Fundamentos De Hadware

Componentes del computador

Un computador está formado fundamentalmente por dos componentes básicos:

el Hardware y el Software.

EL HARDWARE

El hardware del computador puede definirse como todas aquellas partes físicas o materiales que podemos ver y tocar. Es decir, el aparato en sí mismo con sus partes internas como externas.

EL SOFTWARE

En términos muy generales podríamos entender por software el "conjunto de instrucciones que las computadoras emplean para manipular y procesar datos". Sin el software la computadora sería un conjunto de dispositivos físicos sin utilidad alguna, tal como sería nuestro cuerpo sin un cerebro que le dijera qué hacer con brazos, piernas, boca, etc.

Una computadora consiste en una variedad de componentes de equipo que trabajan junto a programas para realizar cálculos, organizar datos y comunicarse con otras computadoras. Los equipos que componen una computadora son: Equipos de entrada, Equipos de salida, System Unit, Equipos de almacenamiento y Equipos de comunicación.

Antes de enumerar los distintos componentes de una computadora, deberíamos definir qué entendemos por "computadora”. Una computadora es un dispositivo electrónico compuesto básicamente de procesador, memoria y dispositivos de entrada/salida. Los componentes de una computadora pueden clasificarse en dos: Hardware, Software.

Los componentes del soporte físico o hardware más importantes son los siguientes: Procesador, Memoria RAM, Disco duro, Unidad de CD-ROM, Unidad de CD RW, Módem, Tarjeta madre, Puertos USB, Unidad de DVD ROM, Teclado, Impresora, Escáner, Mouse y monitor: ya que ellos nos ayudan a cumplir nuestro propósito.

• Procesador: es el cerebro de toda computadora. Resuelven problemas que abarcan desde la operación básica de suma hasta encontrar curas para enfermedades. Es por ello que estos procesadores han ganado tanto protagonismo en la era moderna.

• Memoria RAM: Memoria de Acceso Aleatorio, es donde el computador guarda los datos que está utilizando en el momento presente. El almacenamiento es considerado temporal por que los datos y programas permanecen en ella mientras que la computadora este encendida o no sea reiniciada. Se le llama RAM porque es posible acceder a cualquier ubicación de ella aleatoria y rápidamente

• Disco duro: es un disco magnético en el que puedes almacenar datos de ordenador. El disco duro es la parte de tu ordenador que contiene la información electrónica y donde se almacenan todos los programas (software). Es uno de los componentes del hardware más importantes dentro de tu PC. Su capacidad de almacenamiento se mide en gigabytes (GB) y es mayor que la de un disquete (disco flexible).

• Unidad de CD-ROM: (Read Only Memory), es un prensado disco compacto que contiene los datos de acceso, pero sin permisos de escritura, un equipo de almacenamiento y reproducción de música. Un CD-ROM estándar puede albergar 650 o 700 MB de datos y los especiales de gran capacidad pueden llegar a los 800 y 900 MB. El CD-ROM es popular para la distribución de software, especialmente aplicaciones multimedia, y grandes bases de datos.

• Unidad de CD RW/DVD: es un soporte digital óptico utilizado para almacenar cualquier tipo de información. Este tipo de CD puede ser grabado múltiples veces, ya que permite que los datos almacenados sean borrados.

• Módem: Un módem es un dispositivo que convierte las señales digitales del ordenador en señales analógica que pueden transmitirse a través del canal telefónico. Con un módem, usted puede enviar datos a otra computadora equipada con un módem. Esto le permite bajar información desde la red mundial (World Wide Web, enviar y recibir correspondencia electrónica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto. Algunos módems también pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefónicas de voz. Distintos módems se comunican a velocidades diferentes. La mayoría de los módems nuevos pueden enviar y recibir datos a 33,6 Kbps y faxes a 14,4 Kbps. Algunos módems pueden bajar información desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de hasta 56 Kbps. Los módems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan líneas telefónicas digitales para lograr velocidades aún más veloces.

• Tarjeta madre: La tarjeta madre es el componente más importante de un computador, ya que en él se integran y coordinan todos los demás elementos que permiten su adecuado funcionamiento. De este modo, una tarjeta madre se comporta como aquel dispositivo que opera como la plataforma o circuito principal de una computadora.

• Puertos USB: diseñados para conectar varios periféricos a una computadora. El puerto USB se encuentra en todas las computadoras modernas. Hay algunos conectores diferentes que se usan para conectar los dispositivos.

• Unidad de DVD ROM: Es un disco con la capacidad de ser utilizado para leer o reproducir datos o información (audio, imágenes, video, texto, etc.), es decir, puede contener diferentes tipos de contenido como películas cinematográficas, videojuegos, datos, música, etc. Es un disco con capacidad de almacenar 4,7 Gb según los fabricantes en base decimal, y aproximadamente 4,377 Gb reales en base binaria o Gb de datos en una cara del disco; un aumento de más de 7 veces con respecto a los CD-R y CD-RW.

• Teclado: es un periférico de entrada o dispositivo, en parte inspirado en el teclado de las máquinas de escribir, que utiliza una disposición de botones o teclas, para que actúen como palancas mecánicas o interruptores electrónicos que envían información a la computadora.

• Impresora: es un dispositivo periférico del ordenador que permite producir una gama permanente de textos o gráficos de documentos almacenados en un formato electrónico, imprimiéndolos en medios físicos, normalmente en papel, utilizando cartuchos de tinta o tecnología láser.

• Escáner: es un periférico que se utiliza para convertir, mediante el uso de la luz, imágenes impresas o documentos a formato digital.

• Monitor: es un dispositivo de salida (interfaz), que muestra datos o información al usuario.

• Mouse: es un dispositivo apuntador, utilizado para facilitar el manejo de un entorno gráfico en un ordenador. Generalmente está fabricado en plástico, y se utiliza con una de las manos.

Arquitectura de hardware libre (Arduino).

Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un micro controlador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares.

Características generales de la placa

Se trata de unas placas open hardware por lo que su diseño es de libre distribución y utilización, que incluso podemos construirnos nosotros mismos. El programa se implementará haciendo uso del entorno de programación propio de Arduino y se transferirá empleando un cable USB. Si bien en el caso de la placa USB no es preciso utilizar una fuente de alimentación externa, ya que el propio cable USB la proporciona, para la realización de algunos de los experimentos prácticos sí que será necesario disponer de una fuente de alimentación externa ya que la alimentación proporcionada por el USB puede no ser suficiente. El voltaje de la fuente puede estar entre 6 y 25 Voltios.

Entorno de desarrollo

Para programar la placa es necesario descargarse de la página web de Arduino el entorno de desarrollo (IDE). Se dispone de versiones para Windows y para MAC, así como las fuentes para compilarlas en LINUX. En el caso de disponer de una placa USB es necesario instalar los drivers FTDI. Estos drivers vienen incluidos en el paquete de Arduino mencionado anteriormente.

Lo primero que tenemos que hacer para comenzar a trabajar con el entorno de desarrollo de Arduino es configurar las comunicaciones entre la placa Arduino y el PC. Para ello deberemos abrir en el menú "Tools" la opción "Serial Port". En esta opción deberemos seleccionar el puerto serie al que está conectada nuestra placa. En Windows, si desconocemos el puerto al que está conectado nuestra placa podemos descubrirlo a través del Administrador de dispositivos (Puertos COM & LPT/ USB Serial Port).

El primer paso para comprobar que todo lo que hemos hecho hasta ahora está bien y familiarizarnos con el interfaz de desarrollo, es abrir uno de los ejemplos. Se recomienda abrir el ejemplo "Blink". Para ello debemos acceder a través del menú File (Sketchbook), (Examples) (Digital) (Blink).

El ejemplo "Blink" lo único que hace es parpadear un LED que está colocado en el pin número 13 de la placa. Vamos a ver qué hay que hacer para subir el programa a la placa Arduino. Primero comprobamos que el código fuente es el correcto. Para ello pulsamos el botón de verificación de código que tiene forma de triángulo inclinado 90 grados. Si todo va bien deberá aparecer un mensaje en la parte inferior de la interfaz indicando "Done compiling". Una vez que el código ha sido verificado procederemos a cargarlo en la placa. Para ello tenemos que pulsar el botón de reset de la placa e inmediatamente después pulsar el botón que comienza la carga.

Durante la carga del programa, en la placa USB, se encenderán los LED que indican que se están enviando y recibiendo información por el puerto serie: TX/RX. Si todo se ha realizado correctamente debe aparecer el mensaje

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