Unidad I CONCEPTOS BÁSICOS DE LA COMPUTADORA

Asignatura: Informática

Unidad I: Conceptos básicos de la computadora Semana 1 A. PRESENTACIÓN La computadora moderna es una máquina electrónica y programable cuyo origen se remonta a la mitad del siglo XX. Inicialmente se orientó a la resolución de complejos cálculos científicos mediante la ejecución automática de operaciones lógicas o aritméticas. A partir de los años ochenta del siglo pasado, las computadoras abandonaron la exclusividad de las universidades y laboratorios para estar presentes en las actividades cotidianas de cientos de millones de personas en todo el mundo. El conocimiento técnico y científico se ha desarrollado a la par que el uso masivo de las computadoras. Las universidades, laboratorios, empresas fabricantes y comunidades de usuarios han contribuido a la evolución tecnológica y al abaratamiento de los costos de producción y, por ende, en los precios de venta.

B. OBJETIVOS ESPECÍFICOS El estudiante empleará los diferentes componentes de las computadoras y su funcionamiento general, así como el de las medidas de salud y seguridad que debe conservar mientras trabaja con la computadora.

C. TEMA Y SUBTEMAS I.

Conceptos básicos de la computadora I.1

Hardware

I.2

Componentes de la computadora

I.3

Periféricos y sus usos

I.4

Software

I.5

Sistema operativo

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I.6

Funcionamiento general

I.7

Medidas de salud y seguridad en el trabajo con las computadoras

D. MAPA MENTAL: UNIDAD I

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E.

CONTENIDO

I.1 Hardware ¿Qué es un Hardware?

El término hardware se refiere a todos los elementos físicos que componen una computadora o sistema informático. Es decir, son los artefactos o dispositivos electromecánicos (interconectados).

Figura 1. Ejemplo de una computadora.

I.2 Componentes de la computadora ¿Cómo está formado un hardware?

El hardware está formado por numerosos artefactos y dispositivos que podemos agruparlos en las siguientes categorías: Procesador Memoria Dispositivos de entrada y salida Dispositivos de almacenamiento y otros.

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Asignatura: Informática A continuación describimos cada una de ellas: El procesador: el cerebro del equipo de cómputo

Procesador. También es conocido como unidad central de proceso o CPU (Central Processing Unit) y es el cerebro de la computadora. Su función es organizar y ejecutar las instrucciones que determinan el software o el usuario mediante el procesamiento de datos.

Figura 2. Ejemplo de un procesador.

Memoria. Es el componente que contiene el software en ejecución, junto con la

Memoria RAM

información necesaria para operar y obtener un determinado resultado.

Figura 3. Ejemplo de una memoria RAM.

Existen diferentes tipos de memoria, aunque la más común es la llamada RAM (Random Access Memory), que define la potencia y velocidad de ejecución de operaciones en la computadora.

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Asignatura: Informática En términos generales, una mayor memoria RAM en la computadora implica una mayor velocidad operativa. Además, tiene un funcionamiento temporal; al apagarse la computadora se borra toda la información que estaba en procesamiento, aunque no la elimina de la unidad de almacenamiento. Por tal motivo, se le conoce como memoria volátil. El byte es la unidad de medida de un RAM y es la capacidad necesaria para almacenar un carácter alfanumérico. Pueden utilizarse términos abreviados para identificarlas, debido a que el tamaño de la memoria puede manejar números grandes: Un kilobyte (KB): aproximadamente 1000 bytes. Un megabyte (MB): aproximadamente 1 000 000 bytes Un gigabyte (GB): aproximadamente 1 000 000 000 bytes En nuestros días se comercializan memorias RAM con una capacidad superior al gigabyte. En la actualidad existen tarjetas madre en que se puede instalarse hasta 32 GB. Dispositivos de entrada y salida

Dispositivos de entrada y salida. También son llamados periféricos y se describen en el siguiente apartado (I.3).

Dispositivos de almacenamiento. Funcionan como una bodega donde se

Medios de almacenamiento

guardan los programas y archivos de datos. Cuando se trabaja con un programa y la correspondiente información de operación, ubicados en un determinado medio de almacenamiento, simultáneamente se colocará una copia de los mismos en la memoria RAM y comenzará el procesamiento requerido. Los medios de almacenamiento más comunes son:

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Disco duro. Es el medio más usado y todas las computadoras tienen al menos uno, aunque pueden ser más. La capacidad es variable y, actualmente, se mide en GB. Su funcionamiento se basa en cabezas de lectura/escritura, muy semejantes a las grabadoras de cinta. Suele ser la unidad principal de almacenamiento y se pueden crear particiones en ella, para una mejor administración de los programas y archivos de datos.

Figura 4. Ejemplo de un disco duro.

Unidad. Las computadoras normalmente tenían una unidad específica para los discos de 3.5 pulgadas, con una pequeña banda magnética y recubiertos de plástico o vinilo para su protección. Sin embargo, debido a su capacidad de almacenamiento reducida, su período de vida ha concluido, dando paso a nuevas tecnologías y medios como las memorias USB.

Figura 5. Ejemplo de una unidad de disco flexible.

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¿Consideras un beneficio que los discos flexibles hayan sido sustituidos por otros medios de almacenamiento?

El disco compacto (CD). Es un soporte digital óptico utilizado para almacenar cualquier tipo de información: audio, video, documentos, entre otros. Su capacidad de almacenamiento es de 700 MB u 80 minutos. La computadora puede usarlos mediante una unidad lectora de la que existen dos variaciones: la que únicamente permite la lectura de CD y la que funciona como grabadora, además de leer discos. Esta unidad también es conocida como quemador, usa los siguientes tipos de discos: -

CD-R (Compact Disc Recordable), para grabar hasta 700 MB de contenido una sola vez.

-

CD-RW (Compact Disc ReWritable), permite borrar lo que fue guardado con anterioridad en el disco y usarlo cuantas veces sea necesario.

Figura 6. Ejemplo de un quemador.

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Asignatura: Informática El disco versátil digital (DVD). También es un soporte digital óptico que permite una mayor capacidad de almacenamiento. Existen con diferentes capacidades de almacenamiento: los de 1.5 GB, 4.7 GB u 8.5 GB (también llamados de doble capa). La computadora puede usarlos mediante una unidad lectora, de la que existen dos variaciones: la que únicamente permite la lectura y la que funciona como grabadora, además de leer discos. Utiliza discos especiales: -

DVD-R (Digital Versatile Disc Recordable), para grabar hasta 4.7 u 8.5 GB de contenido una sola vez.

-

DVD-RW (Digital Versatile Disc ReWritable), un disco regrabable en el que se puede grabar y borrar la información varias veces.

Figura 7. Ejemplo de una unidad de DVD.

La memoria USB (Universal Serial Bus). Es un pequeño dispositivo de almacenamiento que utiliza memoria flash para guardar la información sin necesidad de baterías. Han sustituido, en gran medida, a las formas previas de almacenamiento portátil, como los CD y disquetes. Los sistemas operativos actuales pueden leer y escribir en las memorias con sólo conectarlas a un puerto de la computadora. En la actualidad se comercializan memorias USB con capacidad de almacenamiento de hasta 64 GB y con una velocidad de procesamiento cada vez mayor.

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Figura 8. Ejemplo de una memoria USB. Otros dispositivos

En la computadora también se utilizan otros dispositivos que, si bien no son propios de las categorías anteriores, son importantes:

¿Por qué es tan importante la tarjeta madre?

La placa base o tarjeta madre. Es la tarjeta de circuitos impresos que sirve como medio de conexión entre el procesador, los circuitos electrónicos, las ranuras para conectar la memoria RAM y otras ranuras especiales para otro tipo de tarjetas y adaptadores adicionales. Es imprescindible en cualquier equipo de cómputo.

Figura 9. Ejemplo de una tarjeta madre

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Asignatura: Informática La tarjeta de vídeo. También puede ser un acelerador de gráficos o un adaptador de pantalla. Es la encargada de procesar los datos provenientes del CPU y transformarlos en información comprensible y representable en un dispositivo de salida: un monitor, pantalla o proyector. En algunas placas base ya viene integrada, aunque puede ser en forma de chip, como sucede en el caso de la computadora portátil o laptop.

Figura 10. Ejemplo de una tarjeta de vídeo. La tarjeta de sonido. Permite la entrada y salida de audio bajo la administración de un software determinado. En algunas placas base ya viene integrada, aunque también puede ser en forma de chip.

Figura 11. Ejemplo de una tarjeta de sonido.

I.3 Periféricos y sus usos ¿Qué son los periféricos?

Las computadoras necesitan recibir instrucciones del usuario a través de dispositivos independientes con

diferentes

tipos

de operaciones

y

procesamiento de datos. Estos artefactos o dispositivos auxiliares son conocidos en informática como periféricos, algunos con operaciones de entrada y otros de salida.

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Los periféricos de entrada transmiten a la computadora las instrucciones e

Periféricos de entrada

información del usuario para ser procesados. A continuación veremos los dispositivos más comunes:

El teclado. Permite la entrada de datos, sean letras, números o caracteres especiales y la ejecución de diferentes comandos (instrucciones al equipo de cómputo) por parte del usuario. Existen distintos tipos para las diferentes lenguas, es decir, el orden de las teclas no es el mismo en todos los países. Asimismo, existen ergonómicos, inalámbricos, entre otros.

Figura 12. Ejemplo de un teclado.

El ratón o mouse. Sirve para ejecutar acciones o comandos en las aplicaciones y en el sistema operativo. Asimismo, es utilizado para dibujar, seleccionar objetos en la pantalla y muchas más acciones que facilitan la relación entre el usuario y su computadora. La construcción estándar es de dos botones (derecho e izquierdo) y una pequeña rueda, aunque también existen modelos diferentes. El ratón tiene diferentes maneras de conectarse al equipo de cómputo: por medio de un simple cable o inalámbrico (con tecnología de radio frecuencia, sistema infrarrojo o Bluetooth).

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Figura 13. Ejemplo de un mouse.

El movimiento del ratón sobre una superficie plana permite el desplazamiento virtual del puntero sobre la pantalla del monitor. Este movimiento combinado con el uso de los botones y la rueda proporcionan mayor agilidad y comodidad al utilizar la computadora. El ratón puede ser:

 Mecánico. Fue el más común durante dos décadas. Usualmente tenía una bola de goma de varias capas en su parte inferior, con la que movía dos ruedas adicionales que generaban pulsos eléctricos y enviaba la información a la computadora para ser interpretada y procesada mediante algún tipo de software.

 Óptico. Su funcionamiento se basa en un sensor óptico que fotografía la superficie sobre la que se encuentra, detectando las variaciones entre sucesivas fotografías y determina si el ratón ha cambiado su posición.

 Láser. Es el más sensible de todos, con una mayor precisión y excelente rendimiento. Es usado para resolver necesidades específicas, como en el caso de los diseñadores gráficos, fotógrafos profesionales, entre otros. El haz de luz de tecnología óptica es sustituido por un láser.  Con trackball. Se fundamenta en el principio de mover el puntero y no al ratón y para ello se usa una bola, con sensores, incrustada en la parte superior del ratón, que se mueve con el dedo medio mientras el mouse se mantiene inmóvil.

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Asignatura: Informática Existen otros periféricos de entrada como los escáneres, cámaras digitales, micrófonos y palancas de juego (joysticks).

Los periféricos de salida son los artefactos o dispositivos externos que reciben,

Periféricos de salida

comunican y reproducen la información procesada por la computadora hacia el usuario u otro dispositivo. El monitor. Es un artefacto que permite al usuario visualizar los resultados del procesamiento de datos en la computadora.

Figura 14. Ejemplo de un monitor. El desarrollo tecnológico en el diseño y producción de los monitores los ha diversificado, entre los más comunes están:  El monitor CRT (Cathode Ray Tube). Es semejante a un viejo aparato de televisión y es el más utilizado en la historia de la informática. Fue la dominante hasta que emergieron los nuevos modelos de pantallas, con tecnologías más novedosas.  El monitor LCD (Liquid Crystal Display). Es una pantalla fabricada con una tecnología fundamentada en el uso de píxeles en color o monocromáticos, ubicados sobre una superficie absolutamente plana, que utiliza una solución de cristal líquido para el paso eficiente de la luz y la consecuente generación de la imagen.  El monitor de plasma. Parte del principio tecnológico de aplicar un alto voltaje a un gas a baja presión para generar luz. Estas pantallas

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Asignatura: Informática usan fósforo como los CRT, pero mejoran la definición, el color y ángulo de visión de la pantalla LCD. El problema que tiene es la menor duración y el tamaño de los píxeles, por lo que es menos frecuente su uso en los equipos de cómputo, los cuales requieren dispositivos de alto rendimiento y larga duración. La impresora. Existen diferentes clases de impresoras: la de matriz de punto fue la más usada hasta que se impusieron otras con una tecnología más sofisticada, como la de tipo láser y las de inyección de tinta. También hay para propósitos especiales y actividades profesionales: como las de cera térmica (para folletos y gráficos de publicidad), las de sublimación de tinta (para fotógrafos profesionales) y el plotter (para la impresión de planos CAD). Vale decir que, desde hace unos años, la impresora está integrada en aparatos multifuncionales que incluyen escáner, fotocopiadora y fax.

Figura 15. Ejemplo de una impresora. Además, existe la impresora de inyección de tinta que imprime a color y blanco y negro. Requiere de cuatro colores básicos (negro, amarillo, cian y magenta); la combinación de éstos genera una gama sumamente amplia de colores, con el fin de reproducir las tonalidades de las imágenes y texto como se ven en pantalla. Finalmente, la impresora láser es la más rápida y su calidad de impresión es superior. Su funcionamiento depende de un láser

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Asignatura: Informática colocado en su núcleo, junto con una unidad de control, un tambor y los tóner de tinta en polvo. . Existen otros periféricos de salida de uso frecuente, como los altavoces o bocinas, los auriculares, el fax, entre otros.

I.4. Software ¿Qué es un software?

El concepto de software

El software es una serie de instrucciones electrónicas y datos que se encargan de la ejecución de todos los procesos de la computadora, es decir, dirigen el trabajo del hardware para realizar una tarea determinada. Existen dos grupos: Software de sistema. Incluye a los llamados sistemas operativos, que serán estudiados en el siguiente apartado de esta unidad. Software de aplicación. Es el que ordena a la computadora qué y cómo debe realizarla, por ejemplo: escribir un texto, editar un gráfico, reproducir un vídeo, etc.

I.5 Sistema operativo ¿Cuál es la función principal del sistema operativo?

La función del sistema operativo

El sistema operativo es el responsable de la interacción del usuario con la computadora, porque controla las funciones básicas de la misma. Es el programa principal que administra todos los recursos disponibles, incluye el hardware, y presenta al usuario una interfaz gráfica sencilla y fácil de utilizar.

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Inmediatamente después de encenderse la computadora y de la ejecución de los procesos de inicio, el sistema operativo se activa desde la unidad de almacenamiento donde está instalado, hasta que aparece el entorno de escritorio, señal de que el equipo está listo para usarse. Funcionará correctamente a menos que se eliminen accidentalmente archivos de configuración y parámetro del registro del sistema. Si esto sucede, lo más probable es que no administrará eficientemente ciertos recursos y no ejecutará algunas aplicaciones y operaciones. Cuando son instaladas y configuradas las aplicaciones de cualquier dispositivo, éstas modifican el registro del sistema operativo, por lo que debe comprobarse previamente la compatibilidad de ese software con la versión de aquél.

I.6 Funcionamiento general

¿Cómo funciona el equipo de cómputo?

La computadora es una máquina creada para procesar información de manera rápida y eficiente. Involucra dos flujos de información: El de datos y El de instrucciones de programas. El flujo de instrucciones es originado por la ejecución de algún programa (software), el cual toma el de datos, lo procesa de acuerdo con las instrucciones y produce uno de salida (de datos resultantes).

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Figura 16. Diagrama de flujo acerca de la ejecución de tareas en una computadora. Cuando el usuario utiliza algún programa o aplicación e introduce información mediante el teclado y el ratón (entrada de datos), en la memoria RAM se monta una parte del software para ejecutarse. Así, la aplicación realiza una serie de operaciones e instrucciones que responden al comando ordenado por el usuario. Posteriormente, el CPU compila las instrucciones del software y los datos introducidos por el usuario, lleva a cabo las operaciones correspondientes y genera un flujo de datos de salida, el cual es dirigido a un periférico de salida. El funcionamiento de una computadora es simple y metódico, como podemos apreciar: La computadora recopila las instrucciones y los datos desde la memoria; se cumplen las instrucciones y se almacena la información. Este procedimiento se repite cada vez que un usuario utiliza su equipo de cómputo.

¿Te parece sencillo el funcionamiento de la computadora?

En la actualidad, los procesadores pueden ejecutar varias tareas simultáneamente, aunque lo hacen uno tras otro. La percepción de

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Asignatura: Informática simultaneidad se debe a una mejor tecnología de los componentes de la computadora: son más rápidos, precisos y capaces.

I.7 Medidas de salud y seguridad en el trabajo con las computadoras

¿Qué medidas de seguridad adoptas al utilizar una computadora?

El uso de las computadoras se ha generalizado de tal manera que las personas la utilizan varias horas al día y a la semana, por lo que hay una repercusión en su salud. Al inicio del apogeo de los CPU se soslayaban ciertas enfermedades, como la afectación a la vista, lesiones musculares y esqueléticas, dolor de cabeza, entre otras. Sin embargo, ahora contamos con estudios detallados sobre las consecuencias, por lo que podemos modificar el entorno de trabajo. Por lo tanto, te presentamos un conjunto de sugerencias para el cuidado de tu salud y seguridad mientras usas la computadora. Recomendaciones en torno al uso del monitor

El cristal de los monitores refleja la luz del entorno, lo que influye en la legibilidad de la pantalla y obliga a una constante acomodación de la visión. Por lo tanto, las pantallas deben tener un tratamiento antirreflejo o, si es el caso de un monitor CRT, que incorporen un filtro especial, pero sin oscurecer demasiado la resolución de la imagen. Calibra el brillo y contraste para adaptarlos a las condiciones del entorno. Coloca el monitor a una distancia no menor de 50-60 centímetros del rostro. La parte superior de la pantalla estará a una altura similar a la de los ojos, si bien, lo mejor es inclinarla ligeramente hacia atrás. Así la vista no se resiente y se evitan posturas lesivas.

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Asignatura: Informática Los caracteres deben tener una buena definición, es decir, con un buen nivel de contraste con respecto al fondo, con un espacio adecuado entre los renglones y de un tamaño suficiente. Con ello se garantiza la legibilidad del texto (en color negro, puesto que otros colores provocan fatiga visual). Recomendaciones en torno al uso del teclado

Es preferible el uso de un teclado ergonómico para evitar posiciones forzadas de las manos y articulaciones. En caso de poseer uno tradicional sólo habrá que inclinarlo entre 10 y 15 grados. El teclado debe mantenerse estable, sin deslizarse sobre la superficie en la que se encuentra y no ejercer una gran presión sobre las teclas que se pulsan. Contar con un espacio suficiente delante del borde de la mesa o escritorio para poder apoyar cómodamente brazos y manos, a fin de reducir la fatiga en los brazos y la tensión en la espalda. Situarlo justo debajo del monitor, con tal de no girar la cabeza a derecha e izquierda. Recomendaciones en torno al ratón

Es preferible un mouse ergonómico, por razones de comodidad y reducción del estrés en muñecas y dedos. Elegir un dispositivo que se adapte a la curva de la mano, en que puedan descansar los dedos y la mano, y no necesite demasiada fuerza al hacer clic en los botones. Que se deslice con suavidad, por lo que se sugiere una almohadilla o mousepad como superficie de desplazamiento. Recomendaciones en torno al mobiliario

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Asignatura: Informática Asimismo, es importante contar con un mobiliario adecuado que evite lesiones, como dolor de cuello, lumbalgia, entre otros.

El escritorio

Que el color de la superficie del escritorio sea claro, preferentemente blanco o mate. Que sea estable y tenga las dimensiones suficientes (120 x 90 cm, por lo menos). Debe soportar el peso del equipo y de cualquier persona que se apoye sobre alguno de sus bordes. Con un espacio interior suficiente para poder estirar un poco las piernas. La silla

Es preferible la silla con cinco apoyos y ruedas antideslizantes que las de cuatro patas, puesto que permiten mayor libertad de movimiento e impiden posturas forzadas. Que permita cambiar la altura del asiento, el cual debe tener una base flexible pero firme. No debe obstaculizar la circulación sanguínea en las piernas y tampoco debe impedir que los pies se apoyen en el suelo. El respaldo debe ser flexible como para modificar su altura, profundidad e inclinación acorde con la estructura de la espalda del usuario. Asimismo, una tapicería rugosa contribuye a mantener una buena posición. Sugerencias generales para los usuarios

Un nivel adecuado de iluminación contribuirá a una menor fatiga visual o dolor de cabeza. Para descansar la vista se deben hacer algunos ejercicios oculares, hacer pausas o cerrar los ojos suavemente con las palmas de las manos. Por supuesto, es muy importante una buena postura corporal (erguida pero relajada), con la columna vertebral recta, sin torsión del tronco (no inclinarse demasiado) y la zona lumbar cómodamente apoyada. Las plantas de los pies en el suelo, con los muslos horizontales y piernas verticales, formando un ángulo

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Asignatura: Informática de 90º. Las muñecas en una posición natural y sin doblarlas excesivamente, con las manos y dedos relajados. Por último, es recomendable un espacio de trabajo sin demasiado calor, frío y humedad y sin fuentes de contaminación auditiva.

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F.

CONCLUSIÓN

La computadora ha tenido una evolución tecnológica considerable, tanto en el hardware como en el software. Ahora las aplicaciones y programas ofrecen más posibilidades de uso que antes, al tiempo que los componentes físicos son más versátiles y sofisticados. Las actividades profesionales, escolares, administrativas, entre otras, actualmente dependen de las computadoras; por lo tanto, para cualquier usuario es una ventaja saber cómo funcionan, además de que puede obtener un mayor provecho si emplea algunas de las sugerencias que contribuyen a minimizar los perjuicios a la salud y a la seguridad.

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G. GLOSARIO Alfanumérico. Se aplica a los códigos o datos formados por caracteres alfabéticos y cifras, o bien, a los teclados que contienen este tipo de signos. Comando. Instrucción que se da al ordenador para que realice una operación específica. Driver. Programa informático, también conocido como controlador de dispositivo, necesario para que el sistema operativo reconozca y utilice un dispositivo o periférico, por ejemplo, un escáner. Mousepad: Conocido en español como almohadilla de ratón, es la superficie sobre la que el usuario de una computadora mueve el mouse de manera análoga al movimiento del puntero en la pantalla. Plóter. Es una máquina que se utiliza junto con la computadora e imprime en forma lineal planos complejos en una escala mayor, como los que se requieren en ciencias, ingeniería, diseño, arquitectura, etc. Tóner. Pigmento en polvo o disuelto en un líquido que utilizan las impresoras y fotocopiadoras para plasmar las imágenes sobre papel. El dispositivo (cartucho) recambiable que lo contiene.

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H. REACTIVOS DE AUTOEVALUACIÓN Prueba de correspondencia Instrucción. Relaciona las columnas anotando en el paréntesis la letra que corresponda a cada uno de los siguientes enunciados. a. Disco duro

1. (

)

b. Procesador

2. (

)

c. Teclado

3. (

)

d. Disco versátil digital (DVD)

4. (

)

e. Impresora

5. (

)

Es un dispositivo de salida de uso bastante común en ambientes laborales y escolares. Es un soporte óptico con una capacidad de almacenamiento superior a los 700 MB. Es un elemento del hardware considerado como el cerebro de la computadora. Es un periférico de entrada mediante el que un usuario emite instrucciones al ordenador. Es el principal medio de almacenamiento de la computadora.

Prueba de falso/verdadero Instrucción: Escribe en la línea la letra correspondiente, F para falso y V para verdadero. 1. ____ La memoria RAM es la unidad de almacenamiento donde se guardan los documentos personales. 2. ____ El mousepad contribuye a reducir el daño a las muñecas cuando usamos el mouse. 3. ____ El CD-RW es un soporte óptico con una capacidad de almacenamiento superior a los 2 GB. 4. ____ El píxel es la unidad de medida del almacenamiento de una memoria USB. 5. ____ El sistema operativo es un programa que únicamente administra el entorno de escritorio.

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I.

REFERENCIAS

Bibliografía Norton, P. (1999). Introducción a la computación. México: McGraw-Hill. Tanenbaum, A. (2003). Sistemas operativos modernos. México: Prentice Hall.

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