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Por una parte, todos los elementos físicos o materiales de un ordenador, es decir, todos aquellos elementos que son tangibles, tales como impresoras, pantallas, teclado, circuitería, etc., reciben en informática el nombre global de HARDWARE (soporte físico). Estos elementos son:   

La Unidad Central, la memoria (que puede ser la memoria principal o central y la memoria auxiliar o masiva), Los dispositivos de almacenamiento Los periféricos, que son los dispositivos de entrada o salida.

Pasamos a continuación a describir los componentes más importantes del hardware de un ordenador personal moderno. 1.- LA CPU O MICROPROCESADOR La CPU o Procesador (Central Process Unit – Unidad Central de Proceso) es el “cerebro” del ordenador. Es la que se encarga de extraer de la memoria las instrucciones de los programas y ejecutarlas. Como característica más importante de la CPU está su velocidad que se mide en MegaHertzios o incluso en GigaHertzios, que son múltiplos del Hertzio. Si la CPU es capaz de ejecutar una instrucción en cada ciclo, esto quiere decir que podría ejecutar mil millones de instrucciones por segundo. Comparado con la capacidad de cálculo del cerebro humano, resulta bastante sorprendente, pero el cerebro humano es muy superior en otras cualidades en las que ninguna CPU compite todavía con él. La CPU suele hallarse en un único circuito integrado (chip) que recibe el nombre de microprocesador.

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Existen dos compañías importantes que fabrican microprocesadores: 1. INTEL: Los microprocesadores más importantes son 386, 486, Pentium I, Pentium II, Pentium III, Pentium IV. Cada uno de ellos ha marcado una época. Están ordenados de los más antiguos y lentos a los más actuales.

2. AMD: Los microprocesadores más importantes son K5, K6 I, K6 II, K6 III, K7, K7 Athlon, K7 Atlhon 64. Están ordenados de los más antiguos y lentos a los más actuales.

Son una dura competencia para la compañía Intel que siempre ha tenido más importancia. 2 -LA MEMORIA PRINCIPAL O INTERNA Es otra de las partes fundamentales del ordenador. La memoria está compuesta de elementos electrónicos que son capaces de almacenar un dígito binario (0 ó 1) al que se le llama bit. En la memoria del ordenador los bits se agrupan de 8 en 8 para formar un byte Hay dos tipos fundamentales de Memoria: 1. Memoria RAM 2. Memoria ROM

HARDWARE 3 2.1.- MEMORIA RAM (RANDOM ACCES MEMORY) Se trata de chips de memoria alargados situados en la Placa Base (junto al procesador). Para que un programa se ejecute debe estar almacenado (cargado) en la Memoria RAM.

Características: 1. Es una Memoria de Lectura y Escritura de datos a gran velocidad 2. Es Volátil, esto es, si se corta el suministro eléctrico se pierde la información 3. Es de acceso aleatorio: se puede acceder a sus posiciones sin requerir una lectura secuencial de los datos anteriores (mayor velocidad) La información que almacena es: 1. Instrucciones que componen los programas que estamos utilizando. 2. Datos que el usuario introduce. La característica más importante de la memoria es su tamaño. En la actualidad suele ser muy común ordenadores que cuentan con 256, o 512 Megabytes y hasta 1 Gigabyte. Cuanta más memoria tenga un ordenador más rápido será su funcionamiento. En definitiva, la Memoria RAM determina cuantos programas puede ejecutar el ordenador y a qué cantidad de datos puede acceder rápidamente un programa. 2.2.- MEMORIA ROM (READ ONLY MEMORY) En esta memoria se guarda en un programa que se llama BIOS (Basic Input/Output System) Sistema Básico de Entrada/Salida. Es un conjunto de chips donde se guarda la información sobre los dispositivos internos del ordenador y sobre los que están conectados. Características: 1. Es de acceso aleatorio, se puede acceder a sus posiciones sin requerir una lectura secuencial de los datos anteriores (mayor velocidad) 2. No volátil, esto es, si se corta el suministro eléctrico no se pierde la información 3. Es sólo de lectura de datos (está grabada cuando se fabrica el ordenador y no puede escribirse sobre ella).

HARDWARE 4 3.-LA PLACA BASE. La placa base es una placa de circuito impreso a la que se conectan los componentes principales del ordenador (CPU, memoria, discos duros,...). Se encuentra en el interior de la carcasa.

4.-LOS BUSES Un BUS es un canal en el que fluye la información entre dos o más dispositivos, es decir, es un canal de comunicación entre dispositivos. El ejemplo más utilizado para entender este concepto es la comparación de un bus con una autopista, la información que fluye por el bus son los coches que circulan por la autopista y el ancho del bus son los carriles que tiene esa autopista, cuantos más carriles (ancho) más coches (información) pueden circular al mismo tiempo por la autopista (bus). Teniendo en cuenta este concepto hablamos de un bus de 16 bits, de 32 bits, etc. (A más bits más potencia tiene un ordenador) La velocidad del bus viene expresada en MHz y nos encontramos con buses de 33 MHz, de 66 MHz, etc. En el ejemplo anterior de la autopista la velocidad del bus sería la velocidad máxima a la que los coches pueden circular por los carriles.

HARDWARE 5 El "ancho de banda" de un bus es la cantidad máxima de información que puede fluir por él en una unidad de tiempo determinado (en el ejemplo utilizado el ancho de banda es la cantidad máxima de coches que pueden circular por la autopista en un tiempo determinado, que depende del número de carriles de la autopista y de la velocidad máxima a la que pueden circular los mismos por cada carril). Se expresa en bytes por segundo. Hay tres clases de buses:  

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Las líneas de dirección son las encargadas de indicar la posición de memoria o el dispositivo con el que se desea establecer comunicación. Las líneas de control son las encargadas de enviar señales de arbitraje entre los dispositivos. Entre las más importantes están las líneas de interrupción, DMA y los indicadores de estado. Las líneas de datos transmiten los bits de forma aleatoria de manera que por lo general un bus tiene un ancho que es potencia de 2.

5.- LA TARJETA GRÁFICA Y TARJETA DE SONIDO Como más adelante veremos, una de las principales vías de comunicación del ordenador hacia el usuario se produce a través del monitor o pantalla. Pero el resultado final que nosotros vemos a través de ésta ha pasado por un procesamiento de la información llevada a cabo en gran medida por el procesador y “traducida” al monitor mediante la tarjeta gráfica.

De esta forma podemos afirmar que la función principal de este dispositivo es la adaptar la información del procesador en señales entendibles por la pantalla. Muchas de estas tarjetas gráficas, integradas o no en la propia placa base, poseen un pequeño microprocesador y memoria propios para mejorar de forma considerable la velocidad y resultados del proceso. La calidad de la tarjeta gráfica o también llamada de vídeo, resulta determinante en la calidad de imagen y resolución del monitor.

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La tarjeta de sonido interpreta la información y la transforma en señales para que sean reproducidos por los altavoces o transforma esas señales introducidas por el micrófono en información para el procesador. También podemos encontrar, como ocurre con las tarjetas de video, tarjetas que se conectan a la placa base del ordenador, o que pueden ir integradas en la misma.

6.- PERIFERICOS O DISPOSITIVOS DEL ORDENADOR Un periférico es un dispositivo hardware de un ordenador que potencia la capacidad de éste y permite la entrada y/o salida de datos. Se divide en tres tipos 1. Dispositivos de entrada: Son necesarios para introducir la información en el ordenador. 2. Dispositivos de salida: Permiten obtener el resultado de las operaciones realizadas por el ordenador 3. Dispositivos de entrada/salida: Estos dispositivos sirven tanto para enviar información al ordenador como para recibirla. La mayoría son dispositivos de almacenamiento (disco duro, grabadoras, pendrive,…), pero existen otros como (modem, router,…)

A continuación comentaremos los más importantes

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6.1.-DISPOSITIVOS DE ENTRADA En el esquema básico de funcionamiento visto antes aparecían el bloque de dispositivos de entrada, el bloque de lo que podríamos llamar la unidad de procesamiento, compuesto por la CPU y la memoria principal y los dispositivos de salida. Los dispositivos de entrada se encargan de que la información llegue a la memoria principal, para después ser procesada por la CPU. TECLADO El teclado es quizá el dispositivo de entrada más importante. Existen distintas disposiciones de teclado, para que se puedan utilizar en diversos idiomas. Se utiliza para introducir textos, programas y dar órdenes a éstos últimos. El teclado habitual desde hace años es teclado extendido 105-106 teclas. Se conectan al ordenador a través de PS/2 o USB.

Otros más modernos proyectan la imagen de las teclas en una superficie plana y son capaces de recoger la información generada por el movimiento de nuestros dedos, son los teclados láser.

HARDWARE 8 RATÓN Está compuesto por un chasis de plástico. En su parte superior hay dos o tres botones, la mayoría incorporan también una rueda para desplazar la pantalla. Se conecta igual que el teclado a través del puerto PS/2 o USB. Existen 2 tipos de ratones: de bola y ópticos. 

Los ratones de bola tienen en su parte inferior tienen un hueco en el que se aloja una bola de goma. Se conecta externamente a la parte posterior de la carcasa del ordenador. Al arrastrar el ratón sobre una superficie, la bola gira y esto produce que se mueva un puntero en la pantalla del ordenador.

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Los ratones ópticos hacen que se mueva el puntero de la pantalla por medio de un rayo de luz infrarroja que se refleja sobre una superficie para que los movimientos puedan ser capturados por un receptor del ratón.

Existen también teclados y ratones que están conectados al ordenador sin utilizar ningún tipo de cable, a este tipo se le llama inalámbricos. La gran desventaja que tienen es su gran consumo de pilas.

HARDWARE 9 ESCÁNER El escáner es un dispositivo de entrada que se utiliza para digitalizar imágenes. Existen 3 tipos: 1. Escáner de sobremesa, como el que se ve en la figura, se levanta la tapa y se introduce el papel u objeto que contenga la imagen que queremos digitalizar. Mediante un programa de control del escáner se le indica que comience la digitalización. Un haz luminoso recorre la superficie del objeto introducido, estos patrones de luminosidad son convertidos en señales digitales que mediante el programa de control del escáner irán pasando a la pantalla del ordenador para su visualización, almacenamiento en un archivo, si así se desea y posterior tratamiento. En este tipo de escáneres el mecanismo de barrido que porta el haz luminoso se va desplazando a lo largo del objeto que estamos digitalizando.

2. Escáneres de rodillo en los que sólo se puede introducir papel y éste se va desplazando atravesando el dispositivo de barrido que permanece fijo.

3. Escáner de mano en el que el usuario desliza el escáner manualmente sobre la superficie a digitalizar.

Cuando se escanea un texto el ordenador no lo reconocerá como texto si no como una imagen, así que no será posible modificarlo.

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6.2 - DISPOSITIVOS DE SALIDA Los dispositivos de salida son los encargados de presentar la información de una forma accesible para nosotros. MONITOR Es, junto con la impresora, el principal dispositivo de salida. En él se nos muestra la información procedente de aplicar un proceso a los datos de entrada. En la actualidad existen dos tipos fundamentales de monitores: 1. CRT (Catode Ray Tube – Tubo de Rayos Catódicos)

2. TFT- LCD (Liquid Cristal Display – Pantalla de Cristal Líquido).

Las ventajas de los LCD frente a los CRT son su tamaño, su menor consumo, y el hecho de que la pantalla no tiene parpadeo. El consumo de estos monitores es también mucho menor, de ahí su adecuación al mundo de los portátiles, donde la durabilidad de las baterías es de crucial importancia. Las desventajas vienen dadas por el precio.

HARDWARE 11 Características más importantes de los monitores:  Tamaño que se mide en pulgadas, midiendo la longitud de la diagonal (17’’, 19'' son los más comunes).

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Resolución o cantidad de pixel o puntos que se compone una imagen. La resolución del monitor se expresa en función de la cantidad de pixels que es capaz de mostrar de ancho por alto, haciendo el producto nos da la cantidad total de puntos en la superficie de la pantalla. Los monitores admiten varias resoluciones. La resolución máxima de que disponemos en el ordenador depende de la tarjeta controladora de vídeo. Resoluciones típicas son 600x480, 800x600 y 1024x768, e incluso más. Por ejemplo, en una resolución de 800x600 el monitor es capaz de representar 800 pixels o puntos de ancho por 600 de alto, esto quiere decir que en total se representan en la pantalla 800x600=480.000 pixels. Además de la resolución existe otro parámetro importante que es la cantidad de colores que pueden darse a un pixel.

HARDWARE 12 IMPRESORA Las impresoras nos permiten disponer de la información en un soporte impreso de papel. Los parámetros más significativos de una impresora son: 1. La tecnología que utiliza para imprimir (láser, chorro de tinta, matricial, etc.). 2. La velocidad de impresión que puede medirse en páginas por minuto o en caracteres por segundo. 3. Cantidad de memoria de impresión, esta memoria recibe los datos a imprimir del ordenador, los almacena y permite al ordenador no tener que esperar mientras se imprime. 4. Resolución que mide la cantidad de puntos por pulgada (ppp.) que es capaz de imprimir, cuanto más alta la resolución más calidad en la impresión final. Resoluciones típicas actuales son 300, 600, 1200 y 2400 ppp. (1 pulgada = 2’54 cm.) Hay dos tipos de impresora que son las más extendidas en la actualidad, distinguiéndose por la tecnología que utilizan para la impresión: 1. Impresoras de chorro de tinta o de inyección Reciben este nombre porque utilizan unos cartuchos donde se almacena la tinta en estado líquido, lo normal es que haya un cartucho de tinta negro y otro para el color. Estas impresoras tienen un cabezal con inyectores que impulsan la tinta hacia el papel aplicando las gotas de tinta contra el papel. 2. Impresoras láser Son más rápidas y por lo general dan mucha mejor calidad de impresión. Se distinguen de las anteriores en la tecnología que emplean para imprimir que utiliza un láser. El papel es arrastrado al interior de la impresora donde un láser incide sobre aquellos puntos que han de quedar impresos, una vez hecho esto y sin que el papel se detenga, se aplica un polvillo negro llamado tóner, que sólo se adhiere a las partes del papel que no sobre los que ha incidido el láser. Después el papel pasa por unos rodillos calientes que lo presionan y producen su fijación definitiva.

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HARDWARE 13 6.3.- DISPOSITIVOS ENTRADA/SALIDA DE ALMACENAMIENTO (MEMORIA SECUNDARIA) Los dispositivos de entrada-salida se caracterizan por que la información puede fluir tanto desde la CPU hacia ellos como al revés. DISCO DURO (HD – Hard Disk) Se alojan dentro del ordenador sin que puedan observarse desde fuera. El único rastro de ellos que puede observarse es un LED (diodo emisor de luz) que se enciende cuando se accede al mismo, tanto en lectura como en escritura. Está constituido por un conjunto de platos revestidos de una fina capa de metal, situados paralelamente y que giran sobre un mismo eje. El factor más importante de un disco duro es su capacidad de almacenamiento, que nos indica la cantidad de información que es capaz de almacenar, puede llegar a ser de más de 160 GB.

DISCOS FLEXIBLES (floppy disks) Están constituidos por una superficie circular de plástico recubierta de una capa metálica. Los únicos que pueden hallarse en las tiendas en la actualidad son los de 1,44MB. de capacidad. Están recubiertos por una carcasa de plástico rígida para protegerlos. La información es grabada sobre la superficie y su funcionamiento es similar al de los discos duros. La única diferencia es que los cabezales de lectura-escritura están en contacto con la superficie del disco para leer o escribir, lo que supone un desgaste físico, por lo que la velocidad de rotación suele ser bastante menor que en los discos duros.

HARDWARE 14 GRABADORAS CD-ROM y DVD. CD-RW (Compact Disc Read Write – Disco Compacto de Lectura Escritura) Sirve para leer y grabar información en un compact discs que ya vienen con la información grabada, esta información solo podrá borrarse y volver a grabar si fuera una unidad REGRABABLE.

La velocidad de las regrabadoras se expresa con tres cantidades, por ejemplo 8x/4x/32x:  8x velocidad de grabación  4x velocidad de regrabación  32x velocidad de lectura Incorporan tres láseres distintos uno para grabación de mayor potencia, otro para borrado de potencia media y otro para lectura de menor potencia. Los compact discs tienen una superficie recubierta de un material que refleja la luz. La grabación de los datos se realiza realizando hendiduras microscópicas en dicha superficie mediante un rayo láser. Para leer la información en ellos grabada se va recorriendo la superficie con un rayo láser de baja potencia, las partes que tienen hendiduras dispersan la luz y reflejan menos cantidad que las partes que no presentan hendiduras. DVD (Digital Vídeo Disk – Disco de Vídeo Digital) Tienen el mismo fundamento que los compact disc. Estos discos presentan una mayor densidad de grabación, es decir, las hendiduras están mucho más cerca unas de otras, de forma que la cantidad de bits por unidad de superficie crece considerablemente. Dentro de la misma superficie hay varias capas de grabación a distintos niveles de grabación. También hay DVD que están grabados por ambas caras. El láser del DVD ha de ser más potente que el del lector de CD para poder tener una mayor resolución (capacidad de distinguir hendiduras más cercanas).

Ya están en el mercado los próximos formatos que sustituirán al DVD (aunque su precio todavía es muy elevado) que son el HD-DVD (DVD de alta densidad) y el BLUE-RAY que tendrán mayor capacidad y una mayor velocidad de transferencia.

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PENDRIVE Los pendrive son dispositivos de almacenamiento de datos que están muy de moda actualmente debido a su tamaño tan reducidos. Existen de muchos tamaños: 512MB, 1GB,2 GB …y algunos son capaces de reproducir música en mp3 y wav.

HARDWARE 16 6.4.- OTROS DISPOSITIVOS ENTRADA/SALIDA. MÓDEM/ MÓDEM ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line): El módem es otro de los periféricos que con el tiempo se ha convertido ya en imprescindible que permiten enviar y recibir información a través de la red telefónica convencional (RTC). Como su nombre índica (MOdular y DEModudular) su misión consiste en modular (convertir) la señal digital de los ordenadores en analógica para ser enviada por la linea telefónica y viceversa. Existen dos tipos: Módems los internos Se conectan directamente en una ranura de expansión de la placa base.

Módems externos Se conectan a través de un puerto.

La velocidad de los MODEM va de los más antiguos de 33000 bps (bits por segundo) y 55600 bps a los MODEM ADSL más modernos que pueden transmitir información a 1Gb, 2 Gb, 4 Gb y 20 Gb. La tecnología ADSL permite el uso del hilo de cobre de una línea telefónica para la transmisión de datos y simultáneamente para el uso normal de línea telefónica. Las tecnología ADSL es asimétrica es decir que dispone de una velocidad de bajada de datos y otra de subida de datos. Ej. ADSL 4 Mbps (bajada) / 300 Kbps(subida). Recordar que la velocidad que ofrecen las compañías Wanadoo, Orange, Jazztell, Telefónica, Ono, etc vienen dadas en Bits Por Segundo (bps) mientras que los programas, música, películas de nuestro ordenador suelen medirse en Bytes por segundo (B/s)

HARDWARE 17 7.- LOS PUERTOS DE COMUNICACIONES Los puertos son los dispositivos que hacen de nexo de unión entre la placa base y dispositivos externos, por ejemplo el teclado, la impresora, el módem, el monitor se conectan con la placa base a través de puertos. Los puertos se integran directamente en la placa base. Estos puertos presentan de cara al exterior un conector que suele estar situado en la parte trasera del ordenador. En la figura puedes ver una serie de conectores típicos de puertos.  Los puertos PS/2 son lo de forma redonda para conectar el ratón (color verde) y el teclado (color morado)  A los puertos serie pueden conectarse módems, ratones, lectores de códigos de barras, etc.  Los puertos paralelos estaban reservados tradicionalmente para las impresoras.  Con las últimas generaciones de ordenadores ha aparecido un nuevo puerto el USB (Universal Serial Bus) es un puerto al que se pueden conectar hasta 127 dispositivos en cadena y que alcanza velocidades mucho más altas que los serie y paralelo. Este puerto se utiliza ahora para casi todos los dispositivos.  DVI /VGA son dos puertos diferentes que vienen con la tarjeta gráfica (que puede estar o no incluida en la placa base) y sirven para transferir las imágenes al monitor de nuestro ordenador. Decir el puerto DVI es digital y tiene más calidad que el VGA estándar.