Tema 2. Introducción a Funcionamiento de Equipos Informáticos. Módulo: Aplicaciones Ofimáticas 1º Sistemas Microinformáticos y Redes

Arquitectura de los ordenadores

El esquema de funcionamiento básico de un ordenador que se describirá es el establecido por la arquitectura de Von Neumann (Existe también la arquitectura Harvard en la que los datos y las instrucciones se encuentran almacenados en distintos lugares)

Debe notarse que esta arquitectura no es exclusiva de lo que conocemos como ordenador personal, sino que otro tipo de dispositivos la posee, como por ejemplo un ipod touch

Arquitectura Von Neumann

El sistema informático

Sistema informático hace referencia a cualquier colección o combinación de programas, datos, procedimientos y equipamiento utilizado en el procesamiento de la información: Sistema de contabilidad, sistema gestor de base de datos, la red usada para transmitir los datos, etc

Componentes físicos de un sistema informático

El microprocesador

-Los microprocesadores son el núcleo electrónico del ordenador. Para su correcto trabajo constan de distintas partes interconectadas y la forma de comunicarse tanto entre ellas como con el resto del ordenador han determinado las distintas estructuras de ensamblaje de los microprocesadores: CISC, RISC, EPIC o híbridas. También se atiende a características de direccionamiento y encapsulado.

-Funciona en base a la repetición de ciclos de instrucciones. El flujo de los procesos elementales que cada ciclo tiene es la base de procesamiento de datos del microprocesador

-Las características técnicas comerciales de los procesadores hacen referencia a:

Ancho de bus(datos y comunicaciones) medido en bits Frecuencia (Mal llamada velocidad) de proceso interna y

externa Conjunto de palabras que es capaz de reconocer y ejecutar. Tipo y tamaño de la memoria caché Tipo, conjunto y número de registros accesibles Tamaño de palabra de trabajo medida en bits. Procesadores de

32 bits o de 64 bits son los más usados hoy en día.

Partes de un microprocesador:

-El encapsulado: Es lo que rodea a la óblea de silicio en sí, para darle consistencia, impedir su deterioro y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplarán a su zócalo en la placa base

-La memoria caché: Es una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a mano ciertos datos que predeciblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM,

reduciendo el tiempo de espera. Niveles L1 y L2(Más grande, aunque algo menos rápida)

-Coprocesador matemático, o más correctamente FPU(Unidad de coma flotante) Es la parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos

- Los registros: son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el micro tiene disponible para algunos usos particulares. Hay varios grupos de registros en el procesador.

Físicamente el chip del microprocesador está constituido por una pastilla de silicio en la que por distintos procedimientos fotoquímicos se han insertado varios millones de transistores en una óblea de 1,5x1,5 cm, aproximadamente. Para darle un soporte con la rígidez adecuada , la óblea se encapsula en un soporte de cerámica de 6x6x0,5 cm que le da su aspecto externo. La parte inferior de la cápsula está rodeada de los contactos o “pines” que permiten la conectividad del microprocesador con el resto de elementos del sistema.

Webquest sobre Microprocesadores

Añada ilustraciones al texto anterior para dar una información visual más rica sobre los microprocesadores. ¿Qué significa ZIF?

Un ZIF, del inglés Zero Insertion Force, es un tipo de zócalo que permite insertar y quitar el microprocesador

¿A qué hace referencia? Incluya alguna imagen para ilustrarlo ¿Por qué son importantes los procesadores ARM? Cite ejemplos de algún sistema informático en el que se usen.

Los procesadores de la familia ARM son unos de los más distribuidos, aparatos como el popular iPad, los teléfonos y tabletas Android o los populares Samsung Galaxy son tan solo parte de los aparatos con micro ARM incorporado.

Componentes físicos de un sistema informático

La memoria RAM

Dentro de la placa principal se encuentran distintas unidades de memorias que se adaptan a las determinadas funcionalidades que el ordenador necesita para hacer su correcto trabajo.

Las memorias tienen una jerarquía de acceso y disponibilidad para el procesador y los procesos. Existen distintos tipos de memorias atendiendo a estas características. Las más próximas al procesador son:

-

-Caché nivel 1

-Caché nivel 2

-Memoria principal(RAM)

-Disco duro

-Disco óptico

-Cinta magnética Más costoso Menos costoso Menor tiempo de acceso Mayor tiempo de acceso

Memoria Caché

Memorias RAM

Inserción de memoria en la placa

WebQuest sobre Memorias RAM

Investigue y exponga los diferentes tipos de memorias RAM que existen. ¿Qué tipo de encapsulamiento utilizan las memorias RAM de los portátiles? ¿Qué tipo de memoria RAM existen en los Smartphones?

Tipos de RAM: DDR1, DDR2, DDR3, DDR4 y DDR5.

Formato DIP: + antiguo, carcasa de plástico con dos filas de conectores

Módulos SIP: incluye varios chips de memoria. Una sola línea de patillas que se inserta en un slot.

Módulos SIMM: igual que los módulos SIP pero en vez de patillas se utilizan unos contactos.

Módulos DIMM: 168 contactos y 64 bits de datos. La memoria que lleva es SDRAM.

Módulos DIMM DDR: DIMM DDR con 184 contactos DIMM DDR2 con 240 contactos y una muesca pero en un sitio

distinto. DIMM DDR3 con 240 contactos y una muesca pero en un sitio

distinto, son física y eléctricamente incompatibles a las DDR2. Módulos RIMM (RAMBUS In-line Memory Module) con 232

contactos, más rápidos pero más caros que las anteriores. Se usan en memorias RDRAM.

Módulos FB-DIMM: se suelen utilizar en servidores. Los datos entre el módulo y el controlador de memoria se transmiten en serie, con lo que el número de líneas de conexión es inferior. Tienen 240 pines, pero con muescas distintas a las DDR2.

Módulos GDDR o RAM DDR: son chips de memoria insertados en algunas tarjetas gráficas.

Módulos SO-DIM y Micro-DIMM: memoria para portátiles.

Componentes físicos de un sistema informático

Memoria de vídeo o gráfica:

Es el lugar donde se almacena el resultado del trabajo del procesador gráfico, antes de ser convertido por el DAC en señal RGB representable por los monitores. Suele encontrarse, junto con el procesador gráfico y el convertidor digital-analógico DAC, en la tarjeta aceleradora gráfica

Tarjeta Gráfica:

Componentes físicos de un sistema informático

Buses y ranuras de expansión

- Buses son los canales de comunicación que hay entre los distintos elementos del ordenador: Hay varios estándares: EIDE, ATA, SATA, SCSI, USB y Firewire

- Ranuras de expansión: Son elementos que permite introducir otros elementos para expandir la capacidad del ordenador, por ejemplo, introduciendo una tarjeta sintonizadora TDT o una tarjeta de sonido. También es factible añadir una unidad de red

Componentes físicos de un sistema informático

Unidades de almacenamiento secundario

- Magnéticos Disco duro

o Externo o interno o Fijos los internos o Regrabables o Escritura/ Lectura directa o Organización en pistas concéntricas distribuidas en

sectores. o Interfaz: IDE/ATA, SCSI, SATA, USB o Firewire

- Ópticos DVD, Blu-Ray

o Removibles o Pueden ser regrabables o Organización en pistas concéntricas distribuidas en

sectores o Interfaz: IDE/ATA, SCSI, SATA, USB o Firewire o Discos de estado sólido basados en flash

WebQuest sobre dispositivos de almacenamiento Busca en Internet y añade imágenes de cada uno de los dispositivos de almacenamiento anteriores. Se proporciona como ejemplo la siguiente diapositiva

Unidad de Estado Sólido

Componentes físicos de un sistema informático

Periféricos de entrada/salida o En sentido amplio, es cualquier dispositivo que se conecte

a una unidad de E/S permitiendo el trasiego de datos entre la CPU y el exterior de la misma

o De entrada: Teclado, Ratón, Cámara, Escáner, Micrófono, Lector de código de barras

o De salida: Impresora, monitor o De entrada/salida: Pantalla táctil, módem, impresora

multifunción

WebQuest sobre periféricos

Explicar cuál es la distribución estándar de las teclas en el teclado en español. Encontrar periféricos señalizadores distintos del ratón, por ejemplo, para mejora de la accesibilidad por parte de gente con discapacidades. ¿Qué es un trackball?

Un trackball es un dispositivo apuntador estacionario compuesto por una bola incrustada en un receptáculo que contiene sensores que detectan la rotación de la bola en dos ejes

Componentes físicos de un sistema informático

Redes informáticas creadas para compartir datos, tales como la WAN, MAN o LAN:

Ventajas: o Razones económicas o Compartir datos o Creación de sistemas de información distribuida o Evitar redundancias inútiles de información o Proceso distribuido o Compartir recursos o Simplificación de la gestión de los sistemas o Trabajo corporativo o Centralización de la gestión del almacenamiento y del

backup

Componentes físicos de un sistema informático

Componentes de una red informática:

La tarjeta de red. Es un interfaz hardware, entre la plataforma o sistema informático y el medio de transmisión físico, por el que se transporta la información de un lugar a otro

Consta de las siguientes partes:

Interfaz de conexión al bus del ordenador Interfaz de conexión al medio de transmisión

Componentes electrónicos internos, propios de la tarjeta Elementos de configuración de la tarjeta: puentes,

conmutadores, etc.

Componentes físicos de un sistema informático

Componentes de una red informática

Medios de transmisión o Cable

Coaxial

UTP

Fibra óptica

o Ondas electromagnéticas (Wi-Fi, por ejemplo)

Componentes físicos de un sistema informático

Componentes de una red informática

Dispositivos de interconexión o Repetidor. Nivel físico OSI o Concentradores

Un concentrador (hub) funciona como centro de cableado para una red con topología en estrella. Nivel físico OSI

Su función consiste en que el tráfico que llega a cualquiera de los puertos se propague a través de todos los demás.

o Puentes. Nivel enlace OSI. Almacena y reexpide las tramas que le llegan por sus puertos en función del contenido de las mismas tramas. Puede conectar redes remotas

o Conmutador (switch) Existen conmutadores de nivel 3 del protocolo OSI, pero aún no están maduros. La mayor parte de ellos. Siempre local. Más veloz que el anterior. Puede repartir el ancho de banda. Los hay apilables

o Router. Nivel de Red modelo OSI. Realiza enrutamiento o Pasarela: Cualquier dispositivo de interconexión por

encima de los niveles anteriores en el modelo OSI

Componentes físicos de un sistema informático

o Topologías de red Topología en malla.

- Cada ordenador se encuentra conectado directamente con todos los demás.

Topología en bus - Los puestos se conectan a una única línea de

transmisión que recorre la ubicación física de todos los ordenadores. Es muy sensible a problemas de tráfico o a las roturas de los cables

Topologías de red

Topología en estrella o Todos los puestos se conectan a un puesto central a

través de líneas de transmisión individuales Topología en anillo.

o Conecta todos sus equipos en torno a un anillo físico. Una rotura del anillo provoca el fallo general de la red

Topología de red Topología en árbol: o Es aquella que cuenta con un cable principal (backbone)

al que hay conectadas redes individuales en bus Topología híbrida

o Cada topología presenta ventajas e inconvenientes. Esto hace que frecuentemente las redes en explotación tengan elementos de otras topologías mezclados entre sí

Componentes físicos de un sistema informático

Arquitectura de redo Es el conjunto organizado de capas y protocolos de la

misma. Esta organización debe estar suficientemente clara como para que los fabricantes de software o hardware puedan fabricar sus productos

o Modelos OSI y TCP/IP

33. Componentes físicos de un sistema informático

Webquest sobre redes de ordenadores -Busque imágenes sobre cada uno de los dispositivos de interconexión de los que se ha hablado -Busque imágenes sobre cada una de las topologías de las que se ha hablado. Intégrelas, junto con el resto de Webquests anteriores en un documento Word. Pongan como título al documento “Webquests de Fundamentos de Sistemas“+Los nombres y apellidos de los componentes del grupo. Utilicen letra Verdana, tamaño 12, interlineado 1,6, justifiquen el texto y guardenlo todo en formato pdf. Súbanlo bien a Slideshare, o bien a Scribd. Debe publicarse en el blog del grupo antes de las 12 horas del jueves. El lunes 7 de octubre de 2013 se informará de la nota del trabajo

WebQuest de fundamentos de sistemas de Alfredo Marcano y

Jonathan León

- ¿Qué es el cisc?

En arquitectura computacional, CISC (del inglés Complex Instruction

Set Computer, en español Computador con Conjunto de Instrucciones

Complejas) es un modelo de arquitectura de computadores. Los

microprocesadores CISC tienen un conjunto de instrucciones que se

caracteriza por ser muy amplio y permitir operaciones complejas.

- ¿Qué es risc?

En arquitectura computacional, RISC (del inglés Reduced Instruction

Set Computer, en español Computador con Conjunto de Instrucciones

Reducidas) es un tipo de diseño de CPU generalmente utilizado en

microprocesadores o microcontroladores con las siguientes

características fundamentales:

Instrucciones de tamaño fijo, carga y almacenamiento

- ¿Qué es un registro?

El registro es una base de datos que podría definirse como el cerebro

del ordenador. Windows y cada programa de tu ordenador utiliza el

registro para pedir información.

- ¿Cómo son físicamente los microprocesadores y dónde se

insertan?

- Comparación entre i3, i5, i7 y los arm

Número de procesador

Velocidad de reloj

Alimentación

Memoria

de caché

Procesador Intel® Core™ i7

8 MB, 2,8 GHz

95 W DDR3-1066/1333

Procesador Intel® Core™ i5

8 MB, 2,66 GHz

95 W DDR3-1066/1333

Procesador Intel® Core™ i3

4 MB, 3,06 GHz

73 W DDR3-1066/1333

ARM 233 MHz

1W DDR3

- Teclado QWERTY

El teclado QWERTY es la distribución de teclado más común. Fue

diseñado y patentado por Christopher Sholes en 1868 y vendido a

Remington en 1873. Su nombre proviene de las primeras seis letras

de su fila superior de teclas.