Hardware y Software

componentes de un sistema de cómputo (Hardware y Software)

Hardware

El hardware es el cuerpo de la computadora y el software el alma Cuando nos referimos a un sistema de cómputo, debemos considerar los cuatro elementos básicos que lo componen:

Hardware

Software

Datos

Usuario

De éstos, dos son indispensables para su funcionamiento:

1. El hardware o parte física de la computadora, es decir, todo aquello que se puede tocar, que es tangible: CPU, monitor, teclado, cables y demás elementos que se encuentran adentro de la computadora (circuitos). Desde un punto de vista más técnico, el hardware es una serie de dispositivos electrónicos relacionados entre sí, cuya función es controlar las operaciones a realizar, la entrada y la salida de datos de la información.

2. El software, que es la parte “inteligente” de la computadora, no es tangible, pero indica al hardware lo que debe hacerse, de acuerdo con las instrucciones que le establezcamos. Dicho de otro modo, el software se integra de todas aquellas aplicaciones (programas) que usamos en la computadora.

Tanto el hardware como el software son indispensables para trabajar, ya que podemos tener la parte física, pero sin las aplicaciones simplemente no se haría nada, y viceversa. Por eso, ambos deben ir entrelazados.

Por su parte, los datos son unidades o elementos que por sí solos no cumplen función alguna, pero que al ser introducidos por un usuario a la computadora son procesados en un archivo.

La unidad central de procesamiento (CPU), monitor, teclado e impresora son los cuatro componentes físicos más importantes de la computadora.

El CPU es el “cerebro” de la computadora. Almacena los diferentes datos e instrucciones a procesar, es decir, controla y supervisa el sistema de cómputo con base en un programa que permanece en la unidad de memoria.

Además, desarrolla operaciones matemáticas y lógicas para procesar datos, y controla el envío y recepción de éstos desde las unidades periféricas a la unidad de memoria.

El CPU funciona como un agente de tránsito que administra y controla la información: deja pasar alguna y detiene otra, así, evita conflictos internos. Por otra parte, el CPU cuenta con circuitos electrónicos, conocidos como microprocesadores, de los que depende la velocidad con la que trabaje la computadora. El procedimiento que transforma los datos en información es el procesamiento, realizado por el procesador y la memoria.

Figura 26. Unidad central de Procesamiento

Figura 25. Procesador.

El procesador organiza y lleva a cabo las instrucciones dadas por el usuario o el software.

A su vez, el procesador está formado por microprocesadores pequeños, piezas de silicio con muchos circuitos electrónicos diminutos. El microprocesador se encuentra conectado a una tarjeta llamada “madre” que se encarga de interconectarlo con los demás componentes.

Figura 27. Microprocesador.

En la primera parte de esta unidad, te familiarizaste con una serie de máquinas, muchas de ellas creadas para una sola función, por lo que pueden seleccionar sólo un tipo de datos (predefinidos), pero no procesarlos ni imprimirlos. Ésta es la diferencia entre una máquina de una sola función y las computadoras actuales, que llevan a cabo tareas de transformación y procesamiento, porque se componen de unidades de entrada y salida, y de unidades centrales que realizan labores de control, computación y memoria.

Figura 28. Funciones de transformación y procesamiento.

La razón principal por la que las computadoras pueden procesar información a una gran velocidad es que poseen memoria y capacidad matemática cien mil veces mayores a la de la mente humana, organizadas y programadas de forma que pueden almacenar correctamente cualquier cantidad de información en sus unidades de memoria, compilarla y procesarla según las instrucciones del usuario.

Los datos introducidos son almacenados en la memoria de acuerdo con el procedimiento programado. Cuando se ordena para ciertos datos específicos, la unidad aritmético-lógica recibe la instrucción de la unidad de control, compila los datos necesarios y ejecuta el proceso deseado. Y la información procesada se conjunta a través de las unidades de salida en forma de letras, números, gráficos etcétera.

Las unidades de memoria y aritmético-lógica logran operar sin error debido al control que ejerce sobre ellas la unidad central.

Unidad de control

Funciona como cerebro del equipo. Se encarga de administrar todos los recursos de la computadora, y recoge del programa las instrucciones a ejecutar y controla el flujo de información. Cada unidad (aritmético-lógica y de memoria) mantiene su autonomía, aunque al final, cuando completa una operación, retorna a la unidad de control.

Unidad aritmético-lógica

Ésta se encarga de realizar todos los cálculos (suma, resta, multiplicación y división), comparaciones y toma de decisiones lógicas (mediante las reglas del álgebra de Boole, determina si una afirmación es cierta o falsa), por medio de una serie de registros donde se almacena información temporalmente, y una unidad de control que interpreta y ejecuta las instrucciones. La comunicación entre estos componentes se da a través de un conjunto de circuitos o conexiones llamado bus.

Memoria principal

Está compuesta por chips conectados a la tarjeta madre. Por medio de éstos, es posible recuperar datos de forma inmediata. Aquí, se queda la información enviada para ser procesada desde los dispositivos de almacenamiento. En esta memoria asimismo son guardados los programas y datos manipulados mientras están en uso.

Dos tipos de memoria son incorporados al CPU: RAM (volátil) y ROM (no volátil).

Para medir la cantidad de datos almacenados en la memoria, se emplea la unidad básica byte , que equivale a un carácter (letra, número, espacio o cualquier otro signo individual). Respecto de la capacidad de la memoria, cuando se dice que se tiene una capacidad de 1 Kilobyte (1Kb), podemos almacenar en ella mil 24 caracteres, pero si la memoria es de 1 Megabyte (1Mb) podemos almacenar en ella mil 24 Kilobites.

Así, tenemos que un kilobyte (KB) equivale a mil bytes; un megabyte (MB), a 1 millón de bytes; y un gibabytes (GB), a mil millones de bytes.

Memoria RAM ( Random Access Memory ) Memoria de acceso aleatorio conformada por una serie de circuitos electrónicos.

Los programas a utilizar deben encontrarse en la memoria en el momento cuando se accede a los mismos. Los programas se cargan y se corren desde la memoria. Los datos usados por el programa también se cargan en la memoria para una utilización más rápida. Luego, cuando son introducidos los datos, quedan almacenados en la memoria, pero de forma temporal. (El carácter volátil de la memoria RAM significa precisamente que necesita el suministro de energía, si éste se suspende, se pierden los datos almacenados. Entre más memoria RAM tenga una computadora, tendrá más capacidad).

Como ya se dijo, la memoria se mide en bytes. Las computadoras actuales tienen entre 16 y 128 millones de bytes, es decir, más de 32 MB; de otra forma, no soportarían al sistema operativo.

Figura 29. Memoria RAM.

Memoria ROM ( Read Only Memory )

Esta memoria de sólo lectura está conformada por una serie de circuitos electrónicos que contienen programas previamente definidos por el fabricante para el funcionamiento de la computadora. Por ello, se dice que esta memoria viene de fabricación.

Figura 30. Memoria ROM. Componentes ensamblados de fábrica

Dispositivos periféricos

Se llama 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 archivan la información, y que sirven como memoria auxiliar de la memoria principal.

Los periféricos están constituidos por unidades de entrada, salida y memoria masiva auxiliar. Éstos son considerados también periféricos de entrada/salida (E/S), ya que la computadora central puede escribir (dar salidas) sobre ellas, y la información escrita puede ser leída, es decir, ser dada como entrada. Ahora bien, la información grabada en estos soportes no es directamente inteligible para el usuario de la computadora ( no puede haber una intercomunicación directa usuario-computadora como la que hay a través de un teclado/pantalla).

Los dispositivos de E/S transforman la información externa en señales codificadas, permitiendo así su transmisión, detección, interpretación, procesamiento y almacenamiento de forma automática. Los dispositivos de entrada transforman la información externa (instrucciones o datos tecleados) según alguno de los códigos de entrada/salida (E/S). De este modo, la computadora recibe dicha información adecuadamente preparada (en binario 1 y 0). Y en un dispositivo de salida se efectúa el proceso inverso: la información binaria que llega de la computadora se transforma de acuerdo con el código de E/S en caracteres escritos inteligibles por el usuario.

Hay que distinguir claramente entre periféricos de una computadora

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