INSTITUCIÓN EDUCATIVA PEDRO OCTAVIO

AMADO

GUIA ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

Facilitador: Jose Fernando Sánchez Vasco Lina María Jiménez Marín

Grupo 10 2012

1 Periodo

Tecnología e Informática

Estándar: Naturaleza de la tecnología, apropiación y uso de la tecnología.

Eje temático: Evolución y arquitectura del computador.

Logro: Identificar los diferentes componentes de hardware y software de un equipo de

cómputo y los tipos de redes de cómputo.

Indicadores de logro:

Saber: Identifica cada uno de los componentes Hardware, Software y conectividad, que apoyan

y propician una adecuada presentación y ejecución que encaminan al desarrollo de su

proyecto.

Hacer: Elabora un plano donde se evidencia la aplicación de una topología de red como

solución a los requerimientos de un cliente y argumenta su elección. Además realiza

presentaciones con temas que competen al desarrollo de ideas de proyectos, haciendo uso de

las diferentes herramientas tecnológicas e informáticas.

Ser: Muestra interés por la elaboración de los diferentes trabajos con puntualidad, organización

y creatividad, sin descuidar su carpeta de evidencias

A. EVOLUCIÓN DEL COMPUTADOR

Generaciones de las Computadoras

Primera Generación (1946 - 1959)

Esta generación se caracteriza por el uso de tubos al vacío para conducir la electricidad.

Las computadoras de esta generación eran muy grandes en tamaño y lentas al procesar

datos. A causa de la gran cantidad de calor que emitían, se requería que siempre estuvieran

en un lugar con mucha ventilación. Una vez que las computadoras de esta generación

comenzaban un proceso, el mismo no podía ser interrumpido hasta que la computadora

lo terminará por completo.

Podían realizar 1,000 instrucciones por segundo. Entre las computadoras pertenecientes a

esta generación están: la ENIAC y la UNIVAC, siendo estas las primeras computadoras

comerciales.

Segunda Generación (1959 - 1964)

Aparecen los transistores. Estos reemplazan los tubos al vacío de la primera generación. Un

transistor representa 40 tubos al vacío y son más pequeños y duraderos. Las computadoras

de esta generación resultaron más económicas ya que consumían menos energía y

ocupaban menos espacio. Su capacidad de memoria se amplía al igual que las unidades de

entrada y salida de información. Su velocidad de ejecución aumenta y además surgen

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los primeros lenguajes de computación, ejemplo: FORTRAN. Estas computadoras podían

realizar 10,000 instrucciones por segundo.

Tercera Generación (1965 - 1971)

En la tercera generación los circuitos integrados pasan a sustituir los transistores. Un

circuito integrado (I.C.) es un pequeño encapsulado de silicón que contiene en su interior

miles de transistores. Estos proveen mayor velocidad, durabilidad y a su vez son más

económicos que los transistores de la segunda generación. Las computadoras de ésta

generación son más pequeñas y costosas. Estas computadoras podían realizar 1,000,000

instrucciones por segundo y podían ejecutar varias tareas al mismo tiempo.

Cuarta Generación (1972 - )

Los circuitos integrados pasan a integraciones a larga escala, es decir se aumenta la cantidad

de transistores de manera considerable en cada circuito integrado. En esta generación

aparece el microprocesador. Este a su vez promueve el surgimiento de las

microcomputadoras y las computadoras personales, siendo la primera computadora personal la

APPLEII, en 1977.

El circuito integrado hace que las computadoras de esta generación sean mucho más

rápidas. La eficiencia de éstas aumenta considerablemente y se reduce el tamaño y el costo

de las mismas.

Cada generación de computadoras utiliza una nueva invención para conducir la electricidad. A

medida que se reducen los dispositivos electrónicos, la computadora se hace más portable

y su eficiencia aumenta considerablemente. Esto las hace accesible no sólo a empresas

sino también para el uso personal.

Actividades de comprensión Nº 1:

B. ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR

Se llama computadora a una máquina o sistema que es capaz de recibir y almacenar

Información, ordenarla y hace con ella operaciones lógicas y matemáticas en muy alta

velocidad.

Hardware de computador

Desarrolla en tu carpeta de evidencia el siguiente cuestionario, para desarrollarla tendrás 20 minutos: 1. Proyectar video “Historia de la computadora”.

2. Lee cuidadosamente la lectura sobre la evolución de los computadores e investiga el

significado de las palabras que se encuentran subrayadas para una mejor comprensión del texto.

3. Mencione 2 aspectos fundamentales que caracterizó a cada una de las generaciones. 4. Investiga más acerca de la quinta y sexta generacion de los computadores y construye

un mapa conceptual donde resaltes lo más importante de cada una de ellas.

5. Es cierto afirmar que el primer dispositivo que se analizó como máquina computadora fue el ABACO, tú que piensas de lo descrito anteriormente, es VERDADERO o FALSO lo que dicen ciertas líneas, argumenta tú respuesta, de acuerdo a lo leído anteriormente.

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El hardware (equipo) es la parte física de una computadora. Esta palabra se emplea para designar todos aquellos componentes de la PC que son tangibles como son el monitor, el cpu (unidad central de procesos), el “mouse”, la impresora, las unidades de almacenamiento secundario (disquete, CD, DVD), etc.

Componentes externos del computador

Un ordenador o computadora personal (PC) cuenta con dispositivos para introducir datos

(teclado y ratón o Mouse), para visualizar la información (monitor e impresora láser) y para

recoger y almacenar la información (unidades de disco, memorias USB y CD-ROM).

DISPOSITIVOS DE ENTRADA

Son los que envían información a la unidad de procesamiento. Sirven para introducir datos a la

computadora para su proceso. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan

en la memoria central o interna.

Los dispositivos de entrada convierten la información en señales eléctricas que se almacenan

en la memoria central.

Entre estos son: Teclado, Mouse, Joystick , Lápiz óptico, Webcam, Escáner.

DISPOSITIVOS DE SALIDA

Son todos aquellos que permiten mostrar la información procesada por el computador. Entre

estos encontramos: el monitor, la impresora, los altavoces, etc.

RAM

o Parlante

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DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

Son todos aquellos que permiten almacenar los datos en el computador. Entre estos

encontramos: el disquete, el disco duro (interno y externo), el CD, el DVD, la memoria USB,

etc.

Dispositivo de almacenamiento es todo aparato que se utilice para grabar los datos de la

computadora de forma permanente o temporal. Una unidad de disco, junto con los discos que

graba, es un dispositivo de almacenamiento. A veces

se dice que una computadora tiene dispositivos de

almacenamiento primarios (o principales) y

secundarios (o auxiliares). Cuando se hace esta

distinción, el dispositivo de almacenamiento primario

es la memoria de acceso aleatorio (RAM) de la

computadora, un dispositivo de almacenamiento

permanente pero cuyo contenido es temporal. El

almacenamiento secundario incluye los dispositivos

de almacenamiento más permanentes, como

unidades de disco y de cinta.

La velocidad de un dispositivo se mide por varios

parámetros: la velocidad máxima que es capaz de

soportar, que suele ser relativa, en un breve espacio de tiempo y en las mejores condiciones; la

velocidad media, que es la que puede mantener de forma constante en un cierto período de

tiempo, y, por último, el tiempo medio de acceso que tarda el dispositivo en responder a una

petición de información debido a que debe empezar a mover sus piezas, a girar y buscar el

dato solicitado. Este tiempo se mide en milisegundos (ms), y cuanto menor sea esta cifra más

rápido será el acceso a los datos.

UNIDAD CENTRAL DE PROCESOS CPU

El CPU es la unidad central de procesos. Esta unidad se

encarga de interpretar y ejecutar instrucciones que se dan a

través de los dispositivos o periféricos como son el teclado, el

mouse, etc.

El funcionamiento de la computadora es muy simple. Todos

los procesos que usted puede realizar con ella se resumen en:

entrada de datos, proceso y salida de datos. Para el ingreso

de datos a la computadora, se utilizan diferentes dispositivos

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Actividad Nº 2.

Para desarrollar esta primera parte de las actividades reúnete con tú compañero. El objetivo

del trabajo en grupo es que todos aporten y pueden finalizar la actividad. Para esta primera

sección tendrán un total de 50 minutos.

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C. COMPONENTES INTERNOS DE LA COMPUTADORA

Hay cinco partes fundamentales en una computadora

Un computador básico esta formado por una unidad central de procesamiento CPU (Central

Processing Unit), un teclado, un mouse y un monitor de video, también llamado pantalla. El

teclado es un elemento para entrada de datos al sistema, mientras que la pantalla lo es para

salida de información (Con excepción de algunos sensibles al tacto, que sirven para entrada y

salida a la vez). Para que el sistema funcione se requieren, además, algunos conjuntos de

instrucciones, llamados rutinas o programas, los cuales pueden ser utilizados para lo siguiente:

1. Iniciar la marcha del equipo. Usualmente son programas cortos (rutinas) grabados en un circuito electrónico integrado llamado ROM, los cuales se encargan de poner el sistema a punto.

2. Controlar la operación del sistema. Es un conjunto de programas grabados en disco, encargado de hacer las tareas básicas comunes a todo usuario, tal como controlar las operaciones de entrada y salida de datos hacia o desde las unidades de disco, desde el teclado, hacia la impresora, etc. A dicho conjunto se le llama Sistema Operativo. El más popular Windows.

Procesador

Memoria

Programas

Entrada/Salida

Almacenamiento

6. Realiza un paralelo (características, semejanzas y diferencias) entre Disquete, CD-ROM,

CD-WR, DVD ROM, DVD RW.

7. Escribe en tu carpeta de evidencias de manera resumida, la utilidad de cada una de las

partes del PC que aparecen en la gráfica superior.

8. Investigar que es un disco duro, como funciona y como está compuesta su estructura

física.

9. Realizar un mapa conceptual sobre la arquitectura de un computador (La sección B. de

este documento).

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3. Hacer las tareas propias del usuario. Se denominan programas de aplicación, o

simplemente aplicaciones. Tarjeta Principal (Motherboard)

Muchas veces llamada tarjeta de electrónica o tarjeta principal del sistema. Típicamente contiene el procesador, la BIOS (Basic input / output system), la memoria RAM, las interfaces de almacenamiento, los puertos seriales y paralelos, las ranuras de expansión, y todos los controladores requeridos para comunicarse con los demás dispositivos, muchas veces como el monitor, el mouse, el teclado y las unidades de disco. Muchos de los chips que se encuentran instalados en la tarjeta del sistema son llamados Chip sets. Su misión es controlar el sistema y sus capacidades, todos los componentes se comunican con el procesador a través del Chip set, es decir, es el concentrador de todas las transferencias de datos. El Chip set usa un controlador DMA (Direct Access Memory) que es el que organiza el flujo de datos entre el procesador y los demás dispositivos. El Chip set son una serie de circuitos integrados directamente soldados en la tarjeta electrónica del sistema y que usualmente son los segundos en tamaño después del procesador.

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El microProcesador

El elemento fundamental de proceso de la información, que constituyen el cerebro del ordenador y recibe el nombre de unidad central de proceso, microprocesador, o CPU. El microprocesador es responsable de todas las operaciones que se efectúan con los datos y lleva el control de los demás dispositivos del ordenador. Por ejemplo, Intel Pentium para los PC, y Motorola Power-PC para Apple.

Memoria RAM

Uno de los más importantes es la memoria RAM (Random Access Memory), conjunto de circuitos integrados donde se almacenan los datos en forma de bits. Es el almacén de datos para el trabajo normal del ordenador.

En la memoria RAM se almacena temporalmente el programa y los datos que en cada momento estemos utilizando, y que han sido leídos de los discos. En realidad es algo más que un mero almacén de datos, En esta memoria RAM se puede leer y escribir información, aunque se borra en cuanto se apaga el ordenador.

Ejemplo: tenemos una mesa de trabajo y allí abrimos un libro para leer, resulta que

necesitamos colocar allí un cuaderno para escribir, también después pondremos un radio para

escuchar música, si la mesa es pequeña esto nos quedara preciso y no tendremos mas

espacio para colocar otras cosas, al final puedo recoger cada cosa y dejar la mesa limpia. Así

es el funcionamiento de una memoria RAM, donde cada programa que abres ocupa un espacio

de la memoria RAM (mesa de trabajo) y cuando cierras un programa dejas mas espacio para

otras cosas al igual que cuando apagas el computador limpia la memoria.

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La memoria ROM

La memoria ROM (Read Only Memory) es otro tipo de memoria que sólo se puede leer, por lo tanto la información que contiene ha de ser escrita en el momento de su fabricación. Su contenido no se borra nunca y consiste en programas e instrucciones de control que son necesarios para la puesta en marcha de los ordenadores. Interviene de forma casi exclusiva al encender el equipo para ejecutar automáticamente las operaciones necesarias de arranque, como cargar el sistema operativo. Ejemplo: en una granja, la ROM es uno de los almacenes de la granja al que el granjero no tiene necesidad de entrar nunca, por ejemplo el cuarto con los contadores de la luz.

Tarjetas Gráficas

Algunas placas madres disponen de un conjunto de circuitos especiales que permiten presentar los gráficos en la pantalla del ordenador. Sin embargo es más frecuente que haya unas tarjetas especiales para este fin, las llamadas tarjetas gráficas.

La calidad del monitor tiene que estar en consonancia con la de la tarjeta gráfica, y además guardar coherencia con la cantidad de memoria que tienen estas tarjetas, que puede ser de un tipo especial optimizado para el video, y en este caso se llama VRAM. Hay ciertos

estándares en el mercado de las tarjetas de video de los ordenadores compatibles, gracias a los cuales se pueden clasificar las calidades de imagen, aunque hay varias tarjetas gráficas algunas son VGA, con posibilidad de generar 256 colores y la XVGA, que puede exhibir millones de colores.

De ellos dependerá la gama cromática disponible.

Actividad No.3:

1. Observar el video “Cómo funciona un computador”.

2. Leer el siguiente artículo:

Comparemos el computador con una orquesta

la unidad central de procesamiento (CPU) Hace las veces del director. Es la pieza fundamental sin la cual no puede funcionar ninguna de las otras.

El Sistema Operativo representa el maestro de ceremonias que impone el orden en el teatro para que todo salga bien. El sistema operativo es un conjunto de programas diseñados para indicar al computador cómo hacer las operaciones básicas relacionadas con el manejo de los discos, cómo administrar los recursos del sistema y cómo

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operar los dispositivos periféricos. Intercomunica las diferentes partes físicas del computador (hardware) y los programas de aplicación (Software) para hacerlos funcionar como un sistema completo.

Los programas de aplicación representan las partituras que se han de tocar. Son conjuntos de instrucciones desarrollados para que el microprocesador ejecute ciertas tareas del usuario.

La memoria RAM está representada por el atril en el que se cargan las partituras mientas se interpretan. Es la memoria que le microprocesador utiliza como cuaderno de borrador para sus apuntes y para cargar porciones del programa que se han de ejecutar. Es la memoria temporal para la sesión de trabajo.

La unidad de disco equivale a la maleta donde se guardan las partituras hasta que se vuelvan necesitar. Es lo que se llama memoria de almacenamiento.

Los dispositivos adicionales, tales como la impresora, el teclado, el monitor de video, el mouse, etc., por ejemplo representan a los instrumentos musicales y a la batuta del director.

3. Elabora un mapa conceptual que compare cada una de las partes del computador con

sus respectivas funciones y una orquesta.

Actividad No.4 - Complementaria:

REDES

Redes de Computadores

La definición más clara de una red es la de un sistema de comunicaciones, ya que permite

comunicarse con otros usuarios y compartir archivos y periféricos. Es decir es un sistema de

comunicaciones que conecta a varias unidades y que les permite intercambiar información.

1. Si tiene un computador en su casa escriba las características que tiene, sino no tiene, escriba las características del computador que le gustaría tener en su casa. (carpeta de evidencias).

2. Realice la cotización del computador que a usted le gustaría tener. Consultar:

3. Defina que es software?

4. Cuál es la diferencia entre sistema operativo y aplicaciones?

5. Si tiene un computador en su casa escriba que sistema operativo tiene, cuál es la versión del Microsoft Office si lo tiene y elabore un listado de los programas instalados y la función de los más utilizados.

6. Socializar las diferentes descripciones que realizaron de los equipos de cómputo.

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Se entiende por red al conjunto interconectado de ordenadores autónomos.

Se dice que dos ordenadores están interconectados, si éstos son capaces de intercambiar

información. La conexión no necesita hacerse a través de un hilo de cobre, también puede

hacerse mediante el uso de láser, microondas y satélites de comunicación.

Clasificación de las redes De acuerdo al tipo de transmisión: Se identifican redes punto a punto y multipunto. De acuerdo a la propiedad: Encontramos redes públicas como la de telefonía y redes privadas como el caso de una red corporativa. De acuerdo a la Cobertura: Acorde con el área geográfica que abarca. Encontramos Redes LAN, Redes MAN, Redes WAN. Acorde al tipo de trasmisión Redes punto a punto: Dos dispositivos se encuentra interconectados entre si por medio de un enlace directo entre ellos. Redes Multipunto: Varios dispositivos comparten el mismo enlace. Acorde a la cobertura LAN LAN Suelen ser redes privadas Se ubican en un área geográfica relativamente pequeña (Pocos Km): Edificios, campus. Compartir recursos tanto de software. Redes de alta velocidad 10/100 Mb y Gb Permite múltiple acceso Ej: Ethernet, Token ring, FFDI. MAN Son una versión mas grandes que las LAN Pueden ser públicas o privadas Permiten interconectar varias LAN WAN Operar áreas geográficas extensas Su cobertura se extiende a países y continentes Permitir el acceso a través de velocidades seriales que operan a velocidades reducidas. Conectividad de dispositivos separados por grandes distancias. Ejemplos: X25, Frame Relay, ATM, etc…

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Actividad Individual

Consultar:

1. Defina que es una topología?

2. Las características de las topologías de redes punto a punto y dibujar cada una de

ellas.

a. Estrella

b. Árbol

c. Anillo

d. Malla

1. Ventajas y desventajas de las topologías anteriores.

2. Elabore un plano donde se observe el diseño de una red y se pueda identificar

claramente la topología empleada. El diseño se realiza para dar solución a un caso

real asignado por el docente (Café internet, sala de computo universidad, Centro de

Salud, una oficina (pool) de abogados, una notaria, un colegio u otra propuesta por

el estudiante) mínimo de 10 computadores. Sobre ¼ de cartón paja, conservando

márgenes para la presentación. Se debe ver claramente la ruta del cableado y los

equipos de computo y activos necesarios para el funcionamiento de la red.

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Bibliografía

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1999 DITEL.

Norton, Meter. Toda la PC 5ª. Edición. México 1993

Cornellá, A. (1996): Información Digital para la Empresa, Ed. Marcombo, Barcelona.

Cuatrecasas, L. (1992): Utilización Eficaz y Práctica del PC en la Administración y Gestión de Empresas, Ed. Anaya Multimedia, Madrid.

IFAC, Guía Internacional de Educación nº 11, "Information Tecnology in the

Accounting Curriculum", (http://www.ifac.org/StandardsAndGuidance/Education/IEG11.html)

Monforte, M. (1995): Sistemas de Información para la Dirección, Ed. Pirámide, Madrid.

Santodomingo, A. (1997): Introducción a la Informática en la Empresa, Ariel Economía, Ed. Ariel SA, Barcelona.

http://www.uprm.edu/cti/docs/manuales/manuales-espanol/vax-

vms/bosquejos/Bintcomp.pdf

Imagen de la orquesta http://unavocepocofa915.blogspot.com/2010/09/concierto-de-la-

orquesta-sinfonica.html

Imagen del procesador http://www.celecus.com/files/images/procesador%20amd.jpg