Un sistema informático es el conjunto de hardware, software, un soporte humano, datos e información. Un sistema informático típico emplea una computadora que usa dispositivos programables para capturar, almacenar y procesar datos. La computadora personal o PC, junto con la persona que lo maneja y los periféricos que los envuelven, resultan de por sí un ejemplo de un sistema informático. La computadora interpretada como un sistema, tiene un papel destacado en esta tarea, ya que no sólo permite la representación de múltiples tipos de información sino también su almacenamiento, transmisión, selección y procesamiento. La computadora tiene al usuario como eje principal de su funcionamiento, quien, a través de los recursos físicos y lógicos de que ésta dispone, transforma los datos en información.
Incluso la computadora más sencilla se clasifica como un sistema informático, porque al menos dos componentes (hardware y software) tienen que trabajar unidos. El significado de "sistema informático" viene mediante la interconexión. Muchos sistemas informáticos pueden interconectarse, esto es, unirse para convertirse un sistema mayor. La interconexión de sistemas informáticos puede tornarse difícil debido a incompatibilidades. A veces estas dificultades ocurren a nivel de hardware, mientras que en otras ocasiones se dan entre programas informáticos que no son compatibles entre sí.
Los diseñadores de sistemas informáticos, profesionales titulados en Ingeniería informática, no necesariamente esperan que sus sistemas se puedan interconectar con otros sistemas. Por otro lado, los técnicamente eruditos a menudo pueden configurar sistemas diferentes para que se puedan comunicar entre sí usando un conjunto de reglas y restricciones conocidas como protocolos. Los protocolos tratan precisamente de definir la comunicación dentro de y entre sistemas informáticos distintos pero conectados entre sí. Si dos sistemas informáticos usan el mismo protocolo, entonces podrán ser capaces de interconectarse y formar parte de un sistema mayor.
El término Informática hace referencia a la ciencia que estudia el tratamiento automático de la información.
Hardware:
Es la parte física de una computadora y más ampliamente de cualquier dispositivo electrónico. El término proviene del inglés y es definido por la Real Academia Española como el conjunto de elementos materiales que conforman una computadora, sin embargo, es usual que sea utilizado en una forma más amplia, generalmente para describir componentes físicos de una tecnología, así el hardware puede ser de un equipo militar importante, un equipo electrónico, un equipo informático o un robot. En informática también se aplica a los periféricos de una computadora tales como el disco duro, CD-ROM, disquetera (floppy), etc... En dicho conjunto se incluyen los dispositivos electrónicos y electromecánicos, circuitos, cables, armarios o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado.
Hardware:
Es la parte física de una computadora y más ampliamente de cualquier dispositivo electrónico. El término proviene del inglés y es definido por la Real Academia Española como el conjunto de elementos materiales que conforman una computadora, sin embargo, es usual que sea utilizado en una forma más amplia, generalmente para describir componentes físicos de una tecnología, así el hardware puede ser de un equipo militar importante, un equipo electrónico, un equipo informático o un robot. En informática también se aplica a los periféricos de una computadora tales como el disco duro, CD-ROM, disquetera (floppy), etc... En dicho conjunto se incluyen los dispositivos electrónicos y electromecánicos, circuitos, cables, armarios o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado.
El hardware se refiere a todos los componentes físicos (que se pueden tocar), en el caso de una computadora personal serían los discos, unidades de disco, monitor, teclado, la placa base, el microprocesador, étc. En cambio, el software es intangible, existe como información, ideas, conceptos, símbolos, pero no ocupa un espacio físico, se podría decir que no tiene sustancia. Una buena metáfora sería un libro: las páginas y la tinta son el hardware, mientras que las palabras, oraciones, párrafos y el significado del texto (información) son el software. Una computadora sin software sería tan inútil como un libro con páginas en blanco.
El Hardware de la computadora comprende todos los dispositivos físicos tanto internos como externos, desde las memorias hasta el teclado.
Todos los componentes que vamos a ver están “acomodados” en lo que se conoce como placa Base o madre, se citarán los más importantes su ubicación y función principal.
PLACA BASE O MADRE (Mainboard o Motherboard)
Es uno de los elementos más importantes, a él se conectan todos los componentes del computador. Físicamente es una lámina fina fabricada con materiales sintéticos. Dicha lámina contiene circuitos electrónicos y conexiones para los distintos dispositivos.
Existen dos tipos Baby-AT y ATX. Las más comunes en los ordenadores actuales son del tipo ATX su tamaño es de 305 x 244 milímetros y con respecto a sus predecesoras destaca que poseen mejor ventilación, permite la instalación de más componentes de cara a ampliar las posibilidades de los equipos (actualización) y están mejor estructuradas en cuanto al cableado. Algunos de los componentes y conexiones que forman parte de la placa y que vamos a ver son:
1 Microprocesador y Zócalo (Socket) del microprocesador. 2 Memorias y ranuras de memoria.
3 La Bios.
4 Ranuras de expansión.
5 Conectores internos y conectores eléctricos.
6 Conectores externos y elementos integrados variados.
7 Chipset de control
MICROPROCESADOR Y ZOCALO DEL MICROPROCESADOR
El microprocesador es el elemento más importante del computador, es el cerebro de la máquina, se encarga de controlar todo el sistema. Un parámetro importante es la velocidad del procesador que se mide en mega-herzios (Mhz), es decir cantidad de “ordenes” por segundo que pueden ser ejecutadas por el procesador.
Se distinguen las siguientes partes:
Se distinguen las siguientes partes:
- La unidad central de proceso, compuesta por la unidad de control (UC) y la unidad aritmético - lógica.
- La unidad de entrada-salida.
- La memoria interna.
La unidad de control determina qué hacer, supervisa y ordena las acciones que debe realizar el sistema para cumplir con las instrucciones de los programas. Es el "director" que hace que cada parte realice su trabajo. Indica a las unidades de entrada los datos que deben proveer y en qué momento, indica a la unidad aritmético-lógica dónde encontrar los datos, qué procesamiento debe efectuar con ellos, dónde debe dejar los datos elaborados e indica a las unidades de salida qué datos procesados tomar y dónde almacenarlos y/o presentarlos. Interpreta las instrucciones, dirige las operaciones de los elementos internos y controla el flujo de instrucciones y datos hace y desde la RAM.
La unidad aritmético lógica realiza tanto las operaciones aritméticas cuanto las lógicas, es decir, las comparaciones de igual, mayor o menor.
La memoria o almacenamiento interno, es el lugar donde la CPU coloca los datos para su procesamiento. Los recibe de las unidades de entrada, depositándolos en la memoria primaria, los elabora y los entrega a las unidades de salida desde la memoria primaria.
La unidad aritmético lógica realiza tanto las operaciones aritméticas cuanto las lógicas, es decir, las comparaciones de igual, mayor o menor.
La memoria o almacenamiento interno, es el lugar donde la CPU coloca los datos para su procesamiento. Los recibe de las unidades de entrada, depositándolos en la memoria primaria, los elabora y los entrega a las unidades de salida desde la memoria primaria.
Atendiendo a sus características físicas existen dos tipos:
1 Microprocesadores de slot.
2 Microprocesadores de pastilla.
El zócalo o socket es el lugar en la placa donde se conecta el procesador, como es lógico el zócalo de un procesador de pastilla es diferente al de uno de slot.
Las placas poseen distintos tipos de zócalo. Normalmente en cada placa solo hay un procesador a excepción de computadoras más potentes que pueden disponer de varios.
MEMORIAS Y RANURAS DE MEMORIA
La memoria principal o RAM (acrónimo de Random Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio) es el lugar donde el computador almacena los datos de usuario, del sistema y aplicaciones que se están utilizando en el momento presente.
La unidad de medida es el Mega-bit indica el tamaño o cantidad de datos que se pueden almacenar, ejemplos del tamaño de las memorias son 32Mb, 64Mb... estos tamaños siempre son múltiplos de 2.
La memoria RAM es imprescindible para el funcionamiento del computador y se borra cuando apagamos.
Debido a que todos los datos necesarios para la ejecución de programas y del sistema deben estar cargados en la memoria para ser ejecutados el rendimiento del computador depende en gran medida del tamaño en Mb de esta.
Físicamente son pequeñas láminas finas de materiales sintéticos compuestas de varios chips soldados, cada una de ellas se denomina módulo. Existen diferentes tipos de memorias SIMM, DIMM o RIMM entre otras que se diferencian en tamaño físico, velocidad de acceso, número de conectores etc.
A la hora de ampliar la memoria de nuestro computador es importante averiguar el tipo que tenemos, y cuanto podemos ampliar como máximo. Estos parámetros los establece el Chipset que estamos usando y la placa madre. Estos datos los podemos encontrar en el manual de la placa que viene cuando compramos el computador. Si no disponemos de ese manual podemos buscar en Internet si sabemos el fabricante y el modelo que normalmente viene serigrafiado en la placa. La Fig 4 muestra dos módulos de memoria
Se denominan ranuras de memoria al lugar en la placa donde se colocan las memorias. El número de ranuras no es fijo depende de la placa madre.
En la Fig. se muestran 4 ranuras agrupadas de dos en dos.
A la hora de poner la memoria hay que fijarse en la forma de la ranura ya que esta se adapta a la forma del módulo, sólo tiene una posición. Para quitarla hay que accionar hacia atrás en las pestañas blancas, estas pestañas sujetan la memoria e impiden sacarla si no se retiran.
Memoria Caché
Su función es acelerar la computadora, al almacenar los datos que ha utilizado recientemente. Existen muchas memorias caché (de disco, de sistema, incluso de datos).
Básicamente, la memoria caché de un procesador es un tipo de memoria volátil (del tipo RAM), pero de una gran velocidad.
En la actualidad esta memoria está integrada en el procesador, y su cometido es almacenar una serie de instrucciones y datos a los que el procesador accede continuamente, con la finalidad de que estos accesos sean instantáneos. Estas instrucciones y datos son aquellas a las que el procesador necesita estar accediendo de forma continua, por lo que para el rendimiento del procesador es imprescindible que este acceso sea lo más rápido y fluido posible.
Las memorias caché son extremadamente rápidas (su velocidad es unas 5 veces superior a la de una RAM de las más rápidas), con la ventaja añadida de no tener latencia, por lo que su acceso no tiene ninguna demora... pero es un tipo de memoria muy cara.
Esto, unido a su integración en el procesador (ya sea directamente en el núcleo o no) limita bastante el tamaño, por un lado por lo que encarece al procesador y por otro por el espacio disponible.
Memoria Caché
Su función es acelerar la computadora, al almacenar los datos que ha utilizado recientemente. Existen muchas memorias caché (de disco, de sistema, incluso de datos).
Básicamente, la memoria caché de un procesador es un tipo de memoria volátil (del tipo RAM), pero de una gran velocidad.
En la actualidad esta memoria está integrada en el procesador, y su cometido es almacenar una serie de instrucciones y datos a los que el procesador accede continuamente, con la finalidad de que estos accesos sean instantáneos. Estas instrucciones y datos son aquellas a las que el procesador necesita estar accediendo de forma continua, por lo que para el rendimiento del procesador es imprescindible que este acceso sea lo más rápido y fluido posible.
Las memorias caché son extremadamente rápidas (su velocidad es unas 5 veces superior a la de una RAM de las más rápidas), con la ventaja añadida de no tener latencia, por lo que su acceso no tiene ninguna demora... pero es un tipo de memoria muy cara.
Esto, unido a su integración en el procesador (ya sea directamente en el núcleo o no) limita bastante el tamaño, por un lado por lo que encarece al procesador y por otro por el espacio disponible.
LA BIOS BIOS: "Basic Input-Output System.
Es un pequeño Programa incorporado en un chip de la placa base. Su finalidad es mantener cierta información básica en el arranque de la computadora. Esta información puede ser la configuración de nuestro disco duro, fecha hora del sistema prioridad de arranque, arranque desde la red etc.
Una de las características de esta memoria es que es una memoria ROM es decir no se borra cuando apagamos el computador. Cuando apagamos, la configuración permanece grabada gracias a una pila de 3 voltios que incorpora el computador.
A veces fallos en el arranque se pueden deber al desgaste de la pila y es necesario reemplazarla.
Cuando instalamos un disco nuevo, memoria o un CD-ROM la bios guarda la configuración de dichos dispositivos para cargarla después en la memoria RAM en el arranque del computador, por eso en estos casos es aconsejable acceder a la bios y comprobar que ha sido correctamente reconocido.
RANURAS DE EXPANSIÓN
Son las ranuras donde se conectan diversas tarjetas en el sistema. Ejemplos de tarjetas que se pueden instalar son tarjetas de video, audio, o red.
Existen diferentes tipos de ranuras, las más habituales en los computadores son las siguientes:
1 ISA: Son las más antiguas, aunque hoy en día casi no se utilizan algunas placas las incorporan para insertar dispositivos antiguos.
2 PCI: Son las habituales en los computadores actuales.
3 AGP: Normalmente solo hay una porque estas ranuras son de uso exclusivo para tarjetas de video: Estas ranuras son aceleradoras de gráficos 3d.
A la hora de sacar la tarjeta de la ranura AGP hay que tirar hacia fuera de la pestaña para que se libere la tarjeta.
Estas tarjetas están dotadas de pequeños condensadores y otros componentes electrónicos que se rompen con facilidad por lo que se aconseja manipularlas con sumo cuidado.
Hay dos tipos de conectores, los conectores o interfaces de “datos” y los conectores propiamente eléctricos.
Las interfaces de datos conectan los dispositivos a la placa y las conexiones eléctricas conectan la fuente de alimentación a los dispositivos incluida la placa.
Todos los dispositivos excepto las tarjetas de las ranuras de expansión se conectan a la fuente de alimentación. Las tarjetas reciben la tensión a través de las ranuras de expansión.
La fuente de alimentación proporciona la tensión al computador.
Cada dispositivo tiene su conexión a la fuente, como se indica en la fig 9
Los cables que se utilizan para las interfaces de datos con la placa son diferentes según qué dispositivos conectemos.
INTERFAZ IDE:
Las interfaces IDE ( Integrated Drive Electronics, electrónica de unidades integradas) se utilizan para conectar a nuestro ordenador discos duros y grabadoras o lectores de CD/DVD. Estas interfaces son de bajo coste y alto rendimiento.
Para la conexión de estos dispositivos es necesario un cable IDE.
INTERFAZ SERIAL ATA:
Esta diseñada para mejorar la interfaz IDE, y es totalmente compatible con el sistema operativo que se quiera utilizar, además las placas bases actuales soportan tanto IDE como Serial ATA
Son Unidades que operan a mayor velocidad tiene mayor capacidad y reducen el consumo eléctrico. Además, el cable mediante el cual la unidad se conecta a la placa base es mucho más pequeño esto mejorar la ventilación y es menos sensible a las interferencias, por lo que permite crear cables más largos.
Si nuestra placa no posee interfaz serial ATA podemos adquirir una tarjeta que se colocaría en una ranura de expansión PCI con un interfaz de este tipo.
Para la disquetera tanto la interfaz como el cable son similares al IDE aunque más pequeño.
CONECTORES EXTERNOS
Los conectores externos permiten la conexión al computador de los “periféricos” nombre por el que se conocen a todos los dispositivos externos al computador como son el ratón, teclado, impresora, MODEM externo, scanner entre otros.
A estas conexiones también se les denominan "puertos”.
Normalmente se encuentran en la parte trasera de la computadora, aunque en la actualidad las PC, incorporan puertos USB y Audio en la parte delantera.
La fig. muestra la parte trasera de la computadora y los distintos “puertos” de conexión de periféricos.
La conexión de ratón y teclado se realiza normalmente a los puertos PS2, estos puertos tienen un código de color, verde es para el ratón y morado es para el teclado. Actualmente existen ratones y teclados USB que podemos conectar a cualquiera de los puertos USB que tengamos.
El puerto serie permite conectar dispositivos como un MODEM externo o un ratón de los antiguos, el puerto paralelo se utiliza principalmente para las impresoras, el VGA es el puerto para conectar el monitor es decir es la salida de la tarjeta de video, el puerto de Red es para conectar nuestro computador a una red, es un conector Rj45, aparentemente como el del teléfono pero mas grande, por ultimo la salida de audio nos permite conectar los altavoces micrófono y auriculares al computador.
En las computadoras modernas estos puertos aparecen también en la parte delantera facilitando la conexión.
Actualmente las computadoras tienen componentes denominados integrados. Se llaman así porque elementos como el audio la red o el video, normalmente son tarjetas que se colocan en las ranuras de expansión que antes hemos comentado, pero en las computadoras actuales pueden venir integrados en el sistema, es decir forman parte de la placa y no se pueden quitar físicamente. Para quitarlos es necesario deshabilitarlos o en la bios o a través del panel de control del sistema si se trabaja en Windows
Actualmente las computadoras tienen componentes denominados integrados. Se llaman así porque elementos como el audio la red o el video, normalmente son tarjetas que se colocan en las ranuras de expansión que antes hemos comentado, pero en las computadoras actuales pueden venir integrados en el sistema, es decir forman parte de la placa y no se pueden quitar físicamente. Para quitarlos es necesario deshabilitarlos o en la bios o a través del panel de control del sistema si se trabaja en Windows
Otro puerto que podemos encontrar en las computadoras actuales es el puerto FireWare.
Sus puntos fuertes son la velocidad una amplia conectividad y que admite la conexión de hasta 63 dispositivos.
Es muy recomendable para la transmisión desde un periférico al computador de grandes cantidades de datos, por ejemplo con dispositivos multimedia como las videocámaras y otros dispositivos de alta velocidad como las unidades de disco externo y las impresoras de última generación.
CHIPSET DE CONTROL
Esta formado por un conjunto de chips, cuya finalidad es controlar algunas funciones concretas de la computadora, y como interactúa el microprocesador con las memorias, puertos externos y ranuras de expansión.
Que obtengamos el máximo rendimiento del microprocesador o que se puedan utilizar tecnologías avanzadas de memorias y periféricos depende del chipset.
Se persigue que la placa y el chipset se complementen, por ejemplo vamos a imaginar que queremos ampliar memoria en nuestra computadora, puede ser que el chipset permita un tamaño máximo que por falta de ranuras de memoria en la placa no se pueda implementar. La placa debe estar dotada de elementos que permitan la actualización que permite el chipset.
Trabajo práctico Sistema Informático (cuestionario)
Bus
Concepto
El bus es un conjunto de conductores que sirven para interconectar dos o más componentes funcionales de un sistema o varios sistemas. Eléctricamente, un bus es una colección de niveles de tensión (corriente) específicos y señales que permiten a los distintos dispositivos conectarse a él para trabajar correctamente.
La mayoría de los componentes de un sistema digital dato, se interconectan mediante buses, que sirven como canales de comunicación. Es decir, el bus es el camino por el que los componentes de la computadora se comunican entre sí. Puede compararse con una autopista de 8 carriles o vías (si el bus es de o bits), dónde cada vía esta ocupada por un vehículo.
Imaginen que esta autopista sale de A y llega a B. Al inicio del recorrido, el control A indica a cada vehículo si debe ir al control B (un 1) o debe quedarse (un 0). Por ejemplo, el control A indica a los vehículos 3, 6 y 7 que deben quedarse permitiendo la salida de los demás. A la llegada al control B, éste revisa qué vehículos han entrado y se da cuenta inmediatamente que le faltan los vehículos 3, 6 y 7.
Por ejemplo, si la CPU desea enviar una información a la memoria, ésta será enviada por el bus de datos. Para ello coloca en el bus el byte que va a enviar, este byte, una vez controlado, viajará por el bus de datos hasta llegar a la memoria. A la memoria le llegará la información del byte ya que cada hilo del bus corresponde a un bit. El estado 1 vendrá determinado en último extremo por la llegada de un impulso de corriente y el estado 0 por la ausencia de tal impulso.
Como dijimos anteriormente, el bus es una vía de comunicación entre los elementos de la computadora por la que circula la información. A través de los buses, la CPU se comunica con la memoria y con los elementos periféricos de la computadora.
Los buses más comúnmente conocidos son:
- Bus de datos.
- Bus de direcciones.
- Bus de control.
BUS DE DATOS (Data Bus): a través del bus de datos circulan los datos entre los elementos componentes del ordenador. Estos datos pueden ser de entrada o salida respecto a la CPU. Comunican a ésta con la memoria y con los controladores de entrada/salida. Este bus también es conocido como bus de entrada/salida.
BUS DE DIRECCIONES (Address Bus): la información que circula en este bus son direcciones de posiciones de memoria. El sentido en que circulan estas direcciones es siempre desde la CPU hacia la memoria principal.
BUS DE CONTROL (Control Bus): a través de este bus circulan las señales de control de todo el sistema. Este bus, al contrario que el de direcciones, es de entrada y salida, debido a que la CPU envía señales de control a los dispositivos periféricos y estos envían a la CPU información sobre su estado de función
Trabajo práctico Sistema Informático (cuestionario)
Leer el siguiente link:
