ELEMENTOS LÓGICOS DE LA COMPUTADORA

La computadora como máquina se compone de dos elementos básicos:

HARDWARE

Es una palabra compuesta, HARD significa: duro y WARE significa: mercancía o equipo. De tal forma, este término define el equipo duro del computador, es decir, la parte perceptible o tangible. Tal corno: el monitor, el teclado, la impresora, el C.P.U., etc.

SOFTWARE

Es una palabra compuesta, SOFT significa: suave y WARE significa: equipo. De tal forma, este término define el equipo suave del computa­dor, es decir, la parte imperceptible o intangible. Tal como: los progra­mas, los lenguajes, la data, etc.

Pero la computadora como sistema se compone de tres elementos, sin el tercer elemento, no habría quien la opere.

HUMANWARE

Es una palabra compuesta, HUMAN significa: humano y WARE significa: equipo. De tal forma, este término define el equipo humano, es decir, el usuario o persona que combina HARDWARE con  SOFTWARE para empelarlos como herramienta de trabajo.

ELEMENTOS EXTERNOS DE LA COMPUTADORA

Son aquellos q se pueden apreciar a simple vista, es decir, los que están en la parte externa del computador.

C.P.U.

Son las siglas que representan: CENTRAL PROCESSING UNIT (Unidad Central de Procesos). Este viene a ser el corazón del computador, debido a que es aquí donde se recibe y procesa la data proveniente de los dispositivos periféricos para luego ser bombeada devuelta a los mismos.

En la figura podemos apreciar ambas caras de un C.P.U. mini-tower (mini-torre), con la configuración más comercial.

DISPOSITIVOS PERIFÉRICOS

Dispositivos son los aparatos electrónicos y electromecánicos de los que dispone el computador para comunicarse con el ambiente que lo rodea.

Estos permiten la captación o emisión de información desde y hacia el usuario. Se les denominan periféricos porque estos se encuentran en la periferia del C.P.U.

Por analogía los dispositivos periféricos del hombre son los cinco sentidos, ya que, estos nos permiten comunicarnos con el mundo exterior captando y emitiendo información.

Los dispositivos periféricos de la computadora de clasifican en:

DISPOSITIVOS DE ENTRADA

Son aquellos dispositivos que establecen un canal de comunicación de entrada (lectura de datos) entre la memoria principal (R.A.M.) del computador y el mundo exterior. Ejemplos:

EL TECLADO

Es un dispositivo que esta formado por un grupo de interruptores (llamados teclas), que envían señales a un integrado llamado codificador que las transforma en código binario y las envía a la menoría RAM. Su función principal es permitir al usuario suministrarle data al computador en forma escrita. Aquí podemos apreciar un teclado de 101 teclas llamado enhanced.

El Ratón

Es un dispositivo de entrada permite al usuario suministrarle data al computador mediante un apuntador que se desplaza en pantalla al moverlo. El ratón se emplea con programas que así lo permiten de otra forma no tiene ninguna utilidad.

El Scanner

Es un dispositivo de entrada que emplea celdas fotoeléctricas para captar la luz reflejada sobre un texto, imagen o fotografía; convirtiendo esta en data para ser almacenada como un archivo. Para utilizar un scanner se necesitan programas que permiten al usuario manipular estas imágenes.

El CD ROM

El CD ROM (Compact Disk, Read Only Memory o Disco Compact, Memoria Solo Lectura) es una memoria secundaria que puede almacenar archivos con textos, imágenes y sonidos (multimedia). Pero estos solo se pueden leer, en ellos no se puede gravar archivos. Una de las ventajas de este tipo de memoria es que puede almacenar enormes cantidades de información (una enciclopedia completa), complementando los textos con imagen y sonido.

LA LECTORA DE BARRAS

Es un dispositivo de entrada que permite reconocer el código impreso en la etiqueta de un artículo. Mediante un emisor el dispositivo envía luz hacia la etiqueta, las barras negras absorben la luz y las blancas la reflejan. Una celda fotoeléctrica percibe la diferencia, permitiendo leer el código. Las características del artículo son codificadas en la etiqueta mediante el universal Product Code (UPC o Código Universal de Protocolos).

Y representados en números y barras. Se emplearon por primera vez la década de los sesenta, actualmente se emplean para identificar mercancía en inventarios el usuario pasa el artículo por la lectora de barras y de acuerdo al código el computador suministra los datos del mismo.

EL DVD

(Digital Versatile/Video Disc - Disco Versátil/Video Digital). Formato de almacenamiento digital de datos. Tienen el mismo tamaño físico que un CD , 12 cm de diámetro, u 8 cm para los mini; aunque almacenan mucha más información. Los DVD guardan los datos utilizando un sistema de archivos denominado UDF , el cual es una extensión del estándar ISO 9660, usado para CD de datos.

Un DVD de capa simple puede guardar hasta 4,7 gigabytes (se le conoce como DVD-5).

Discos DVD±R DL (DVD-9): una cara, capa doble. 8.5 GB.

Discos DVD±R/RW (DVD-10): dos caras, capa simple en ambas. 9.4 GB.

Discos DVD+R (DVD-18): dos caras, capa doble en ambas. 17.1 GB.

Según el contenido, los DVD pueden clasificarse en:
DVD-Video: Películas (vídeo y audio).
DVD-Audio: Audio de alta definición.
DVD-Data: Datos cualesquiera.
Según su capacidad de regrabado:
DVD-ROM: Sólo lectura, manufacturado con prensa.
DVD R: Grabable una sola vez.
DVD RW: Regrabable.
DVD R DL: Grabable una sola vez de doble capa
DVD RW DL: Regrabable de doble capa.

EL BLUE - RAY

El Blu-Ray es un formato de disco óptico de nueva generación de 12 cm de diámetro (igual que el CD y el DVD) para vídeo de alta definición y almacenamiento de datos de alta densidad. Su capacidad de almacenamiento puede llegar a 50 GB. Es el sucesor del DVD. Obtiene su nombre del color azul del rayo láser del que hace uso.

Fue desarrollado en conjunto por un grupo de compañías tecnológicas llamado Blu-Ray Disc Association (BDA), liderado por Sony y Philips.

DISPOSITIVOS DE SALIDA

Son aquellos dispositivos que establecen un canal de comunicación de salida (escritura de datos) entre la memoria principal (R.A.M.) del computador y el mundo exterior. Ejemplos:

EL MONITOR

Es un dispositivo de salida que sirve de canal de comunicación entre la maquina y el usuario, permitiendo a esta presentar informaron o data al operador.

Los monitores más comunes son.

CGA (Color Graphic Array o Arreglo Grafico de Colores).

VGA ( Visual Graphic Array o Arreglo Grafico Visual).

SVGA ( Super Visual Graphic Array o Super Arreglo Grafico Visual).

Para imprimir una imagen el monitor ilumina puntos individuales de fósforo contenidos en la pantalla, llamados pixels (Picture CELL). La diferencia entre monitor y otro es la calidad de píxel que contiene la pantalla, es decir, la resolución. De los monitores mencionados, el de menor resolución es el CGA, motivo por el cual ya no se consigue en el mercado. El de resolución intermedia es el VGA y el de más resolución es el SVGA.

LA IMPRESORA

Es un dispositivo de salida que sirve para presentar información o data al operador en forma escrita. Las impresoras más comunes son:

Matricial de puntos (de Impacto)

Es un dispositivo que tiene un cabezal que contiene pines o agujetas, que al ser golpeadas por un pequeño martillo presionan una cinta de tinta contra el papel formando caracteres. El sistema es muy parecido al de las maquinas de escribir.

Se le denomina matricial de puntos, debido a que emplea un diseño de matriz para imprimir caracteres punto a punto; que visto a distancia parece una línea continúa.

Inyección de tinta

Esta emplea un cartucho que contiene una boquilla para expeler pequeñas gotas de tinta que al salir son magnetizadas y pasadas por dos placas de carga contraria. Cada placa dirige la gota hacia una posición prefijada para formar un carácter. Si el carácter no requiere tinta en ciertas zonas, esta es reciclada. Este tipo de impresora tiene una resolución muy buena pero no puede emplearse en formatos con copia al carbón, debido a que no es de impacto.

Láser

Las impresoras de este tipo también funcionan con cargas eléctricas, magnetizando la hoja de papel para que atraiga el toner. Simultáneamente el láser aplica señales correspondientes a los caracteres a imprimir sobre un rodillo fotosensible. La impresora libera el toner que es atraído hacia el rodillo cargado eléctricamente formando las letras, este entra en contacto con el papel transfiriendo el toner a la hoja magnetizada. Por ultimo, la hoja pasa por lámparas de alta intensidad que funden el toner a la hoja permanentemente.

Este tipo de impresora tiene una resolución excelente pero al igual que la de la inyección de tinta no puede emplearse en formatos con copia al carbon; debido a que no es de impacto.

EL PLOTTER

Este tipo de dispositivo permite imprimir empleando plumillas de tinta, similares a las empleadas por dibujantes arquitectónico. El papel gira hacia delante y hacia atrás en un rodillo similar al de las máquinas de escribir. Simultáneamente una plumilla montada sobre un carril se desplaza de derecha a izquierda formando trazos. Dirigidos por la computadora estos dos movimientos permiten crear imágenes en papel, variando el color a través de plumillas de colores; si el plotter así lo permite.

TIPOS DE PLOTTER

Trazadores de plumas

Estos trazadores imprimen su salida moviendo una pluma sobre la superficie de un pedazo de papel, lo que significa que están restringidos al dibujo lineal, más bien que gráficos de trama como con otras impresoras. Pueden dibujar trazos complejos, incluyendo caracteres de texto, pero la hacen muy lentamente debido al movimiento mecánico de las plumas. Estos trazadores no son adecuados para crear regiones rellenas pues necesita hacerlo repitiendo pasadas con la pluma, por lo que esta vive poco y, además, el resultado no es muy satisfactorio. Pero puede rellenar un área dibujando una trama de líneas paralelas, paralelas cruzadas, y los distintos tipos de rayados utilizados en delineación.

Suelen tener un tambor con diferentes plumillas para poder cambiar la anchura y el color de los trazos. El movimiento de la pluma se realiza mediante dos motores paso a paso: eje X y eje Y. El del eje X mueve las plumillas a lo ancho del papel, mientras que el del eje Y puede adoptar dos variaciones:

Mueve la plumilla verticalmente. Esto se hace en los trazadores pequeños, de tamaño A4 y similares. Son modelos de sobremesa, algunos de los cuales admiten herramientas como brocas o punteros láser para realizar trabajos en plásticos y otros materiales.

Trazadores de chorro

Sustituyen el carro con las plumillas por inyectores de tinta, similares a los de las impresoras. El dibujo se realiza barriendo el papel de "arriba a abajo", sin necesidad de retroceder ni alterar la velocidad de movimiento, lo que contribuye a la uniformidad del color y la anchura de las líneas.

DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA

Son aquellos dispositivos que permiten la entrada/salida (Lectura/Escritura) de datos, desde estos a la memoria principal (R.A.M.) del computador.

UNIDAD DE DISCOS FLEXIBLES

Es un dispositivo que permite leer o escribir en disco, este sistema es muy parecido al de los tocacintas de música. Sólo que la unidad de dico flexible posee dos cabezales, uno para cada cara del disco. Las unidades de disco vienen de acuerdo al tipo de disco en el mercado; 3 ½ de alta y doble densidad y 5 ¼ de alta y doble densidad.

EL MODEM

Su nombre proviene de MOdulador y DEModulador, es decir, envía y recibe transmisiones. Este dispositivo hace las veces de un fax entre computadoras, permitiendo enviar o recibir archivos (datos, textos, gráficos, etc.) vía telefónica entre computadoras. Siempre y cuando ambos computadoras tengan instalado uno y ambos estén conectados a una línea telefónica.

Actualmente el modem es una tarjeta madre (moden interno) y que tiene un puerto para el cable telefónico. Tambien existe el modem externo.

DISCOS FLEXIBLES (DISQUETES)

Son dispositivos que permiten al computador almacenar data por un periodo de tiempo indefinido, con la finalidad de procesarlos al necesitarlo. El diskette o disco flexible es para la computadora, lo que para la computadora, lo que para el estudiante es el cuaderno de notas. Como no es posible recordar todo lo que sucede, el estudiante lo apunta en el cuaderno, para más tarde estudiar los apuntes. El disco flexible tiene la gran ventaja de ser portátil, pero sólo puede almacenar pequeñas cantidades de data. Es llamado así por ser de material flexible, parecido al de cintas de video y cintas musicales.

Los diskettes que se utilizaban anteriormente para la computadora son:

Los diskettes de 5 ¼ de diámetro tienen dos capacidades de almacenamiento:

360 Kilobytes (Kb) llamados de doble densidad.

1.2 Megabytes (Mb) HD llamado de alta densidad (High Density HD).

Los diskettes de 3 ½ de diámetro tiene dos capacidades de almacenamiento:

720 Kilobytes (Kb) llamado de doble densidad.

1.44 Megabytes (Mb) HD llamados de alta densidad (High Density HD).

DISCO DURO

Al igual que el diskette, es un dispositivo que permite al computador almacenar data por un periodo de tiempo indefinido. El disco duro (llamado así por el material del que esta hecho), es como un diskette de mayor capacidad y de acceso más rápido. Estos están instalados dentro del CPU, por eso son también llamados discos fijos. El disco duro tiene la gran desventaja de no ser portátil,, pero puede almacenar enormes cantidades de data.

CINTA MAGNÉTICA

Al igual que el diskette y el disco duro, es un dispositivo que permite al computador almacenar data por un período de tiempo indefinido. La cinta magnética es fabricada del mismo material de los discos flexibles, tiene la gran ventaja de poder almacenar enormes cantidades de data y de ser portátil.

Pendrive, USB flash drive. Pequeño dispositivo para el almacenamiento de información digital que utiliza memorias flash. Son muy útiles para el transporte personal de datos, desplazando en ese área a los CDs , DVDs o disquetes.

Pueden encontrarse memorias USB desde 32 MB hasta 60 GB y utilizan el puerto USB para transferir información.

Suelen utilizarse también para reproductores de MP3.

Son muy baratas, resistentes al polvo y rasguños y en teoría pueden guardar información durante 10 años y escribirse alrededor de un millón de veces.

FORMATO DE MEMORIAS SECUNDARIAS

Si en una ciudad las avenidas y calles no tuviesen nombre, las casas no tuviesen números y en general no hubiese referencias; de que manera sería posible ubicar a una persona o institución. Nuestras ciudades y poblados todos tienen referencias o direcciones para localizar una familia, comercio, oficina, etc. A esto se le denomina formato y su finalidad es sistematizar una búsqueda a través de una dirección o coordenada.

Cuando un diskette (memoria secundaria) no tiene formato se dice que es un diskette virgen. Por ser virgen, no es apto para almacenar información. Debido a que no sería posible ubicarla por carecer de coordenadas para su localización. Para evitar esto, a el disco o diskette se le graba un formato (formatear) por medio de un comando. Esta operación consiste en crear surcos lógicos (más no físicos) en el disco, segmentándolos por sectores. Una vez finalizada la operación, el disco posee las coordenadas necesarias para almacenar y localizar los archivos con información.

Las memorias secundarias vírgenes deben ser formateadas, de lo contrario el computador las rechazara por no encontrar el formato requerido. En el caso de los discos flexibles (diskettes) el formato se realiza por ambas caras.

Si en un disco virgen se pudiera grabar un archivo con datos, al momento de requerirlo, al computador no le sería posible localizarlo. Debido a que no habría coordenadas de localización asociadas al archivo; como se puede apreciar en la figura A. pero si el disco ha sido formateado, al grabar el archivo en disco, lo asociará con las coordenadas de localización donde fue escrito. En la figura B, se puede apreciar que las coordenadas en este caso son: Sector 1, pista 3.

Este procedimiento es necesario para todas las memorias secundarias (discos flexibles, discos duros, cintas magnéticas, etc.). Aunque en las cintas magnéticas el formato no es igual a el de los discos, el proceso es similar. De tal manera, si se desea emplear memorias secundarias, es necesario asegurarse de que estén debidamente formateadas, de lo contrario el computador las rechazará.

ELEMENTOS INTERNOS DE LA COMPUTADORA

Son aquellos que no se pueden apreciar a simple vista, es decir, los que están en la parte interna del C.P.U. (Unidad Central de Proceso).

MEMORIA PRINCIPAL O R.A.M.

Las siglas representan RANDOM ACCESS MEMORY (Memoria de Acceso Aleatorio). Es la memoria principal, es decir, donde ocurren todos los procesos y esta formada por un grupo de circuitos integrados (chips) alojados en la tarjeta madre del computador.

La labor de esta memoria es encargarse de recibir los datos de los dispositivos de entrada y los aloja temporalmente, para que el procesador los convierta en información. En su momento, la información es transmitida hacia los dispositivos periféricos de salida (monitor, impresora, etc.) y/o almacenada en memorias secundarias (discos duros, diskettes, cintas magnéticas, etc.).

La memoria principal o R.A.M. es similar a una mesa de trabajo en el que se pueden colocar objetos en forma temporal con la finalidad de utilizarlos en un proceso.

Una vez finalizado, se devuelven a su lugar de origen o se almacenan.

Solo que la memoria R.A.M. lo hace con datos, ubicándolos en áreas identificadas por coordenadas que indican el lugar donde se encuentran los mismos.

La característica principal de la memoria R.A.M. es que es volátil, es decir, al cortar el flujo eléctrico se borra el contenido almacenado en ella. Para saldar esta característica, se emplean memorias secundarias donde se aloja la data que se desea almacenar permanentemente para ser procesada en otro momento.

MEMORIA R.O.M

Las siglas representan READ ONLY MEMORY (Memoria Solo de Lectura). Es circuito integrado (chip) cuyo contenido es grabado al momento de ser instalado, no puede ser alterado. Este es colocado por el fabricante al momento de ensamblar el equipo y sirve para alojar un programa llamado ROM-BIOS.

PROCESADOR (MICROPROCESADOR)

El procesador es el verdadero cerebro de la computadora, este es un circuito integrado (chip) encargado de ejecutar los procesos de cálculo y comparación de data generando información. Es el elemento de la computadora que la identifica, dependiendo del tipo de procesador se sabrá que tipo de computadora es.

Cuando comenzó la comercialización de los microcomputadores hubo una serie de modelos de microcomputadoras difundidos por varios fabricantes. Sin embargo, los microprocesadores de mayor eficiencia son los de arquitectura perteneciente a la familia de los: 8088, 8086, 80286, 80386, 80486, 80586, etc.

Dependiendo del tipo de microprocesador se define el tipo de máquina:

8086, 8088: Los equipos con estos tipos de procesador se les denomina XT. Este modelo de procesador se considera obsoleto.

80286, 80386, 80486, 80586: los equipos con estos tipos de procesadores se les denomina AT.

Para realizar sus funciones, el procesador esta dividido en 2 módulos o partes principales: U.C. y U.A.L.

UNIDAD DE CONTROL (U.C.)

Es el componente del procesador que se encarga de administrar y controlar todas las operaciones o procesos de la máquina, es decir, el centro nervioso de la computadora.

Para realizar esta supervisión la U.C. cuenta con una secuencia de pasos que ha de cumplir:

Localizar y transferir la instrucción.

Determinar el tipo de instrucción.

Verificar la disponibilidad de los componentes involucrados.

Ejecutar la instrucción.

Supervisa la operación para una satisfactoria ejecución.

UNIDAD ARITMÉTICA Y LÓGICA (U.A.L.)

Tiene por función ejecutar todas las operaciones aritméticas de datos almacenados en la memoria principal o en el registro de instrucción, todo esto bajo la supervisión de la Unidad de Control.

También ejecuta la lógica de la computadora permitiendo establecer operaciones lógicas de comparación, basadas en operaciones lógicos (>, <, >=, <=, =, <>, etc.) y valores cuantitativos. Esto acentúa la diferencia entre calculadoras y computadoras.