TEMA2 - IES Al
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Tema 2: Hardware de Tecnología - IES AL-BASIT Tecnología de Departamento la Información y la Comunicación Dpto de Tecnología IES AL-BASIT Conversión de un número del sistema decimal a binario Conversión de un número del sistema binario al decimal Código ASCII Exiten distintos códigos de caracteres, siendo el más utilizado el código ASCII (American Standard Code for Information Interchange). En este sistema a cada carácter se le asigna un número decimal comprendido entre 0 y 255, que, una vez convertido al sistema de numeración binario, nos da el código del carácter. Por ejemplo el carácter A(65) se introducirá, manipulará y almacenará en su código binario (10000001) El hardware está formado por los elementos físicos con los que se construye el ordenador: la carcasa, los circuitos electrónicos interiores, el teclado, el monitor, la impresora... El software es el conjunto de programas que nos permiten controlar el funcionamiento del ordenador. Los programas nos permitirán realizar todo tipo de tareas con el ordenador; escribir una carta, consultar una enciclopedia, realizar los planos de una casa... El ordenador está formado por un gran número de componentes electrónicos y dispositivos que se pueden conectar a él. Para realizar su estudio vamos a distinguir dos partes, la unidad central y los periféricos: · La unidad central es la caja metálica a la que se conectan el monitor, el teclado, la impresora, el ratón y otros elementos. En su interior se encuentran los componentes electrónicos que permiten ejecutar los programas. · Los periféricos son los dispositivos que se conectan a la unidad central y que permiten comunicarse con el ordenador, por ejemplo, el monitor, el teclado, la impresora. Los periféricos se clasifican en tres grupos: periféricos de entrada, periféricos de salida y periféricos de entrada/salida. - Periféricos de entrada. Son aquellos que permiten al usuario introducir datos en el ordenador, por ejemplo, el teclado y el ratón. - Periféricos de salida. Son aquellos que muestran al usuario el resultado de los datos procesados por el ordenador, por ejemplo, el monitor y la impresora. - Periféricos de entrada/salida. Son los que permiten introducir y obtener datos del ordenador, como las unidades de disco. Placa base 1 y 2. Tarjetas de expansión: hay dispositivos ● externos que precisan de conectores especiales que deben ser proporcionados por las tarjetas de expansión. 3. Ranura de memoria RAM ● 4. Chipset: gestiona los ● periféricos externos y controla la transferencia de datos entre microprocesador y memoria. 5. Microprocesador ● 6. Conectores externos ● 7. Conectores internos: CD, disco duro... ● 8. Corriente eléctrica ● 9. Pila ● Los buses son los canales por los que circula toda la información del ordenador, por lo que están presentes tanto en la placa base como en todos los dispositivos conectados al ordenador. Microprocesador Es el chip más importante de un ordenador, habitualmente se dice que es el auténtico cerebro del ordenador. Un microprocesador se compone de varias partes, que podrían resumirse en la unidad de control, encargada de dirigir todas las operaciones con las instrucciones dadas por los programas, y la unidad aritmético-lógica, que realiza todas las operaciones tanto las aritméticas como las lógicas. Una característica importante es su bus, ya que determina el número de bits que podrá transmitir simultáneamente. La velocidad de un microprocesador se mide en Hz (ciclo/segundo) y está relacionado con la velocidad de trabajo del ordenador. Memoria Según su comportamiento, se pueden distinguir dos tipos de memorias: la memoria RAM y la memoria ROM. Además, hay que tener en cuenta que prácticamente todos los dispositivos del ordenador llevan incorporada una memoria propia: las impresoras, tarjetas de vídeo, el propio microprocesador... · La memoria RAM. Es el lugar donde se almacenan las instrucciones de los programas que se están ejecutando y los datos que éstos manejan. Características principales: - Es una memoria de acceso aleatorio; se puede ir directamente a una determinada posición de la memoria sin pasar por las anteriores. - Es una memoria volátil, cuando se apaga el ordenador se borra todo su contenido. - Es una memoria de lectura/escritura, se pueden leer los datos que tiene almacenados y escribir en ella nuevos datos o resultados. La memoria caché es un tipo de memoria RAM mucho más rápida que la convencional. Esta memoria dispondrá de las instrucciones o los datos que acaba de utilizar, o vaya a utilizar, el microprocesador. Esta memoria está entre el microprocesador y la memoria RAM. Memoria virtual: todos los sitemas operativos utilizan parte del disco duro para simular memoria RAM y aumentar así la memoria total del ordenador. · La memoria ROM. Es una memoria permanente. no se borra al apagar el ordenador. En ella están almacenadas instrucciones básicas para el funcionamiento del ordenador y para las operaciones de entrada/ salida (BIOS). Entre estas instrucciones se encuentra la rutina de arranque del ordenador, que se encarga de indicar al hardware los pasos a seguir para comprobar el estado de los componentes del ordenador y cargar el sistema operativo para empezar a trabajar. La memoria ROM (Read Only Memory) es de sólo lectura, es decir, no se puede escribir en ella. Las instrucciones que contiene han sido almacenadas por el fabricante durante el proceso de fabricación. Cuando se arranca un ordenador, la BIOS chequea todos los componentes del ordenador y la compara con la almacenada en la memoria RAM CMOS (cantidad de memoria incorporada en un chip en la placa base, que por ser RAM y para que no se elimine al apagar el ordenador, está alimentada por una pila), detectando cualquier cambio en los componentes o configuración del sistema. Si el resultado es correcto, comenzará a cargarse el sistema operativo. Conectores externos o puertos · Conectores específicos: Como por ejemplo el del teclado, ratón... · Conexión en serie. La información que se transfiere entre el ordenador y el periférico se hace bit a bit, es decir, para enviar un carácter o byte es necesario enviar los 8 bits uno a uno de forma secuencial, solo hay un cable por el que viaja la información. Los puertos serie se nombran como COM1, COM2, etc. · Conexión en paralelo. La información que se transfiere entre el ordenador y el periférico se hace byte a byte, es decir, de una vez se envían 8 bits. el cable de conexión tiene ocho hilos y por cada uno viaja 1 bit. Este sistema es más rápido que la conexión en serie, pero también más caro (utiliza 8 cables en vez de uno). Los puertos paralelo se nombran como LPT1, LPT2, etc. Los cables no pueden ser muy largos. · Puertos USB. Son puertos serie de gran velocidad a los que se pueden conectar hasta 127 periféricos en cadena, uno tras otro. Este nuevo puerto está desplazando a los puertos tradicionales (serie y paralelo). Actualmente se está utilizando una versión más moderna llamada USB 2.0, la cual incrementa considerablemente la velocidad del USB original y corrige algunos fallos de alimentación existentes en la primera versión. -Puerto Fireware. Son puertos con una velocidad de transferencia similar a los puertos USB 2. Suelen utilizarse para transferir video. -Puertos infrarrojos (IrDA). Estos puertos permiten conectar dispositivos sin necesidad de hacerlo mediante ningún cable, su velocidad de transferencia es menor que los puertos USB y Fireware. Periféricos de entrada y salida Los periféricos de entrada permiten al usuario introducir información en el ordenador. Los más utilizados actualmente son: Teclado El teclado es el periférico de entrada más utilizado. Cada vez que se pulsa una tecla se envía al ordenador el código correspondiente a la tecla que se ha pulsado. El ratón El ratón es un dispositivo de entrada que se utiliza principalmente en los entornos gráficos. Está formado por una cubierta de plástico que tiene en la parte superior dos o tres botones y en la parte inferior una bola que gira al desplazarlo sobre una superficie lisa. Actualmente existen ratones ópticos que funcionan sin “bola”. Estos emiten un rayo de luz en su parte inferior que rebota en la superficie donde está el ratón. La luz rebotada es detectada por un sensor existente en la parte inferior del ratón el cual detecta las pequeñas variaciones del rayo de luz que se traducen en movimiento. El escáner El escáner es un dispositivo de entrada que permite digitalizar imágenes y documentos. Digitalizar consiste en transformar cada uno de los puntos que forman una imagen o documento impreso en información de ceros y unos que pueda ser entendida por el ordenador. Esta transformación se realiza al emitir un rayo de luz sobre la imagen o documento. La luz incide sobre cada punto de la imagen y se refleja con una intensidad variable en función del color de cada punto. El escáner capta la intensidad con la que se refleja la luz en cada uno de los puntos y así va determinando el color que tiene cada punto de la imagen. Lectores de códigos de barras y de bandas magnéticas Joystick Tabletas digitalizadoras Pantallas táctiles Cámaras digitales Micrófono... Lectores de códigos de barras http://www.consumer.es/web/es/economia_domestica/sociedad-y-consumo/2007/01/23/159 Pántallas táctiles http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/hardware/2007/12/16/172989.php Pizarras digitales http://www.consumer.es/web/es/educacion/escolar/2007/08/05/165708.php Los periféricos de salida permiten al usuario obtener la información que ha sido procesada por el ordenador. Los dispositivos de salida más utilizados son: El monitor El monitor o pantalla es el dispositivo de salida más utilizado. Permite mostrar al usuario los resultados de la ejecución de los programas. El sistema de vídeo del ordenador está formado por el monitor y la tarjeta gráfica. Las imágenes se representan mediante puntos y la calidad de éstas depende de la resolución del sistema de vídeo. Se llama resolución al número de puntos o pixels que se pueden representar en horizontal y en vertical en la pantalla. Tipos de monitores: ● Monitores convencionales: tubo de rayos catódicos que envía una corriente de electrones que al chocar con el material fosforescente de la pantalla, la ilumina, formándose las imágenes. ● Pantallas planas de cristal líquido: celdas de cristal líquido que se polarizan y permiten el paso de determinados rayos que componen la imagen. ● Pantallas planas TFT: constituídas por una matriz de millones de puntos, donde cada punto es un transistor con su color, brillo, tono... ● Monitores de plasma: Utilizan un gas, que en cada uno de los puntos de la pantalla adquiere el color, brillo... necesarios para conformar la imagen. Pántallas TFT http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/imagen-y-sonido/2003/03/18/140044.php Pantallas LCD http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/imagen-y-sonido/2007/10/21/170867.php Las impresoras La impresora es el dispositivo de salida utilizado para obtener la información impresa. Aunque tradicionalmente las impresoras se conectaban en paralelo al ordenador, cada vez se emplean más otros tipos de conexiones (USB, Bluetooth...). La calidad de una impresora se mide en ppp (puntos por pulgada) y su velocidad en páginas por minuto (ppm). · Matriciales. En desuso. Imprimían golpeando sobre una cinta impregnada de tinta. · De inyección. Las impresoras de inyección, también llamadas de chorro de tinta, utilizan una matriz de pequeños tubos por los que se lanza la tinta sobre el papel formando el carácter correspondiente. Dada su buena relación calidad/precio, éstas son las más utilizadas por los usuarios de PC´s. · Láser. Las impresoras láser son las más silenciosas, rápidas y las que dan mejor calidad. Utilizan una tecnología similar a las de las fotocopiadoras. · Térmicas. Basan su funcionamiento en el teñido del papel mediante un proceso térmico. Se emplean, sobre todo, para imprimir tiques. Suelen ser impresoras de color de coste económico no muy alto. El plotter El plotter es un dispositivo de salida utilizado principalmente por los ingenieros, arquitectos y profesionales del diseño gráfico. La ventaja de este dispositivo es que puede utilizar papel de gran tamaño que es el que se emplea para dibujar los planos y los carteles publicitarios. Técnicamente un plotter está formado por un brazo robótico, en cuyo extremo se encuentra una plumilla, lo que permite dibujar figuras de gran calidad. LOS PERIFÉRICOS DE ENTRADA/SALIDA: Dispositivos de almacenamiento. Los periféricos de entrada/salida permiten al usuario introducir datos en el ordenador y obtener información de él. Los dispositivos de almacenamiento pueden considerarse dispositivos de entrada/salida. Según la tecnología que utilicen para grabar la información, se clasifican en magnéticos (la información se graba por polarización de un material magnético), ópticos (utilizan tecnología óptica para grabar la información de forma digital), magneto-ópticos (combinan ambas tecnologías) y memoria flash (utilizan chips de memoria). Discos magnéticos Las unidades tienen un motor que hace girar al disco y unas cabezas de lectura y escritura que se posicionan en el lugar donde se debe leer o escribir. Los discos se dividen en pistas y sectores. La acción de dividir los discos en pistas y sectores se denomina formatear. Las unidades de disco se clasifican en dos grandes grupos: unidades de disco flexible y unidades de disco duro. Hoy dia el representante más importante de los discos magnéticos es el disco duro. Discos ópticos La aparición de los discos ópticos (CD-ROM y DVD) provocó una revolución en los sistemas de almacenamiento, gracias a la enorme cantidad de información que pueden almacenar con un coste relativamente bajo. Todos estos discos utilizan tecnología óptica (láser). TIPOS: - El CD-ROM, contiene información que sólo puede ser leída por lo que es un soporte ideal para enciclopedias, juegos, software interactivo... La superficie de un CD-ROM es de aluminio reflectante protegida por un material plástico, alterna zonas lisas y muescas que representan los dos dígitos binarios (1 y 0). - CD gravables y discos regravables: CD R son los discos gravables cuya información no podrá ser modificada. CD RW son los discos que pueden ser gravados varias veces. • - El DVD-ROM, es semejante al CD-ROM, pero su capacidad es muchísimo mayor, aprovechando las dos caras del disco y almacenando en cada cara, información en varias capas superpuestas. Su láser es distinto, por lo que una misma unidad no puede leer ambos tipos de disco; en la práctica, los fabricantes incorporan en las unidades lectoras de DVD un segundo láser que permite la lectura de CD-ROM. - DVD gravables y regravables: DVD-R, discos que permiten una sola gravación; pueden ser de una capa (4,7 GB) o de doble capa (8,5 GB); DVD+R, similares a los anteriores pero con más compatibilidad respecto a DVD-ROM y DVD-videos convencionales; DVD-RW. Discos que permiten ser grabados varias veces; DVD+RW, similares a los anteriores pero con la compatibilidad de los DVD+R. - Blue-ray: es un nuevo disco óptico de aspecto físico similar a los anteriores, pero con una capacidad de almacenamiento bastante superior. DVD http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/imagen-y-sonido/2003/06/06/140059.php Blue-Ray http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/imagen-y-sonido/2008/03/30/175764.php - Discos magneto-ópticos: Estos discos utilizan una tecnología mixta: magnética y óptica. Su gran ventaja es que permiten almacenar una gran cantidad de información mediante la técnica óptica, pero, además los datos pueden ser modificados y borrados gracias a la tecnología magnética. • - Dispositivos de almacenamiento basados en memoria FLASH (pendrive, memory stick,...), las memorias flash, inicialmente utilizadas para almacenar los datos de la BIOS del ordenador se han popularizado y cada vez hay más dispositivos de almacenamiento que utilizan esta tecnología. Las características más sobresalientes de estos dispositivos son su reducido tamaño y la no necesidad de pila para mantener la información. Eso sí, la vida de una memoria flash no es indefinida. Otros dispositivos con arquitectura de ordenador Teléfono móvil: En la actualidad hay terminales de telefonía móvil que permiten escuchar musica en formato MP3, realizar fotografías, sintonizar emisoras de radio FM, navegar por internet, recibir e-mail, ver la televisión... Por debajo de todos estos programas y aplicaciones hay un sistema operativo (Symbian, Windows mobile, Linux...) Reproductores MP3: Con la aparición de la memoria flash surgen dispositivos capaces de almacenar mucha información en poco espacio. Hoy los reproductores MP3 incorporan sintonizador de radio, son capaces de reproducir vídeo en formato MP4. PDA: es un tipo de miniordenador con un hardware y sistema operativo propios con múltiples aplicaciones como reproducción de sonido y vídeo, navegación por internet, transferencia de archivos, creación y edición de documentos, etc. Es frecuente clasificarlas en función de su sistema operativo, así están las Palm (Palm OS) y las Pocket PC (Windows Mobile). Hay otro tipo de PDA, llamada Blackberry con un sistema operativo propio y más orientada a la telefonía y a la emisión/recepción de correos electrónicos. MP3: http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/imagen-y-sonido/2006 HTC C1 GOOGLE: http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/hardware/2008/10/19 IPHONE: http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/internet/2007/06/29 PDA: http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/internet/2006/12/28 Navegadores GPS: Es un sistema que permite determinar la posición de un objeto/persona en cualquier punto del mundo con una precisión que varía según la tecnología utilizada (siendo lo estándar unos metros). La tecnología GPS se basa en la utilización de 24 satélites cuyas órbitas están sincronizadas para cubrir toda la superficie del planeta. Los navegadores GPS disponen de un receptor GPS capaz de recibir la señal de como mínimo 4 satélites y determinar por triangulación cuál es su posición. Además, los navegadores disponen de una cartografía (mapas) y de un software capaz de indicar la posición en el mapa y analizar y planificar posibles rutas. Últimamente también se está generalizando el uso de teléfonos y sobre todo PDA como navegadores GPS. Videoconsolas: Son dispositivos cuyo objetivo es jugar a videojuegos. Algunas de ellas son portátiles y otras están diseñadas para ser utilizadas con televisores o monitores y necesitan estar conectadas a la corriente eléctrica. En los últimos tiempos ofrecen nuevas utilidades, como la reproducción de CD/DVD y la posibilidad de conectarse a Internet. Navegador vía satélite: http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/hardware/2006 Dispositivos de comunicación. Redes. Redes locales: Es un conjunto de ordenadores conectados entre sí con la finalidad de compartir recursos e información. La conexión de este cable a cada ordenador siempre se realiza mediante una tarjeta de red y es necesario que todos los ordenadores dispongan de software de red. El protocolo más utilizado en las redes locales era Ethernet, aunque cada vez es más frecuente el protocolo TCP/IP (a estas redes se les llama intranet). Tipos: Red en anillo: se trata de una red cerrada, en la que la información circula en un sentido, por el anillo, y cada ordenador analiza si es él el destinatario; si no lo es dejará pasar la información al siguiente y así sucesivamente. Red en estrella: los ordenadores están unidos mediante cable UTP a través de un dispositivo específico, que puede ser: ● ● Un concentrador o hub: a este dispositivo llegan todos los cables de la red y actúa de puente entre todos ellos; cuando un ordenador envía información, el concentrador la reenvía a todos, para que el destinatario la tome y el resto la deseche. Un conmutador o switch: además de actuar de puente, identifica a cada ordenador o dispositivo conectado, por lo que sólo envía la información al destinatario, evitando sobrecargar la red. Redes inalámbricas o WiFi: cuya tecnología de transmisión se basa tanto en ondas de radio como en microondas. La velocidad de transmisión y las distancias que alcanzan van aumentando gracias a sistemas con nuevos protocolos. Cableado en una red local: hay distintos tipos de cableados para crear una red local: ● Cable coaxial: cable formado por un hilo conductor central, protegido de las corrientes externas por una malla de cobre. La conexión a las tarjetas de red se hace mediante conectores BNC. Cableado UTP: está constituído por cuatro pares de hilos trenzados para evitar interferencias eléctricas. Necesita un conector RJ-45. ● Cableado de fibra óptica: transporta pulsos de luz a través de pequeñas fibras de vidrio, por lo que no le afectan las corrientes eléctricas externas. Estos cables constan de dos hilos de fibra de vidrio (cada uno transmite en una dirección), protegidos por capas de plástico. Aunque su coste es elevado, permiten alcanzar velocidades de transmisión muy elevadas. Necesitan conectores ST de fibra óptica. ● http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/internet/2005/03/23/1406 http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/internet/2007/06/24/1640 Redes externas. Internet: es un conjunto de ordenadores conectados entre sí cuya ubicación física puede estar en diferentes edificios, localidades o países; a este tipo de red pertenecería internet, aunque dada su amplitud se la considera ya como una red global. Para conectar un equipo a una red externa es frecuente utilizar la red telefónica, aunque se están realizando investigaciones en otras tecnologías como la conexión a través de la red eléctrica, la conexión via satélite, la conexión inalámbrica... Tipos de conexión a Internet: ● A través de una línea telefónica: ● Módems: son dispositivos que permiten enviar o recibir información a través de una convencional (RTC). Pueden (antiguamente) o internos. ● linea ser telefónica externos tarjetas RDSI. Además de las RTC, hay otras denominadas RDSI, que constan de varios canales. Permiten simultanear teléfono e Internet. La información se transmite en forma digital y precisan de una tarjeta de comunicación RDSI. ● módems ADSL: esta tecnología permite el uso del hilo de cobre de una línea telefónica para transmitir datos de alta velocidad y, simultáneamente, para el uso normal de una línea telefónica. Permiten transferir datos a distintas velocidades, siendo siempre mayor la velocidad de recepción que la de envío (de ahí el término de asimétrica). Versiones mejoradas de esta tecnología son la ADSL2 y ADSL2+, gracias a la cual algunos operadores ofrecen la posibilidad de contratar televisión digital y video a través de la línea ADSL. ● Router: permite unir ordenadores como si fuera un switch, incluso si éstos están en distintas redes. Así, existen router ADSL que permiten realizan la conexión a través de la línea telefónica. Evita colapsar la red. ● A través de cable. Es necesario un módem-cable, que realiza funciones similares a las de una tarjeta de red. Se necesita una infraestructura nueva (cableado) que no en todas partes está disponible. Se trata de una conexión multipunto, en la que muchos usuarios comparten el mismo cable, por lo que la tasa de transferencia disminuye al aumentar el número de usuarios conectados al mismo cable. ● Vía satélite. En realidad se trata de una conexión híbrida, puesto que el usuario recibe información via satélite pero la envía por un sistema terrestre. Esta tecnología está en desuso por su baja velocidad, utilizandose únicamente en lugares o situaciones donde por razones geográficas no sea posible otro tipo de conexión. ● Por ondas radioeléctricas.Este sistema consta de múltiples puntos (antenas) con los que los usuarios establecen comunicación mediante ondas radioeléctricas de alta frecuencia. Dependiendo de la frecuencia pueden conseguirse diferentes tasas de transferencia y distintas distancias de operatividad. ● Conexión móvil. Ha ido evolucionando para conseguir una mayor tasa de transferencia de información, de modo que pueda ser utilizado no sólo para mantener una conversación telefónica, sino también para conectarse a Internet y consultar información. Existen diferentes sistemas de comunicación, como por ejemplo el GSM, GPRS, UMTS... ● Por red eléctrica. Permite utilizar la red eléctrica convencional para transmitir datos (Internet PCL). http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/hardware/2008/10/26/ http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/internet/2006/01/16/14
