signo (-) se contrae ocultndolo.En la parte derecha se muestrael contenido (archivos y carpetas) de la carpeta activa.5.1.2.- La ventana del explorador de Windows

  • 5.1.3.- Operaciones con Archivos y CarpetasCrear una carpeta nuevaActivar la unidad o carpeta donde se quiera ubicar la nueva y pinchar:Archivo Nuevo CarpetaTambin se puede hacer desplegando el men contextual del botn derecho del ratnCambiar nombre seleccinala y pulsa F2 seleccinala, despliega el men contextual del botn derecho del ratn y selecciona la opcin Cambiar nombre.SeleccionarPara seleccionar un objeto: pincha sobre el icono que lo representa.Para seleccionar varios objetos consecutivos: pincha sobre el primero, pulsa la tecla Maysculas y sin soltarla pulsa sobre el ltimo o pincha y arrastra hacia la derecha.Para seleccionar varios objetos no consecutivos: con la tecla Control pulsada pincha sobre cada uno de ellos.Para seleccionar todo: Edicin Seleccionar todo o Control + E.Existen varias formas de mover carpetas y archivos, la ms sencilla consiste en pinchar sobre el icono correspondiente y arrastrar hasta el lugar deseado. Tambin puede realizarse mediante la opcin Cortar y Pegar.MoverPara borrar un objeto una vez seleccionado se puede proceder de varias formas, veamos algunas:Pulsar la tecla Suprimir.Pinchar sobre el botn Eliminar de la barra de herramientas estndar.En la barra de men Archivo EliminarEliminar

  • Para buscar un archivo o carpeta que no recordamos dnde est guardado podemos utilizar el buscador.Inicio BuscarCon lo que se abre un cuadro de dilogo que presenta diferentes opciones de bsqueda.Buscar archivos o carpetas

  • 5.2.- El panel de control.-En l se encuentran todas las opciones de configuracin del ordenador. Aunque ya vienen configurados de fbrica, a veces puede ser interesante personalizar el entorno de trabajo. Para llegar al panel de control existen dos posibilidades:Ir a Mi PC Ir a Inicio

  • 1.- Agregar o quitar programas.-

    Muchos de los programas que hay en el mercado disponen de un sistema de autoarranque que hace de forma inmediata, cuando metes el CD en el lector, se ejecute el programa por medio de asistentes que te van guiando en la instalacin.Cuando esto no sucede, haz clic en el icono Agregar o quitar programas del Panel de Control

    2.- Fecha y hora

    Aunque lo ms normal es que cuando adquieras un ordenador nuevo, ste venga con la configuracin correcta de la fecha y hora, si tuvieras que cambiarla selecciona esta opcin.

    3.- La pantalla

    Al hacer clic en este icono se despliega una ventana con varias pestaas en la parte superior:Temas: Puedes configurar la pantalla de inicio con temas que incluyen sonidos, fondos, iconos,.etc.Escritorio: Puedes cambiar el fondo de la pantalla de inicio. Para ello haz clic en Examinar y se abrir un exploradorProtector de pantalla: Se utiliza para evitar que la pantalla se estropee cuando durante mucho tiempo no modificas la pantalla.Apariencia: Te permite configurar los colores, fuentes, etc. de las ventanas y barras de herramientas.Configuracin: Puedes modificar la resolucin de la pantalla y la calidad del color

  • 3.- El teclado

    Te permite modificar las velocidades de repeticin y de retroceso del teclado, as como la velocidad de intermitencia del cursor.

    4.- El ratn Te permite cambiar la accin del botn derecho al izquierdo y viceversa. Esta opcin es muy importante para personas zurdas. Adems puedes establecer diferentes apariencias e incluso dejar estelas cuando mueves el puntero por la pantalla.

    5.- La impresora

    6.- Escner y cmaras

    Con esta opcin se despliega una ventana donde aparecen los escneres y mquinas de fotos que tienes instalados en tu ordenador.

  • Para formatear un disquete, busca la unidad de disco A: en el panel izquierdo, pincha con el botn derecho sobre el icono y selecciona la opcin FormatearAl formatear un disquete se borran todos los datos que contiene.Para copiar un disco flexible, abre el men rpido y selecciona la opcin Copiar.Una vez leda la informacin contenida en el disco origen, el ordenador pedir que se introduzca el disco destino.5.3.- Formatear y copiar discos flexibles

  • Clasificacin de los Lenguajes de programacinSe llaman lenguajes de programacin al conjunto de smbolos y reglas sintcticas que se emplean para dar las instrucciones al ordenador e indicarle la secuencia en que tiene que ejecutarlasLos lenguajes de programacin se clasifican en tres niveles: Lenguaje mquina: Informacin en forma de cadenas de bits, o sea, de ceros y unos Lenguaje de bajo nivel o ensamblador: Cada instruccin se representamediante abreviaturas o smbolos mnemnicos en lugar de cadena de bits.

    No existe un nico lenguaje emsamblador, ya que ste depende del proce-sador que incorpore el ordenador. A pesar de que el lenguaje ensambladores ms cmodo que el mquina, sigue siendo complejo para el usuario medio. Lenguaje de alto nivel: se caracterizan porque sus instrucciones resultancompresibles para la persona encargada de desarrollar la aplicacin.

    Permiti que un mismo programa creado para una aplicacin concreta pudiera utilizarse en cualquier mquina, siempre que dispongan el programatraductor o compilador adecuado.

  • Lenguajes de programacinBASIC Y PASCAL: Debido a su sencillez, son los idneos para aprender a programar, si bien estn desfasados.VISUAL BASIC: combina la sencillez del BASIC con la posibilidad de programar en entornos grficos.COBOL: Muy usuado desde hace aos, es muy til en mbitos administrativos.FORTAN: Se utiliza en mbitos cientficos, maneja datos numricos y realizaclculos matemticos.C y C++: Muy flexibles y puede ser empleado para desarrollar pequeosrrogramas o aplicaciones ambiciosas.Java: Para el desarrollo de aplicaciones que ocupan poco espacio y que incluyen animaciones e interactividad con el usuario, lo que las hace aptaspara ser transmitidas por internet.HTML: Es apropiado para elaborar pginas web.