ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

El computador es un dispositivo electrónico compuesto básicamente por tres partes principales :

• UNIDAD DE ENTRADA

• EL CPU

• MEMORIAS

Esta máquina ha sufrido cambios importantes desde su aparición hasta hoy que se conoce como generaciones, existen cinco generaciones proyectándose una secta conocida como inteligencvia artificial que es la capacidad de un computador para aprender y decidir por si solo.

UNIDAD DE ENTRADA

TECLADO

Si bien existe una variada gama de teclados, a efectos del reparador son prácticamente lo mismo. En su conjunto están conformados por una interfaz, el cable y el teclado en sí. Por lo general el teclado de XT trae un microporcesador en el teclado y el teclado de AT lo tiene el la tarjeta del sistema. Ambos, por lo antedicho, resultan incompatibles, por ello algunos teclados de AT tienen un switch y el micro en el teclado que permite pasar de modo AT, sin función del micro a XT, con funcionamiento del micro. En cuanto al diseño, hay en general dos tipos:

· Basados en interruptores (microswitches)
Estos microswitches están soldados y son factibles de ser cambiados, pero generalmente por costo se cambia directamente todo el teclado.
Capacitivos
La base del teclado está constituída por una superficie capacitiva. Cada tecla oprime un resorte, que mueve una paleta y produce la carga del módulo capacitivo, que envía la señal al micro 8048 (teclado), éste envía el código de la tecla a la PC y la bios de teclado en la PC la descifra. Se trata, entonces, de un único sipositivo disparador en lugar de los interruptores.

MOUSE:

El Mouse , cuyo nombre parte de los primeros modelos por la semejanza de sus formas con las de este roedor, ha tenido en los últimos tiempos una fuerte expansión, debido a su propia evolución hacia formas más ergonómicas y fáciles de operar. Sin embargo, la verdadera expansión del Mouse se registra por la proliferación de las Interfaces Gráficas de Usuario (GUI), en las que se aprecian las cualidades que éste brindaba para la gestión de un sistema microinformático. Por medio del GUI y el Mouse, el usuario posee el control total de la computadora, sin necesidad de pulsar una sola tecla o tener que recurrir a los comandos siempre difíciles de memorizar.

Tecnología y Funcionamiento

La arquitectura de un Mouse resulta muy sencilla y existen básicamente cuatro tipos de Mouse, que se clasifican de acuerdo con el tipo de mecanismo que se emplean para transmitir sus movimientos a la computadora, estos son:
1. De bola.
2. De rodillos.
3. Opto electrónico.
4. Óptico.

Mouse de bola

Este es más común y sencillo. Se basa en una bola recubierta por una sustancia adherente que entra en contacto con la mesa de trabajo. Al moverlo por la superficie, la bola gira en todos los sentidos posibles y trasmite así su movimiento a dos rodillos mecánicos situados en el interior de la carcaza. De éstos, uno se encarga de recoger los desplazamientos horizontales y el otro, los verticales, determinando el movimiento diagonal. Ambos están conectados a dos codificadores digitales que se encargan de transformar el movimiento en impulsos eléctricos que serán enviados a la computadora.

Un DRIVER (Controlador) residente en memoria o cargado cada vez que se utiliza una determinada aplicación, será el que interprete estos impulsos y a su

vez los convertirá en posiciones del cursor en la pantalla.

Mouse opto electrónico

Como su nombre indica, emplea técnicas mecánicas y ópticas para transmitir los desplazamientos a la computadora. Dispone en su interior de dos emisores y dos detectores de luz, enfrentados uno a uno, que se encargan de trasmitir los movimientos horizontales y verticales, respectivamente. Su uso requiere de una superficie especial que permita producir desviaciones en la luz procede
nte de los emisores. Por ello son suministrados, bien con una placa metálica que tiene grabada una finísima retícula. El movimiento del mouse en esta superficie es recogido por un disco que posee diversos agujeros de forma que se permita el paso de la luz a determinados intervalos.

Mouse óptico
Son mucho más complejos y en ellos es imprescindible una superficie especial para efectuar los desplazamientos. Se trata de dispositivos que disponen de dos emisores de luz infrarroja y dos celdas fotosensibles. La placa metálica es una malla impresa, de forma que se determinan unas zonas opacas y otrasbrillantes; de esta manera, los emisores de luz lanzan su rayo luminoso sobre la placa, que se refleja, y son captados a continuación por los receptores. Cuando el haz es proyectado sobre una zona opaca no se produce reflexión, lo cual es interpretado por los receptores como una señal eléctrica. La detección de esa falta de reflexión por uno u otros de los receptores se determina como un movimiento horizontal o vertical, en dependencia de cuál de ellos la registre.

Escáner de computadora

Un escáner de computadora es un periférico que se utiliza para convertir, mediante el uso de la luz, imágenes impresas a formato digital.

Los escáneres pueden tener accesorios como un alimentador de hojas automático o un adaptador para diapositivas y trasparencias.

Al obtenerse una imagen digital se puede corregir defectos, recortar un área específica de la imagen o también digitalizar texto mediante técnicas de OCR. Estas funciones las puede llevar a cabo el mismo dispositivo o aplicaciones especiales.

Hoy en día es común incluir en el mismo aparato la impresora y el escáner. Son las llamadas impresoras multifución.

Lápiz óptico

El lápiz óptico es una pluma ordinaria que se utiliza sobre la pantalla de un ordenador o en otras superficies para leer éstas o servir de dispositivo apuntador y que habitualmente sustituye al mouse o con menor éxito, a la tableta digitalizadora. Está conectado a un cable eléctrico y requiere de un sofware especial para su funcionamiento. Haciendo que el lápiz toque monitor el usuario puede elegir los comandos de los programas (el equivalente a un clic del mouse), bien presionando un botón en un lado del lápiz óptico o presionando éste contra la superficie de la pantalla.

El lápiz contiene sensores luminosos y envía una señal a la computadora cada vez que registra una luz, por ejemplo al tocar la pantalla cuando los píxeles no negros que se encuentran bajo la punta del lápiz son refrescados por el haz de electrones de la pantalla. La pantalla de la computadora no se ilumina en su totalidad al mismo tiempo, sino que el haz de electrones que ilumina los píxeles los recorre línea por línea, todas en un espacio de 1/50 de segundo. Detectando el momento en que el haz de electrones pasa bajo la punta del lápiz óptico, el ordenador puede determinar la posición del lápiz en la pantalla.

El lápiz óptico no requiere una pantalla ni un recubrimiento especiales como puede ser el caso de una pantalla táctil, pero tiene la desventaja de que sostener el lápiz contra la pantalla durante periodos largos de tiempo llega a cansar al usuario.

Módem

Un módem es un dispositivo que sirve para enviar una señal llamada portadora mediante otra señal de entrada llamada moduladora. Se han usado módems desde los años 60, principalmente debido a que la transmisión directa de las señales electrónicas inteligibles, a largas distancias, no es eficiente, por ejemplo, para transmitir señales de audio por el aire, se requerirían antenas de gran tamaño (del orden de cientos de metros) para su correcta recepción. Es habitual encontrar en muchos módems de red conmutada la facilidad de respuesta y marcación automática, que les permiten conectarse cuando reciben una llamada de la RTPC (Red Telefónica Pública Conmutada) y proceder a la marcación de cualquier número previamente grabado por el usuario. Gracias a estas funciones se pueden realizar automáticamente todas las operaciones de establecimiento de la comunicación.

Módems para PC

Internos: consisten en una tarjeta de expansión sobre la cual están dispuestos los diferentes componentes que forman el módem. Existen para diversos tipos de conector:

• BUS ISA: debido a las bajas velocidades que se manejan en estos aparatos, durante muchos años se utilizó en exclusiva este conector, hoy en día en desuso (obsoleto).
• BUS PCI: el formato más común en la actualidad, todavía en uso.
• AMR: en algunas placas; económicos pero poco recomendables por su bajo rendimiento. Hoy es una tecnología obsoleta.

La principal ventaja de estos módems reside en su mayor integración con el ordenador, ya que no ocupan espacio sobre la mesa y reciben energía eléctrica directamente del propio ordenador. Además, suelen ser algo más baratos debido a que carecen de carcasa y transformador, especialmente si son PCI (en este caso, son casi todos del tipo "módem software"). Por el contrario, son algo más complejos de instalar y la información sobre su estado sólo puede obtenerse por software.

• Externos: similares a los anteriores, pero externos al ordenador o PDA. La ventaja de estos módems reside en su fácil portabilidad entre ordenadores diferentes (algunos de ellos más fácilmente transportables y pequeños que otros), además de que es posible saber el estado del módem (marcando, con/sin línea, transmitiendo...) mediante los leds de estado que incorporan. Por el contrario, y obviamente, ocupan más espacio que los internos.

UNIDAD CENTRAL DE PROCESO

Es un circuito microscópico que interpreta y ejecuta instrucciones. El CPU se ocupa del control y el proceso de datos en las computadoras. Generalmente, el CPU es un microprocesador fabricado en un chip, un único trozo de silicio que contiene millones de componentes electrónicos. El microprocesador del CPU está formado por una unidad aritmético-lógica que realiza cálculos y comparaciones, y toma decisiones lógicas (determina si una afirmación es cierta o falsa mediante las reglas del álgebra de Boole); por una serie de registros donde se almacena información temporalmente, y por una unidad de control que interpreta y ejecuta las instrucciones. Para aceptar órdenes del usuario, acceder a los datos y presentar los resultados, el CPU se comunica a través de un conjunto de circuitos o conexiones llamado bus. El bus conecta el CPU a los dispositivos de almacenamiento (por ejemplo, un disco duro), los dispositivos de entrada (por ejemplo, un teclado o un mouse) y los dispositivos de salida (por ejemplo, un monitor o una impresora).

FUNCIONAMIENTO DEL CPU

Cuando se ejecuta un programa, el registro de la CPU, llamado contador de programa, lleva la cuenta de la siguiente instrucción, para garantizar que las instrucciones se ejecuten en la secuencia adecuada. La unidad de control de la CPU coordina y temporiza las funciones de la CPU, tras lo cual recupera la siguiente instrucción desde la memoria. En una secuencia típica, la CPU localiza la instrucción en el dispositivo de almacenamiento correspondiente. La instrucción viaja por el bus desde la memoria hasta la CPU, donde se almacena en el registro de instrucción. Entretanto, el contador de programa se incrementa en uno para prepararse para la siguiente instrucción. A continuación, la instrucción actual es analizada por un descodificador, que determina lo que hará la instrucción. Cualquier dato requerido por la instrucción es recuperado desde el dispositivo de almacenamiento correspondiente y se almacena en el registro de datos de la CPU. A continuación, la CPU ejecuta la instrucción, y los resultados se almacenan en otro registro o se copian en una dirección de memoria determinada.

Memoria

se refiere a los componentes de una computadora, dispositivos y medios de almacenamiento que retienen datos informáticos durante algún intervalo de tiempo. Las memorias de computadora proporcionan unas 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 proceso (CPU por su sigla en inglés, central processing unit).

Memoria de acceso aleatorio

La memoria de acceso aleatorio es la memoria desde donde el procesador recibe las instrucciones y guarda los resultados. Es el área de trabajo para la mayor parte del software de un computador Existe una memoria intermedia entre el procesador y la RAM, llamada cache, pero ésta sólo es una copia (de acceso rápido) de la memoria principal (típicamente discos duros) almacenada en los módulos de RAM.

Memoria de sólo lectura




Memoria de sólo lectura (normalmente conocida por su acrónimo, Read Only Memory) es una clase de medio de almacenamiento utilizado en los ordenadores y otros dispositivos electrónicos. Los datos almacenados en la ROM no se puede modificar -al menos no de manera rápida o fácil- y se utiliza principalmente para contener el firmere (software que está estrechamente ligado a hardware específico, y es poco probable que requiera actualizaciones frecuentes).Se utiliza para guardar los archivos vítateles del computador.