componentes del hardware

                                          

                                      

                                       

1.- CPU

(UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO)

 

 

La CPU, siglas en inglés de Unidad Central de Procesamiento, es el componente fundamental del computador, encargado de interpretar y ejecutar instrucciones y de procesar datos.¹² En los computadores modernos, la función de la CPU la realiza uno o más microprocesadores. Se conoce como microprocesador a una CPU que es manufacturada como un único circuito integrado.

Un servidor de red o una máquina de cálculo de alto rendimiento (supercomputación), puede tener varios, incluso miles de microprocesadores trabajando simultáneamente o en paralelo (multiprocesamiento); en este caso, todo ese conjunto conforma la CPU de la máquina.

Las unidades centrales de proceso (CPU) en la forma de un único microprocesador no sólo están presentes en las computadoras personales (PC), sino también en otros tipos de dispositivos que incorporan una cierta capacidad de proceso o "inteligencia electrónica", como pueden ser: controladores de procesos industriales, televisores, automóviles, calculadores, aviones, teléfonos móviles, electrodomésticos, juguetes y muchos más. Actualmente los diseñadores y fabricantes más populares de microprocesadores de PC son Intel y AMD; y para el mercado de dispositivos móviles y de bajo consumo, los principales son Samsung, Qualcomm y Texas Instruments.

 

A) UNIDAD DE CONTROL

 

La función principal de la unidad de control de la UCP es dirigir la secuencia de pasos de modo que la computadora lleve a cabo un ciclo completo de ejecución de una instrucción, y hacer esto con todas las instrucciones de que conste el programa. Su función es buscar las instrucciones en la memoria principal, decodificarlas (interpretación) y ejecutarlas, empleando para ello la unidad de proceso.

Existen dos tipos de unidades de control, las cableadas, usadas generalmente en máquinas sencillas, y las microprogramadas, propias de máquinas más complejas. En el primer caso, los componentes principales son el circuito de lógica secuencial, el de control de estado, el de lógica combinacional y el de emisión de reconocimiento de señales de control. En el segundo caso, la microprogramación de la unidad de control se encuentra almacenada en una micromemoria, a la cual se accede de manera secuencial para posteriormente ir ejecutando cada una de las microinstrucciones. Estructura del computador: Unidad aritmético-lógica (UAL o ALU por su nombre en inglés, Arithmetic Logic Unit): aquí se llevan a cabo las operaciones aritméticas y lógicas.

Por otra parte esta la unidad de control, que fue históricamente definida como una parte distinta del modelo de referencia de 1946 de la Arquitectura de von Neumann. En diseños modernos de computadores, la unidad de control es típicamente una parte interna del CPU y fue conocida primeramente como arquitectura Eckert-Mauchly. Memoria: que almacena datos y programas. Dispositivos de entrada y salida: alimentan la memoria con datos e instrucciones y entregan los resultados del cómputo almacenados en memoria. Buses: proporcionan un medio para transportar los datos e instrucciones entre las distintos elementos. La ALU, la unidad de control y algunos dispositivos de almacenamiento más rápidos y pequeños que la memoria principal (los registros), constituyen la unidad central de procesamiento (UCP o CPU por su nombre en inglés: Central Processing Unit), que hoy en día normalmente reside íntegramente en el procesador.

 

C).-REGISTROS

 

 un registro es una memoria de alta velocidad y poca capacidad, integrada en el microprocesador, que permite guardar transitoriamente y acceder a valores muy usados, generalmente en operaciones matemáticas.

Los registros están en la cumbre de la jerarquía de memoria, y son la manera más rápida que tiene el sistema de almacenar datos. Los registros se miden generalmente por el número de bitsque almacenan; por ejemplo, un "registro de 8 bits" o un "registro de 32 bits". Los registros generalmente se implementan en un banco de registros, pero antiguamente se usaban biestablesindividuales, memoria SRAM o formas aún más primitivas.

El término es usado generalmente para referirse al grupo de registros que pueden ser directamente indexados como operandos de una instrucción, como está definido en el conjunto de instrucciones. Sin embargo, los microprocesadores tienen además muchos otros registros que son usados con un propósito específico, como el contador de programa. Por ejemplo, en la arquitectura IA32, el conjunto de instrucciones define 8 registros de 32 bits.

 

Tipos de registros

• Los registros de datos son usados para guardar números enteros. En algunas computadoras antiguas, existía un único registro donde se guardaba toda la información, llamado acumulador.
• Los registros de memoria son usados para guardar exclusivamente direcciones de memoria. Eran muy usados en la arquitectura Harvard, ya que muchas veces las direcciones tenían un tamaño de palabra distinto que los datos.
• Los registros de propósito general (en inglés GPRs o General Purpose Registers) pueden guardar tanto datos como direcciones. Son fundamentales en la arquitectura de von Neumann. La mayor parte de las computadoras modernas usa GPR.
• Los registros de coma flotante son usados para guardar datos en formato de coma flotante.
• Los registros constantes tienen valores creados por hardware de sólo lectura. Por ejemplo, en MIPS el registro cero siempre vale 0.
• Los registros de propósito específico guardan información específica del estado del sistema, como el puntero de pila o el registro de estado.

tambien existen registros banderas y de base.

D).-MEMORIA CACHE 

 

caché de CPU, es un caché¹ (/ˈkæʃ/ o /kaʃ/) usado por la unidad central de procesamiento de una computadora para reducir el tiempo de acceso a la memoria. El caché es una memoria más diminuta y rápida, la cual almacena copias de datos ubicados en la memoria principal que se utilizan con más frecuencia.

Es un conjunto de datos duplicados de otros originales, con la propiedad de que los datos originales son costosos de acceder, normalmente en tiempo, respecto a la copia en el caché. Cuando se accede por primera vez a un dato, se hace una copia en el caché; los accesos siguientes se realizan a dicha copia, haciendo que el tiempo de acceso medio al dato sea menor.

Cuando el procesador necesita leer o escribir en una ubicación en memoria principal, primero verifica si una copia de los datos está en el caché. Si es así, el procesador de inmediato lee o escribe en la memoria caché, que es mucho más rápido que de la lectura o la escritura a la memoria principal.

2.-MEMORIAS 

 

 la memoria (también llamada almacenamiento) se refiere a parte de los componentes que integran una computadora. Son dispositivos que retienen datos informáticos durante algún intervalo de tiempo. Las memorias de computadora proporcionan una de las principales funciones de la computación moderna, la retención o almacenamiento de información. Es uno de los componentes fundamentales de todas las computadoras modernas que, acoplados a una unidad central de procesamiento (CPU por su sigla en inglés, central processing unit), implementa lo fundamental del modelo de computadora de Arquitectura de von Neumann, usado desde los años 1940.

En la actualidad, memoria suele referirse a una forma de almacenamiento de estado sólido conocido como memoria RAM (memoria de acceso aleatorio, RAM por sus siglas en inglés random access memory) y otras veces se refiere a otras formas de almacenamiento rápido pero temporal. De forma similar, se refiere a formas de almacenamiento masivo como discos ópticos y tipos dealmacenamiento magnético como discos duros y otros tipos de almacenamiento más lentos que las memorias RAM, pero de naturaleza más permanente. Estas distinciones contemporáneas son de ayuda porque son fundamentales para la arquitectura de computadores en general.

Además, se refleja una diferencia técnica importante y significativa entre memoria y dispositivos de almacenamiento masivo, que se ha ido diluyendo por el uso histórico de los términos "almacenamiento primario" (a veces "almacenamiento principal"), para memorias de acceso aleatorio, y "almacenamiento secundario" para dispositivos de almacenamiento masivo. Esto se explica en las siguientes secciones, en las que el término tradicional "almacenamiento" se usa como subtítulo por conveniencia.

A).- ROM

 

 

Memoria de sólo lectura ( ROM ) es una clase de almacenamiento medio utilizado en ordenadores y otros dispositivos electrónicos. Los datos almacenados en la ROM no puede ser modificado, o se puede modificar sólo lentamente o con dificultad, por lo que se utiliza principalmente para distribuir firmware ( software que está estrechamente vinculado a específica de hardware , y no parece necesitar frecuentes actualizaciones).

En su sentido más estricto, ROM se refiere sólo a ROM de máscara (el más antiguo tipo de estado sólido ROM), que está fabricado con los datos deseados permanentemente almacenados en el mismo, y por lo tanto nunca se pueden modificar. A pesar de la sencillez, rapidez y economía de escala de la ROM de la máscara, el campo de programación a menudo hacer memorias reprogramables más flexible y de bajo costo. A partir de 2007 , los circuitos ROM actual está por lo tanto utiliza principalmente para aplicaciones tales como microcódigo y estructuras similares, en varios tipos de procesadores.   

 

B).- RAM

La memoria de acceso aleatorio (en inglés: random-access memory),se utiliza como memoria de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayoría del software. Es allí donde se cargan todas las instrucciones que ejecutan el procesador y otras unidades de cómputo. Se denominan "de acceso aleatorio" porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder a la información de la manera más rápida posible. Durante el encendido del computador, la rutina POST verifica que los módulos de memoria RAM estén conectados de manera correcta. En el caso que no existan o no se detecten los módulos, la mayoría de tarjetas madres emiten una serie de pitidos que indican la ausencia de memoria principal. Terminado ese proceso, la memoria BIOS puede realizar un test básico sobre la memoria RAM indicando fallos mayores en la misma.

 

 

 

 

C).- SECUNDARIA

 

La memoria secundaria, en términos básicos, es un método de almacenamiento de datos y la información en una base de más largo plazo que la memoria principal en un equipo. Mientras que la memoria RAM principal (por ejemplo) se ocupa principalmente de almacenamiento de programas actualmente en ejecución y los datos se tiene acceso en ese punto del tiempo, la memoria secundaria general, está pensado para almacenar todo lo que debe mantenerse y la recuperación posterior. Los datos almacenados permanece allí incluso si el ordenador está apagado.

Los ejemplos más conocidos de la memoria secundaria son los discos duros externos y unidades de medios (CD-ROM). Estos métodos de almacenamiento son los más comúnmente utilizados para almacenar el sistema operativo del ordenador (sistema operativo), la colección del usuario de software y cualquier otro dato que el usuario lo desea. Si bien la unidad de disco duro se utiliza para almacenar datos y software en una base semi-permanente y medios externos de unidades se utilizan para contener otros datos, este programa de instalación varía en función de las diferentes formas de almacenamiento y de la conveniencia de utilizar cada uno.

EJEMPLOS: discos duros

 

pendrives
targetas de memoria ejemplo: SD
CD
disketes

 

3.-DISPOSITIVOS PERIFERICOS 

 

se denomina periféricos a los aparatos y/o dispositivos auxiliares e independientes conectados a la unidad central de procesamiento de una computadora.

Se consideran periféricos tanto a las unidades o dispositivos a través de los cuales la computadora se comunica con el mundo exterior, como a los sistemas que almacenan o archivan la información, sirviendo de memoria auxiliar de la memoria principal.^{[cita requerida]}

Se entenderá por periférico al conjunto de dispositivos que, sin pertenecer al núcleo fundamental de la computadora, formado por la CPU y la memoria central, permitan realizar operaciones de entrada/salida (E/S) complementarias al proceso de datos que realiza la CPU. Estas tres unidades básicas en un computador, CPU, memoria central y el subsistema de E/S, están comunicadas entre sí por tres buses o canales de comunicación:

• direcciones, para seleccionar la dirección del dato o del periférico al que se quiere acceder,
• control, básicamente para seleccionar la operación a realizar sobre el dato (principalmente lectura, escritura o modificación) y
• datos, por donde circulan los datos.

A).- DISPOSITIVOS DE ENTRADA

 

De esta categoría son aquellos que permiten el ingreso de información, en general desde alguna fuente externa o por parte del usuario. Los dispositivos de entrada proveen el medio fundamental para transferir hacia la computadora (más propiamente al procesador) información desde alguna fuente, sea local o remota. También permiten cumplir la esencial tarea de leer y cargar en memoria el sistema operativo y las aplicaciones o programas informáticos, los que a su vez ponen operativa la computadora y hacen posible realizar las más diversas tareas.

Entre los periféricos de entrada se puede mencionar:teclado, mouse o ratón, escáner, micrófono, cámara web , lectores ópticos de código de barras,Joystick, lectora de CD, DVD o BluRay (sólo lectoras), placas de adquisición/conversión de datos, etc.

Pueden considerarse como imprescindibles para el funcionamiento, (de manera como hoy se concibe la informática) al teclado, al ratón y algún dispositivo lector de discos; ya que tan sólo con ellos el hardware puede ponerse operativo para un usuario. Los otros son más bien accesorios, aunque en la actualidad pueden resultar de tanta necesidad que son considerados parte esencial de todo el sistema.

 

 

B).- DISPOSITIVO DE SALIDA

 

• son dispositivos que muestran o proyectan información hacia el exterior del ordenador. La mayoría son para informar, alertar, comunicar, proyectar o dar al usuario cierta información, de la misma forma se encargan de convertir los impulsos eléctricos en información legible para el usuario. Sin embargo, no todos de este tipo de periféricos es información para el usuario.

Son los que reciben información que es procesada por la CPU y la reproducen para que sea perceptible por el usuario. Algunos ejemplos son:

• Pantalla
• Impresora                                                                                                                                      
• Bocinas 
• Disco duro
• Memoria USB
• Diskettes
• Modem

C)DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SALIDA

            Son los que permiten la entrada y salida de comandos e informacion en el sistema, como periféricos de entrada/salida tenemos:

4.-BUS O BUSES

 

el bus (o canal) es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de una computadora o entre computadoras. Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistores y condensadores además decircuitos integrados.

En los primeros computadores electrónicos, todos los buses eran de tipo paralelo, de manera que la comunicación entre las partes del computador se hacía por medio de cintas o muchas pistas en el circuito impreso, en los cuales cada conductor tiene una función fija y la conexión es sencilla requiriendo únicamente puertos de entrada y de salida para cada dispositivo.

La tendencia en los últimos años se hacia uso de buses seriales como el USB, Firewire para comunicaciones con periféricos reemplazando los buses paralelos, incluyendo el caso como el del microprocesador con el chipset en la placa base. Esto a pesar de que el bus serial posee una lógica compleja (requiriendo mayor poder de cómputo que el bus paralelo) a cambio de velocidades y eficacias mayores.

Existen diversas especificaciones de que un bus se define en un conjunto de características mecánicas como conectores, cables y tarjetas, además de protocolos eléctricos y de señales.