HARDWARE DE UNA COMPUTADORA

Al grupo de los elementos físicos, se les conoce como hardware. La identificación y la elección de los componentes físicos de una computadora personal, pueden parecer tareas muy difíciles; pero podemos simplificar su estudio, clasificándolos como dispositivos de procesamientos, de almacenamiento y de entrada y salida de datos; también existen dispositivos mixtos que hacen estas dos últimas funciones.

                                                           

Historia del Hardware

La clasificación evolutiva del hardware del computador electrónico, está dividida en generaciones, donde cada una supone un cambio tecnológico muy notable. El origen de las primeras es sencillo de establecer, ya que en ellas el hardware fue sufriendo cambios radicales.  Los componentes esenciales que constituyen la electrónica del computador fueron totalmente reemplazados en las primeras tres generaciones, originando cambios que resultaron trascendentales. En las últimas décadas es más difícil distinguir las nuevas generaciones, ya que los cambios han sido graduales y existe cierta continuidad en las tecnologías usadas. En principio, se pueden distinguir:

• 1ª Generación (1945-1956): Electrónica implementada con tubos de vacío. Fueron las primeras máquinas que desplazaron los componentes electromecánicos (relés).
• 2ª Generación (1957-1963): Electrónica desarrollada con transistores. La lógica discreta era muy parecida a la anterior, pero la implementación resultó mucho más pequeña, reduciendo, entre otros factores, el tamaño de un computador en notable escala.
• 3ª Generación (1964-hoy): Electrónica basada en circuitos Integrados . Esta tecnología permitió integrar cientos de transistores y otros componentes electrónicos en un único circuito integrado conformando una pastilla de silicio. Las computadoras redujeron así considerablemente su costo, consumo y tamaño, incrementándose su capacidad, velocidad y fiabilidad, hasta producir máquinas como las que existen en la actualidad.
• 4ª Generación (futuro): Probablemente se originará cuando los circuitos de silicio, integrados a alta escala, sean reemplazados por un nuevo tipo de material o tecnología. 

La aparición del microprocesador marca un hito de relevancia, y para muchos autores constituye el inicio de la cuarta generación. A diferencia de los cambios tecnológicos anteriores, su invención no supuso la desaparición radical de los computadores que no lo utilizaban. Así, aunque el microprocesador 4004 fue lanzado al mercado en 1971, todavía a comienzo de los 80's había computadores, como el PDP-11/44, con lógica carente de microprocesador que continuaban exitosamente en el mercado; es decir, en este caso el desplazamiento ha sido muy gradual.

Otro hito tecnológico usado con frecuencia para definir el inicio de la cuarta generación es la aparición de los circuitos integrados VLSI (Very Large Scale Integration), a principios de los ochenta. Al igual que el microprocesador no supuso el cambio inmediato y la rápida desaparición de los computadores basados en circuitos integrados en más bajas escalas de integración. Muchos equipos implementados con tecnologías VLSI y MSI (Medium Scale Integration) aun coexistían exitosamente hasta bien entrados los 90.

   Tipos de hardware

Micro controlador Motorola 68HC11 y chips de soporte que podrían constituir el hardware de un equipo electrónico industrial.

Una de las formas de clasificar el Hardware es en dos categorías: por un lado, el "básico", que abarca el conjunto de componentes indispensables necesarios para otorgar la funcionalidad mínima a una computadora, y por otro lado, el Hardware "complementario", que, como su nombre lo indica, es el utilizado para realizar funciones específicas (más allá de las básicas), no estrictamente necesarias para el funcionamiento de la computadora.

Así es que: Un medio de entrada de datos, la unidad de procesamiento (C.P.U.), la memoria RAM, un medio de salida de datos y un medio de almacenamiento constituyen el "hardware básico".

Los medios de entrada y salida de datos estrictamente indispensables dependen de la aplicación: desde el punto de vista de un usuario común, se debería disponer, al menos, de un teclado y un monitor para entrada y salida de información, respectivamente; pero ello no implica que no pueda haber una computadora (por ejemplo controlando un proceso) en la que no sea necesario teclado ni monitor, bien puede ingresar información y sacar sus datos procesados, por ejemplo, a través de una placa de adquisición/salida de datos.

Las computadoras son aparatos electrónicos capaces de interpretar y ejecutar instrucciones programadas y almacenadas en su memoria, ellas consisten básicamente en operaciones aritmético-lógicas y de entrada/salida. Se reciben las entradas (datos), se las procesa y almacena (procesamiento), y finalmente se producen las salidas (resultados del procesamiento). Por ende todo sistema informático tiene, al menos, componentes y dispositivos hardware dedicados a alguna de las funciones antedichas; a saber:

1. Procesamiento: Unidad Central de Proceso o CPU
2. Almacenamiento: Memorias
3. Entrada: Periféricos de Entrada (E)
4. Salida: Periféricos de salida (S)
5. Entrada/Salida: Periféricos mixtos (E/S)

Desde un punto de vista básico y general, un dispositivo de entrada es el que provee el medio para permitir el ingreso de información, datos y programas (lectura); un dispositivo de salida brinda el medio para registrar la información y datos de salida (escritura); la memoria otorga la capacidad de almacenamiento, temporal o permanente (almacenamiento); y la CPU provee la capacidad de cálculo y procesamiento de la información ingresada (transformación).

Un periférico mixto es aquél que puede cumplir funciones tanto de entrada como de salida, el ejemplo más típico es el disco rígido (ya que en él se lee y se graba información y datos).

DISPOSITIVOS DE ENTRADA

Medios en que el usuario proporciona ordenes, comando, instrucciones y datos diversos a la computadora para que este los procese.

Los dispositivos de entrada son:

Teclado

Principal dispositivo para introducir órdenes e información al sistema. Por medio del teclado el usuario podrá introducir un texto, dar órdenes en forma de comandos escritos, utilizar los atajos del teclado para ejecutar diversas acciones, desplazarse a través de la pantalla etc. Se le considera uno de los elementos fundamentales para que la PC funcione adecuadamente.

Dividido en cuatro bloques:

1. Bloque de funciones: Va desde la tecla F1 a F12, en tres bloques de cuatro: de F1 a F4, de F5 a F8 y de F9 a F12. Funcionan de acuerdo al programa que esté abierto.

2. Bloque alfanumérico: Está ubicado en la parte inferior del bloque de funciones, contiene los números arábigos del 1 al 0 y el alfabeto organizado como en una máquina de escribir, además de algunas teclas especiales.

3. Bloque especial: Está ubicado a la derecha del bloque alfanumérico, contiene algunas teclas especiales como Imp Pant, Bloq etc, y las flechas direccionales que permiten mover el punto de inserción en las cuatro direcciones.

4. Bloque numérico: Está ubicado a la derecha del bloque especial, se activa al presionar la tecla Bloq Num, contiene los números arábigos organizados como en una calculadora con el fin de facilitar la digitación de cifras.

Tipos de teclados

 1.- Teclado PC XT

2.- Teclado PC AT

3.- Teclado extendido

4.- Teclado extendido para Microsoft® Windows de 104 teclas

MOUSE

Es un dispositivo apuntador usado para facilitar el manejo de un entorno gráfico en un computador. Generalmente está fabricado en plástico y se utiliza con una de las manos. Detecta su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie plana en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor.

 

           POR MECANISMO

 Mecánicos

Tienen una gran esfera de plástico o goma, de varias capas, en su parte inferior para mover dos ruedas que generan pulsos en respuesta al movimiento de éste sobre la superficie.

 

 Ópticos

Es una variante que carece de la bola de goma que evita el frecuente problema de la acumulación de suciedad en el eje de transmisión, y por sus características ópticas es menos propenso a sufrir un inconveniente similar. Se considera uno de los más modernos y prácticos actualmente

 

Láser

Este tipo es más sensible y preciso, haciéndolo aconsejable especialmente para los diseñadores gráficos y los jugadores de videojuegos. También detecta el movimiento deslizándose sobre una superficie horizontal, pero el haz de luz de tecnología óptica se sustituye por un láser con resoluciones a partir de 2000 ppp, lo que se traduce en un aumento significativo de la precisión y sensibilidad.

 

Trackball

El concepto de trackball es una idea que parte del hecho: se debe mover el puntero, no el dispositivo, por lo que se adapta para presentar una bola, de tal forma que cuando se coloque la mano encima se pueda mover mediante el dedo pulgar, sin necesidad de desplazar nada más ni toda la mano como antes.

 

POR CONEXIÓN

 Por cable 

Es el formato más popular y más económico, sin embargo existen multitud de características añadidas que pueden elevar su precio, por ejemplo si hacen uso de tecnología láser como sensor de movimiento. Actualmente se distribuyen con dos tipos de conectores posibles, tipo USB y PS/2; antiguamente también era popular usar el puerto serie.

Inalámbrico

En este caso el dispositivo carece de un cable que lo comunique con la computadora (ordenador), en su lugar utiliza algún tipo de tecnología inalámbrica. Para ello requiere un receptor que reciba la señal inalámbrica que produce, mediante baterías, el ratón. El receptor normalmente se conecta a la computadora a través de un puerto USB o PS/2.

Escáner

Equipo que convierte en formato digital los textos e imágenes impresos. Para lograrlo, primero tiene que rastrearlo luego convertirlo en unidades de información en lenguaje binario que puede ser interpretado por la computadora.

Hay tres tipos principales de escáneres:

Los escáneres de mano funcionan como los dispositivos portátiles de exploración que se utilizan en las tiendas.

Los escáneres de hojas sueltas se parecen a las impresoras y solamente pueden explorar páginas sueltas.

Los escáneres de superficie plana se parecen y funcionan como una fotocopiadora.

Cámara

Es otra manera de introducir imágenes  en una computadora. Consiste en captarlos directamente del  mundo real por medio de una cámara de video digital; y desde esta, son depositados desde el sistema. Este dispositivo se ha vuelto muy popular por que permite conversar “cara a cara” a través de video conferencia.

Una cámara web es una pequeña cámara digital conectada a una computadora, la cual puede capturar imágenes y transmitirlas a través de Internet, ya sea a una página web o a otra u otras computadoras de forma privada.

Micrófono

Es un dispositivo de entrada que convierte señales acústicas en señales eléctricas; las cuales son usadas por la tarjeta de sonido del Computador para amplificarla o grabarlas, hoy se usa mucho en los PC

Un micrófono es otro tipo de dispositivo de entrada. Conéctelo a la computadora y utilice la computadora para grabar audio. (Algunas computadoras tienen micrófonos internos.) Un micrófono también se puede usar para mantener una conferencia telefónica con otro usuario de computadora.

DISPOSITIVOS DE SALIDA

Los Dispositivos de Salida son aquellos que reciben los datos procesados por la computadora y permiten exteriorizarlos a través de periféricos como el monitor, impresora, escáner, plotter, altavoces, etc.

                                                                                Monitor

Es el principal dispositivo que usa la computadora para mostrar al usuario los resultados de su trabajo de procesamiento. Los monitores modernos pueden presentar la información con calidad casi fotográfica; proyecta películas en formato DVD, expiden animaciones tridimensionales complejas etc. 

El monitor de computadora o pantalla de ordenador, aunque también es común llamarlo «pantalla», es un dispositivo de salida que, mediante una interfaz, muestra los resultados del procesamiento de una computadora.

Tipos de monitores

·         Monitores LCD

·         Monitores CRT

Monitores analógicos

Medición de Los monitores CRT usan las señales de vídeo analógico roja, verde y azul en intensidades variables para generar colores en el espacio de color RGB. Éstos han usado prácticamente de forma exclusiva escaneo progresivo desde mediados de la década de los 80.

 

Monitores digitales

Los nuevos conectores que se han creado tienen sólo señal de vídeo digital. Varios de ellos, como los HDMI y DisplayPort, también ofrecen audio integrado y conexiones de datos.

Para monitores CRT la medida en pulgadas de la pantalla toma como referencia los extremos del monitor teniendo en cuenta el borde, mientras que el área visible es más pequeña.

Para monitores LCD la medida de tamaño de pantalla se hace de punta a punta de la pantalla sin contar los bordes (Como se hace para los monitores CRT)

                                                                 Impresora 

Una impresora es un periférico de ordenador que permite producir una copia permanente de textos o gráficos de documentos almacenados en formato electrónico, imprimiéndolos en medios físicos, normalmente en papel o transparencias, utilizando cartuchos de tinta o tecnología láser. Una impresora o dispositivo de impresión es un periférico que, cuando conectado a una computadora o a una red de computadoras, tiene la función de dispositivo de salida, imprimiendo textos, gráficos o cualquier otro resultado de una aplicación.

Características
Las impresoras son típicamente clasificadas cuanto a la escala cromática (en colores o en blanco y negro), páginas por minuto (medida de velocidad) y tipo.
Impresoras Bidireccionales: Cuando el cabezal de la impresora va hacia la derecha e imprime y cuando regresa a la izquierda también realiza impresión. Esto hace que las impresoras sean más rápidas.

Tipos de impresora

Impresora de impactos

Impresora de chorro de tinta

Impresora láser

Impresora térmica

Plotter

Las impresoras de impacto: se basan en la fuerza de impacto para transferir tinta al medio, de forma similar a las máquinas de escribir, están típicamente limitadas a reproducir texto. En su momento dominaron la impresión de calidad. Hay dos tipos principales:

1. Impresora de margarita llamada así por tener los tipos contenidos radialmente en una rueda, de ahí su aspecto de una margarita.
2. Impresora de bola llamada así por tener todos los tipos contenidos en una esfera. Es el caso de las máquinas de escribir eléctricas IBM Selectica

Las impresoras de chorro de tinta: utilizan sistemas dotados de un cabezal de impresión con orificios que lanzan pequeñísimas gotas de tinta, comandados por un programa que determina cuantas gotas y en qué momento deberán ser lanzadas.

La impresora láser es un tipo de impresora que permite imprimir texto o gráficos, tanto en negro como en color, con gran calidad.

La impresora térmica obtiene la imagen mediante el calentamiento de papel sensible al calor. Éste es un sistema muy empleado en terminales de venta, cajeros automáticos, para imprimir tickets o recibos, o para crear etiquetas. La impresión térmica sólo posibilita la impresión en monocroma color negro, y únicamente en los modelos más recientes mediante un papel especial adicionalmente en rojo o azul.

Un plotter es una máquina que se utiliza junto con la computadora e imprime en forma lineal. Se utilizan en diversos campos: ciencias, ingeniería, diseño, arquitectura, etc. Muchos son monocromáticos o de 4 colores (CMYK), pero los hay de ocho y doce colores.

Parlantes

Estrictamente se trata de dispositivos transductores, esto es, son capaces de transformar un tipo de energía en otro diferente, y en el caso de las bocinas, estas convierten energía eléctrica en energía sonora, recibiendo las señales eléctricas de audio procedentes de la computadora, transformándolas en sonido.  Forman parte de la multimedia (es el uso de medios visuales y auditivos que permiten interactuar de manera amigable y amena entre el usuario y la computadora). Las bocinas generalmente se comercializan en pares para generar sonido estéreo para que sea más agradable la interacción con el equipo. También hay que destacar que hay equipos que las tienen integradas en el gabinete.

Las bocinas para computadora, han reemplazado el uso general de un zumbador interno que emite un "beep" y por el cuál se emitían todos los sonidos en los antiguos equipos.Tienen un fin meramente recreativo, principalmente para escuchar música y los sonidos del sistema, aunque en las versiones de bocinas 5.1, se utilizan para escuchar el sonido de las películas de acción y para videojuegos principalmente.

                                    DISPOSITIVOS DE PROCESAMIENTO 

Elementos que realizan el trabajo pesado del equipo de cómputo. Procesan los datos introducidos por el usuario y de acuerdo con los pasos determinados por un programa, proporcionan un resultado específico.

Tarjeta de video

Es otro elemento que procesa información, ya que las modernas tarjetas graficas incluyen poderosos circuitos de manejo de imágenes. Estos circuitos permiten presentar complejos escenarios tridimensionales con calidad casi fotográfica, sin saltos ni discontinuidades. Una buena tarjeta grafica moderna, bien puede constar de 2 o 3 veces más que una tarjeta madre de buena calidad.

Microprocesador

Es el componente más importante de una computadora, ya que realiza todas las operaciones lógicas que permiten la ejecución de diversos programas; desde un simple procesamiento de texto hasta el más avanzado retoque fotográfico o diseño grafico. De este dispositivo, depende la potencia final del sistema.

Tarjeta madre

Es el puente de comunicación entre el microprocesador y todos sus circuitos auxiliares. Si el micro procesador necesita un dato los solicita a la tarjeta madre; y esta se lo envía, luego de recuperarlo de los módulos de RAM.

Si se desea expedir información en la pantalla, el microprocesador la manda a la tarjeta madre; y esta le hace llegar a la tarjeta de video, que finalmente genera las señales serán enviadas al monitor. La tarjeta madre es el segundo elemento mas importante en la estructura de una PC.

Memoria

Es el principal almacén temporal de datos de microprocesador. Cuando se está ejecutando un programa, una buena parte de su código al igual que los resultados que se van obteniendo, permanecen en la memoria. Mientras mayor cantidad de RAM tenga un sistema, mejor funcionara.

DISPOSITIVO DE ALMACENAMIENTO DE DATOS

Son todos aquellos dispositivos en los que se guardan tanto los programas de aplicación como los datos que va generando el usuario. Los principales dispositivos de este tipo. Son el disco duro, las unidades de disco óptico, (CD Y DVD) y la unidad de disquete.

Unidad de DVD

Es una evolución de formato CD. El espacio disponible de un DVD, es muy superior al de los CD normales; mientras que estos pueden almacenar un máximo de 700MB, a los DVD de mayor capacidad les caben casi 18GB. También hay formatos que sirven para grabar (DVD-R), y formatos que se usan como discos duros removibles (DVD-ROM).

Unidad de CD

Los discos compactos han desplazado casi por completo a los tradicionales disquetes; se han convertido en el principal medio de distribución de Software y de respaldo e intercambio de datos informáticos. En un principio, estos dispositivos solo `podían leerse; no había manera de grabar en ellos; esto fue posible, hasta que aparecieron los discos grabables (CD-R) y los discos regrabables (CD-RW).

Disco duro

Es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos. Este dispositivo se guarda los programas y los archivos de trabajo del usuario, de modo que estén siempre a la mano para su ejecución o recuperación. 


Unidad de disquete

Aunque ahora es obsoleto, el disquete fue por mucho tiempo el medio de intercambio de datos de computadora mas empleado en el mundo solo por rasones de compatibilidad, pues este dispositivo es de baja capacidad y muy lento, su unidad se sigue incluyendo en sistemas modernos; pero algunos fabricantes de computadoras han dejado de instalarla en sus equipos, pues ya no la consideran parte del equipamiento estándar.

DISPOSITIVOS MIXTOS

Sirven tanto de entrada como de salida de datos. Buen ejemplo de ellos son el moden, la tarjeta de red y la tarjeta de sonido.

Tarjeta de red

En cada empresa u hogar que cuenta con una o mas  computadoras, es conveniente tener una forma de intercambiar archivos. Para lograrlo se usa presisamente una red interna. Y la tarjeta red, es el componente que permite realizar tal transferencia en forma segura y veloz.

Modem

Dispositivo que, mediante el uso de la linea telefonica permite comunicarse con otras computadoras remotas. Convierte la informacion digital de la PC, en una señal de auidio que pude viajar a traves de los cables telefonicos; y en el extremo opuesto, otro modem convierte el audio en una señal de datos; asi se logra el intercanbio de archivos entre sistemas.

Tarjeta de audio

Una tarjeta de sonido o placa de sonido es una tarjeta de expansión para computadoras que permite la salida de audio bajo el control de un programa informático llamado controlador (en inglés driver). El típico uso de las tarjetas de sonido consiste en proveer mediante un programa que actúa de mezclador, que las aplicaciones multimedia del componente de audio suenen y puedan ser gestionadas.

Espero les sirva de mucha utilidad.

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