Propósitos y unidades de competencia · quienes los usan y las que reparan y configuran las...

© 2011 Alfaomega Grupo Editor S. A. de C.V. Gonzalo Ferreyra Cortés

Propósitos y unidades de competencia

• Alterminardeleerestecapítulodeberátenerunconocimientogeneralacercadeloscomponentesfísicosylógicosdelacompu-tadoraylarelaciónentreellos.Aprenderáloquesonlosprogra-masyparaquésirven.Conoceráuntipoespecialdesoftwareoprogramas que no aportan ningún beneficio a los usuarios decomputadoras,sinoproblemasycontratiemposenelusodiario,llamadosvirusinformáticos.Sabráquésonlosvirusycómoata-canalascomputadoras,ypodráprotegersedeellos.

• Reconocealascomputadorascomounsistemainformático,eidentificasuscomponentes.

• Conoceelfuncionamientobásicodelascomputadoras,desdelaintroduccióndedatos,hastalaobtenciónderesultados.

• Aplicalosprocedimientoscorrespondientesparagarantizarlaseguridaddelainformación.

52 2. Estructurafísicayestructuralógicadelacomputadora

Gonzalo Ferreyra Cortés © 2011 Alfaomega Grupo Editor S. A. de C.V.

2.1 Sistemainformático

Un sistema informático o de cómputo tiene diversos componentes, pero básicamente se pueden dividir éstos en tres grandes grupos:

1.La parte humana, que son las personas que hacen los programas, quienes los usan y las que reparan y configuran las computadoras y redes.

2.La parte tangible o física denominada, equipos o hardware, que in-cluye los componentes internos de la computadora (tarjeta principal, fuente de poder, conexiones, tablillas de memoria, microprocesador, etcétera), y los equipos periféricos o externos.

3.La parte lógica, programas o software, que incluye los diferentes pro-gramas necesarios para la configuración de los dispositivos, la opera-ción de la computadora y las aplicaciones específicas.

Las primeras microcomputadoras estaban compuestas de tres elemen-tos básicos: Unidad Central de Procesamiento (Central Processing Unit, CPU), teclado y monitor (Figura 2.1). Algunos elementos externos consi-derados antiguamente como equipos periféricos: ratón (mouse), impre-sora, micrófono y bocinas, se incluyen hoy como elementos inherentes al sistema de cómputo.

Las computadoras actuales han cambiado; ahora lo más común es tener una computadora con un monitor plano (que incluso puede hacer las veces de gabinete), gabinete con una o dos unidades (CD-ROM y DVD), bocinas, micrófono, impresora, un módem con acceso a Internet, o una conexión a una red casera o empresarial.

Figura 2.1 Sistema de cómputo básico con gabinete (CPU), teclado y monitor.

2.2 Equipos(hardware) 53


2.2 Equipos(hardware)

De acuerdo con los conceptos modernos de computación del Dr. JohnvonNeumann (1903-1957), científico estadounidense originario de Hungría, y sus ideas sobre almacenamiento de programas en la memoria de la compu-tadora, entrada de datos, procesamiento de los datos y salida de infor-mación, los procesos de cómputo se desarrollan como se muestra en el siguiente esquema (Figura 2.3).

Figura 2.2 Una computadora completa, con monitor plano, y gabinete tipo torre. Observe que cuenta con los dispositivos periféricos más necesarios.

Figura 2.3 Diagrama de los procesos básicos de un sistema informático o de cómputo: los datos se introducen mediante las unidades de entrada, se procesan, y se obtienen los resultados en las unidades de salida.



2.2.1 Unidades de entrada y salida

Los dispositivos físicos mediante los cuales se introducen los datos a la unidad central de proceso y se obtiene la salida de la información se deno-minan unidadesdeentrada/salida (Imput/Output devices, I/O). Mientras se procesan los datos es necesario protegerlos; para ello se utilizan las unidades de memoria principal y de memoria masiva o almacenamiento. La clave para obtener buenos resultados es introducir los datos apropia-dos. Si se meten a la computadora datos erróneos, seguramente se obten-drá información que no servirá de mucho.

UnidadesdeentradaLas unidades de entrada transforman los datos introducidos en códigos binarios que pueden ser entendidos y procesados por la computadora. Los dispositivos más utilizados en la actualidad para la entrada de datos son el teclado y el ratón, aunque hay muchos otros medios para introducir los datos a la computadora, como la palancadejuegoselectrónicos (joys-tick), el escáner y la tableta digitalizadora. Algunos dispositivos funcio-nan como elementos de entrada y salida, como el módem, las unidades USB, Los discosduros fijos o extraíbles, las unidades de disquetes, los discoscompactos, los DVD´s, y en general, todas las unidades de almace-namiento de datos.

TecladoEs el dispositivo más utilizado para co-municarse con la computadora. Los teclados pueden variar mucho, depen-diendo del fabricante y del idioma; sin embargo, la mayoría de ellos incluyen por lo menos 102 teclas, excepto los de las portátiles (Laptops o Notebooks), que suelen tener aproximadamente 89. Los más modernos incluyen botones o teclas para las funciones especiales de Windows, para navegar en Internet o para el control de los dispositivos mul-timedios como el disco compacto (CD-ROM) o los DVD’s. También los hay de formas “raras”, que se adaptan a la posi-ción natural de las manos al escribir, de-nominados ergonómicos (Figura 2.4).

La parte principal de los teclados es la sección alfanumérica que re-cuerda a una máquina de escribir, pues incluye el alfabeto y los números en una configuración conocida como QWERTY, por la disposición de las le-tras de la segunda línea superior izquierda.

Figura 2.4 Los teclados ergonómicos han sido diseñados después de laboriosos estudios de las mejores posiciones de las manos al escribir, para evitar dolores musculares y

afectaciones como el síndrome del túnel carpiano.



Las otras secciones de teclas son: teclasdefunción; teclasespecia-les como , , , o ; teclasdedirección; teclasdecontroldepantalla, y el tecladonumérico que contiene los signos +, –, /, * y una tecla que dice (Figura 2.5). Esta última tiene la función de “apagar” o “encender” el teclado numérico. Si se le enciende o habilita y se oprimen esas teclas aparecen números en el monitor. Si se le apaga o inhabilita, al-gunas de las teclas del teclado numérico, aquellas que tienen los números y también flechas en las cuatro direcciones, tienen la función de despla-zar al cursor en el monitor.

Figura 2.5 Los teclados modernos incluyen, además, secciones especiales de teclas que permiten controlar funciones de multimedios y navegar en Internet.

TeclasespecialesUbicada a la derecha de la sección alfabética, se encuentra una de las más importantes teclas: , que normalmente tiene dibujada una flecha do-blada. En algunos países también la titulan como Return o Intro. Es im-portante, porque permite indicar el final de la introducción de datos, para que la computadora ejecute la orden o comando especificado. También en la sección numérica hay una tecla de introducción de datos llamada Intro, que realiza la misma función que .

Para cancelar una operación que se está realizando se pulsa la tecla ; permite desplazar el cursor de derecha a izquierda, borrando los



caracteres que encuentra; selecciona elementos en los cuadros de diá-logo, o inserta tabuladores en documentos de texto; activa la función de escribir sólo en letras mayúsculas y por último, y , junto con otras teclas, activan funciones especiales.

RatónEl ratón (Mouse) (Figura 2.6) es un dispositivo que permite señalar en la pantalla las opciones que ofrecen diversos programas de interfaz gráfica, para realizar una operación específica. Generalmente tienen dos botones, aunque los hay con más. El botón izquierdo, llamado también principal, per-mite simular que se oprime la tecla . Si la computadora pregunta si desea realizar una acción, basta presionar el botón principal del ratón.

Figura 2.6 Al mover el ratón, en la pantalla se mueve el apuntador o puntero.

Figura 2.7 Las principales funciones de los botones del ratón: a) Pulsar el botón izquierdo o principal. b) Pulsar el botón

derecho o secundario. c) Pulsar dos veces el botón izquierdo.

Conector USB

Botón principal

Rueda de desplazamiento

Botón secundario

La mayoría de los programas o sistemas operativos gráficos han asig-nado las principales funciones al botón izquierdo (Figura 2.7). En Windows se utiliza el botón derecho para desplegar pequeños menús contextuales, que ofrecen funciones adicionales de configuración o comandos específi-cos para la tarea que se realiza en ese momento. En el Paneldecontrol, hay programas que permiten configurar el uso de los botones para zurdos, invirtiendo sus funciones.

La instalación de un ratón es muy sencilla. Existen ratones de varios tipos: de bus, que requiere de una tarjeta que se coloca en una de las ra-nuras de expansión (slots) de la computadora; de puertoserial, que se conecta a uno de esos puertos; ópticos que se conectan al puerto USB e inalámbricos. Para que la computadora los reconozca como un dispositivo propio, se debe instalar el programa de control, aunque en la actualidad, los sistemas operativos incluyen una función denominada Plug and Play, que identifica automáticamente a estos dispositivos, e instala sin proble-mas sus controladores.

Nota:

La acción de pulsar un botón del ra-tón sobre un icono o ventana en la pantalla se denomina vulgarmente como hacer clic. En este libro se usará la nomenclatura “pulsar el botón iz-quierdo (o derecho) sobre…”, “pulsar sobre…” o “pulsar en…”. Algunas ve-ces se debe hacer una doble pulsa-ción sobre un elemento en la pantalla para realizar la función predefinida para él; en este caso se dirá “pulse dos veces sobre…



Arrastrarysoltar (Figura 2.8) es otra importante función del ratón. Ubi-que el apuntador (que casi siempre se representa con una flecha en la pantalla) sobre el objeto que desea mover y pulse el botón izquierdo; sin soltar el botón, arrastre el objeto hasta donde desee, y al final, suéltelo.

Figura 2.8 El ratón (Mouse) es un dispositivo indicador que permite controlar la posición de un cursor especial denominado apuntador o puntero en la pantalla.

El ratón debe deslizarse sobre una superficie lisa, preferentemente sobre una almohadilla creada

específicamente para esa función.

UnidadesdesalidaLas unidades de salida posibilitan la obtención de los resultados de los cálculos o procesamiento, de diversas maneras: impresa, visual (Figura 2.9), auditiva o audiovisual. Los principales aditamentos de salida de in-formación son el monitor y la impresora, aunque también existen muchas otras como las bocinas, la impresora de planos o trazador gráfico (plotter), el proyector, la unidadUSB, etcétera.

Figura 2.9 Monitor SVGA (Super Video Graphics Array) de color, de tubo de rayos catódicos (Cathode Ray Tube o CRT).



MonitorEs el principal dispositivo de salida visual de los datos procesados. El moni-tor requiere de un adaptador, que consiste normalmente en una tarjeta grá-fica instalada dentro del gabinete, en la tarjeta principal, o en una ranura de expansión. Dependiendo del tipo de adaptador o tarjeta, varía la resolu-ción que podrá tener el monitor, aunado a sus propias características.

Los primeros monitores que se utilizaron en las computadoras (llama-dos MDA por Monochrome Display Adapter) eran de un solo color y utiliza-ban la misma tecnología que los osciloscopios y los televisores de blanco y negro; el tubo de rayos catódicos. Algunos de los primeros monitores de un solo color fueron los TTL (Transistor Transistor Logic), los cuales pro-yectaban los comandos de los sistemas operativos en modo texto, en colo-res verde o ámbar. Los de videocompuesto, se conectaban a la televisión con un conector RCA normal.

Figura 2.10 Las primeras microcomputadoras se conectaban al aparato de televisión y tenían la misma resolución que el aparato. Los primeros monitores integrados a los sistemas de cómputo fueron CRT, que funcionan mediante un cañón que disparaba electrones contra la pantalla cubierta de fósforo.

Poco a poco, con la invención de la televisión en color, sur-gieron los monitores en color (CGA por Color Graphics Adap-ter), hasta llegar a las tecnologías actuales de plasma y de cristallíquido (Figura 2.11), que consumen menos cantidad de energía. Estos monitores alcanzan mayores resoluciones, que se amplían gracias a las poderosas tarjetas gráficas que se han desarrollado, para soportar los modernos juegos elec-trónicos.

Entre los monitores con mejor resolución se encuentran los denominados de página completa, los cuales por su alta de-finición se emplean principalmente en artes gráficas y para diseño, con programas tales como CAD (Computed Assisted Design). Dentro del ámbito más comercial, están los moni-tores tipo VGA (Video Graphics Array), Súper VGA y Ultra VGA, algunos de ellos de cristal líquido, y muy delgados y planos.Figura 2.11 Monitor SVGA de color, de cristal líquido.



ImpresoraLas impresoras (Figura 2.12) son uno de los dispositivos más útiles de las microcomputadoras; tanto, que se consideran ya como la unidad de salida por excelencia, y no como periférico o “agregado”. Permiten obtener en papel, el resultado de los cálculos y procesos de computación, como agen-das de sus amigos, listas de calificaciones, nóminas, textos, cuadros es-tadísticos, mapas, gráficos, fotografías digitales, o cualquier otro tipo de información que se desee imprimir.

Las primeras microcomputadoras (todavía no las PC con tecnología de IBM), utilizaban las impresorastérmicas (Figura 2.13) que producían imá-genes sobre papeltérmico, aplicando calor. La impresión se realiza rápi-damente y sin producir ruido. Aún se utilizan, sobre todo para imprimir etiquetas y códigos de barras, o como impresorasportátiles, para llevar junto con las modernas Notebooks.

Las impresoras más utilizadas en los primeros tiempos de la compu- tación, fueron las de matriz de puntos (Figura 2.14). Éstas tienen una ca-beza de impresión que se mueve de uno a otro lado de la hoja en forma horizontal. La cabeza de impresión tiene 9 o 24 agujas, y con ellas ejerce presión sobre una cinta entintada que se desplaza por encima de la hoja de papel, con lo que se obtienen puntos impresos. Al imprimir un conjunto de puntos en una disposición específica es posible generar letras, núme-ros, símbolos o gráficos.

Figura 2.12 Impresora comercial de inyección de tinta.

Figura 2.13 El papel impreso con el sistema térmico tiende a “borrarse” con el tiempo y la

exposición a luz.

Figura 2.14 Impresora de matriz de puntos de 24 agujas.

El tipo de impresora que ha tenido más aceptación en la actualidad, es el de inyección de tinta. Estas impresoras disparan pequeñísimas gotitas de tinta sobre el papel para formar las letras y las gráficas. Su calidad es muy buena, pero requieren un papel que no sea demasiado poroso, de lo contrario la tinta se corre y desvirtúa el contorno de los caracteres impre-sos. Aunque los precios de estas impresoras son bastante accesibles, el costo de los cartuchos de tinta suele ser alto.



Las impresoras de mejor calidad son las de láser, que emplean una tec-nología que recuerda a las fotocopiadoras. La diferencia es que en lugar de reproducir un documento, reciben las señales de impresión directa-mente de la computadora. Su calidad es excelente, pues alcanzan una de-finición desde 300 hasta 1200 puntos por pulgada o dpi, por sus siglas del inglés: dots per inch. En las empresas, en las escuelas y en el hogar, se está generalizando el uso de impresoras que pueden realizar diversas fun-ciones como: imprimir; copiar; escanear y enviar y recibir fax, llamadas multifuncionales (Figura 2.15).

Figura 2.15 Impresora multifuncional, permite sacar copias, escanear e imprimir. Algunas también actúan como fax.

DispositivosperiféricosLos dispositivos periféricos son elementos adicionales que permiten po-tenciar en gran manera la ya de por sí enorme cantidad de poder de las computadoras modernas. Algunos de ellos se han vuelto indispensables para el uso cotidiano, como las bocinas, las impresoras, los módems, las cámarasWeb y los micrófonos.

Casi todas las computadoras actuales tienen integrado un pequeño mi-crófono al frente del monitor y una tarjeta de Fax/Módem. Es difícil ima-ginar a una computadora que no cuente con una unidad lectora de discos compactos (CD-ROM) o DVD´s, con un par de bocinas o altoparlantes a los lados y una tarjeta de conexión a una red o a Internet, ya sea por cable o de manera inalámbrica.

Periféricos de entradaSon los aparatos o dispositivos que permiten introducir datos a la compu-tadora, para que éstos sean procesados (Figura 2.16). Es posible jugar con la computadora, una vez que se introducen los datos necesarios mediante



una palanca de juegos (joystick), por ejemplo. Los periféricos de entrada más conocidos son el escáner, el módem, los lectoresdecódigosdeba-rras, el micrófono, las palancasdejuegos, el lápizóptico, las unidadesUSB, los lectoresdeCD-ROM y DVDs, las tablillasdigitalizadoras y las pantallassensiblesaltacto.

El módem y la unidad USB, son unidades de

entrada y de salida.

Figura 2.16 Cada día aparecen nuevos dispositivos periféricos para las computadoras, desde lectores ópticos de códigos de barras, hasta unidades de almacenamiento USB.

Periféricos de salidaSon aquéllos dispositivos que proporcionan re-sultados (información) de los procesos que se llevan a cabo en la computadora (Figura 2.17). Los más importantes son: las impresoras de todos tipos, los monitores, los plóteres (plotters), los altavoces o bocinas, los módems, las unida-desdediscos, los CD-ROM y DVDs, las unidadesUSB, los proyectores, etcétera.

La importancia de estos dispositivos radica en la utilidad que representa para cada tipo de usuario. Un arquitecto apreciará más un plotter que un par de bocinas, porque con él obtiene impresiones de los planos que genera con la computadora y un programa como AutoCAD. Un músico aprovecha más las bocinas porque ahí recibe el producto de su trabajo electrónico, no necesita imprimirlo; un estudiante, tal vez requiera más de una impresora para imprimir sus tareas y trabajos escolares.

Figura 2.17 Los periféricos de salida proporcionan los resultados de los procesos a los usuarios, de manera visual, impresa o auditiva.

Nota:

En informática, erróneamente se ha considerado al término información como sinónimo de datos (data), por lo que es común utilizar frases como procesamiento de información, aun-que en realidad, con lo que se traba-ja es con los datos, los cuales, después de ser procesados y ordenados me-diante una computadora, adquieren un valor agregado, que los convierte en información.



2.2.2 Unidades de almacenamiento masivo

Estas unidades (Figura 2.18) se han hecho indispensables en la computación, porque al trabajar con archivos de texto, con gráficos, o con archivos de multimedios, hay que guardarlos para proteger-los. En éstas se pueden realizar respaldos o copias de seguridad de toda la información. Las más populares son las unidadesdediscosflexibles, los discosduros internos, las unidadesdediscoexter-nas, los lectoresdediscoscompactos, las unidadesdecinta, los “quemadores” dediscoscompactos y DVD’s, las unidadesUSB, etcétera.

Figura 2.18 Las unidades de almacenamiento masivo permiten guardar archivos y crear copias de

seguridad o respaldo.

Figura 2.19 Es una buena costumbre proteger la computadora con un regulador de corriente ininterrumpible, conocido como UPS o No-break, ya que permitirá apagar correctamente la computadora, cuando hay un

corte de energía.

Nota:

Para proteger la información, es muy recomendable el uso de reguladores de voltaje con ba-tería incluida, conocidos como UPS o No-Break (Figura 2.19). Estas unidades tienen la caracte-rística de regular el nivel del voltaje del fluido eléctrico, por lo que protegen al equipo contra descargas, con una importante característica adicional, que consiste en que en el momento de falla de la energía eléctrica, emplean su batería para evitar que se apague la computado-ra, y permiten guardar la información y apagar correctamente el sistema, mientras regresa la corriente eléctrica.

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