Arquitectura Fundamental de un Ordenador
La arquitectura básica de un ordenador se compone de varias unidades interconectadas que trabajan en conjunto para procesar información:
La Unidad Aritmético-Lógica (ALU): Ejecuta todas las operaciones matemáticas y de decisión lógicas.
La Unidad de Control: Gestiona las señales, lee instrucciones de la memoria y ejecuta las órdenes, utilizando la ALU para realizar los cálculos necesarios.
La Memoria Principal: Espacio de almacenamiento temporal de instrucciones y datos.
El Sistema de Entrada y Salida: Permite obtener información de otros dispositivos externos y devolver los resultados obtenidos. Se puede asociar a los periféricos.
Los Buses: Medio de transporte para los datos.
Según esta arquitectura, todos los ordenadores están constituidos por:
El Microprocesador: Ejecuta los programas y procesa la información.
La Memoria: Contiene los programas y los datos que se están ejecutando.
Los Periféricos: Permiten la entrada, salida y almacenamiento de información, y la comunicación con el exterior.
Tipos de Ordenadores
La diversidad de ordenadores en el mercado es amplia, adaptándose a diferentes necesidades y usos:
Superordenadores
Ordenadores de Sobremesa
Portátiles:
Convencionales
Chromebook
Mini portátiles
Micro portátiles
Tabletas
Teléfonos Inteligentes
Componentes Internos Detallados
Placa Base y Conectividad
La Placa Base: Soporte que conecta todos los componentes que conforman el ordenador.
Los Buses: Canales por los que circula la información del ordenador. Están constituidos por líneas de comunicación y transmiten diferente información, como comandos de control y direcciones para leer o escribir datos.
Circuitos Integrados Clave
Circuitos Integrados y el Chipset: Un circuito integrado es una pequeña pastilla semiconductora con millones de circuitos electrónicos. Cada chip realiza una tarea concreta y se utiliza en diversos dispositivos electrónicos.
El Microprocesador: (El cerebro del ordenador) Es un circuito integrado con millones de transistores que procesa los datos, controla los dispositivos y realiza operaciones aritméticas y lógicas.
Memoria del Sistema
Memoria Primaria
La Memoria Primaria o Principal: Conectada directamente con el procesador, se encuentra dentro de la CPU o en la placa base. Incluye la RAM, ROM y la caché. Tiene preparadas las instrucciones y los datos para que la CPU pueda procesarlos, y almacena temporalmente el resultado de las operaciones realizadas.
Memoria Secundaria
La Memoria Secundaria: Está conectada al procesador por puertos de entrada y salida. Ejemplos incluyen discos duros, unidades SSD y memorias USB.
Puertos de Comunicación
Interfaces que permiten enviar o recibir datos entre el ordenador y los periféricos:
El Puerto USB: Puerto serie con gran velocidad de transferencia de información, que además proporciona alimentación eléctrica al periférico. Una característica fundamental es que permite conectar y desconectar dispositivos sin necesidad de apagar el ordenador.
El Puerto eSATA: Conecta dispositivos de almacenamiento externos, como discos duros, discos multimedia y unidades ópticas.
El Puerto HDMI: Interfaz digital para transferir datos multimedia de alta definición de audio y video (sustituto del euroconector).
El Puerto de Red: Conecta dispositivos en red. En redes de cable de par trenzado, se usan puertos y conectores RJ45.
El Puerto de Audio: Tiene conectores minijack para transmitir sonido.
Tarjetas de Expansión
Son dispositivos con diversos circuitos integrados y controladores que, insertadas en sus correspondientes ranuras de la placa base, sirven para ampliar las capacidades de un ordenador. Algunas de las más usuales son las tarjetas gráficas, las de sonido y las de red.
Dispositivos y Soportes de Almacenamiento
Periféricos para Leer y Grabar Datos
Discos Magnéticos: Los soportes magnéticos guardan la información sobre una superficie de naturaleza magnética.
Discos Flexibles: Guardan documentos personales y transportan información de un ordenador a otro.
Discos Duros: Almacenan gran cantidad de información, compuestos por varios platos apilados en un mismo eje que giran rápidamente.
Memoria Flash: Sistema de almacenamiento estático que no necesita corriente para guardar sus datos (ej. USB).
Unidad de Estado Sólido (SSD): Utiliza memoria de circuitos integrados, similares a la memoria flash, para almacenar datos.
Discos Ópticos: Medio de almacenamiento digital que consiste en un soporte circular donde la información se lee y se graba en forma de surcos o hendiduras con un láser. Tipos incluyen: Solo lectura, DVD, Grabable, Regrabable, Doble Capa.
Dispositivos de Comunicación
Tarjeta de Red (Hardware): Necesaria para que un ordenador se comunique con otro dispositivo. Existen tarjetas de red inalámbricas que transmiten la información por ondas electromagnéticas.
Concentrador y Conmutador: Interconectan los cables de una red. Ejemplos: Concentrador (Hub) y Conmutador (Switch).
Punto de Acceso: Dispositivo que crea una red de área local inalámbrica (para una oficina o un hogar). Se conecta a un router, switch o hub por un cable y proyecta una señal Wi-Fi.
Módem y Router: El módem permite enviar o recibir información a través de una línea analógica o digital. El router realiza la conexión entre el módem y la red de ordenadores. La mayoría de los módems modernos funcionan también como puntos de acceso. Tipos: Router ADSL, de fibra, 4G/5G.
Dispositivo PLC (Power Line Communications): Utiliza la línea eléctrica convencional para transmitir datos.
Cableado de Red:
Cableado de Par Trenzado: Es el cable habitual, en sus extremos hay conectores RJ-45.
Cable de Fibra Óptica.
Dispositivos con Arquitectura de Ordenador
Sistemas de Domótica y Asistentes Virtuales: Es el conjunto de sistemas que automatizan las instalaciones de una vivienda, pudiendo controlar aspectos como robos, incendios, fugas de agua y ahorro energético. Existen asistentes virtuales que permiten el control por voz (ej. Alexa).
GPS: Determina la posición de algo en cualquier lugar del planeta.
Arduino: Plataforma para crear diferentes microordenadores a partir de una placa y utilizando código abierto.
Televisión Inteligente: Es la integración de Internet en la televisión digital. Se conecta a la red por cable o Wi-Fi y ofrece acceso a contenido online.
Google Glass: Unas gafas de alta tecnología de Google, que funcionan como un asistente virtual utilizando realidad aumentada y se conectan al móvil.
Relojes Inteligentes y Pulseras de Actividad: Integran funciones similares a un smartphone, usando Bluetooth o Wi-Fi para conectarse a Internet.
Videoconsolas: Dispositivos interactivos con un fin lúdico, que se han convertido en centros multimedia de entretenimiento colectivo.