TEMA 8.- EL ORDENADOR
ÍNDICE
1.- Introducción a los ordenadores
2.- Los componentes del ordenador
3.- El interior de un ordenador
4.- Funcionamiento de un ordenador
5.- Los periféricos
6.- Tipos de periféricos
7.- Equipos que se conectan al ordenador
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1.- INTRODUCCIÓN A LOS ORDENADORES Los ordenadores, también conocidos como computadoras, son dispositivos electrónicos que se utilizan para procesar, almacenar y comunicar información de manera automatizada. Han revolucionado prácticamente todos los aspectos de nuestras vidas y son fundamentales en campos como la educación, la comunicación, la investigación, el entretenimiento, el comercio y la industria.
Los ordenadores funcionan siguiendo una arquitectura de von Neumann, que se basa en el almacenamiento de instrucciones y datos en la memoria. El procesador recupera las instrucciones de la memoria, las decodifica y las ejecuta, realizando operaciones matemáticas y lógicas en los datos. El resultado se almacena nuevamente en la memoria o se envía a través de los dispositivos de salida, como el monitor o la impresora.
En términos de conectividad, los ordenadores pueden estar conectados en redes locales o a través de Internet, permitiendo la comunicación y el intercambio de información entre diferentes sistemas.
A lo largo de los años, los ordenadores han evolucionado significativamente en términos de tamaño, capacidad de procesamiento, almacenamiento y velocidad. Han pasado de ser grandes y costosos sistemas asequibles y portátiles que caben en nuestras manos, como los teléfonos inteligentes y las tabletas.
En primer lugar mencionaremos algunas definiciones importantes relacionadas con la informática:
1. Informática: ciencia para el tratamiento automático y racional de la información. Es el campo de estudio y aplicación de la tecnología de la información, que se enfoca en el procesamiento, almacenamiento y transmisión de datos utilizando ordenadores.
2. Datos: conjunto de símbolos usados para representar magnitudes, hechos, objetos, ideas, etc. Es información en forma bruta, como números, texto, imágenes, sonidos, etc. La informática se encarga de procesar y manipular estos datos para obtener información significativa.
3. Información: Es el resultado del procesamiento de los datos, que adquiere significado y utilidad. La información es el conocimiento extraído de los datos mediante análisis, organización y presentación.
4. Algoritmo: Es un conjunto ordenado de instrucciones lógicas y precisas que se utilizan para resolver un problema o realizar una tarea específica. Los algoritmos son la base de los programas informáticos.
5. Programa: Es una secuencia de instrucciones escritas en un lenguaje de programación que indica a un ordenador cómo realizar una tarea específica. Los programas informáticos son ejecutados por el sistema operativo.
6. Lenguaje de programación: Es un conjunto de reglas y símbolos utilizados para escribir programas informáticos. Los lenguajes de programación pueden ser de bajo nivel (más cercanos al lenguaje de la máquina) o de alto nivel (más cercanos al lenguaje humano).
7. Red de computadoras: Es un conjunto de ordenadores y otros dispositivos conectados entre sí, que se comunican y comparten recursos. Las redes de computadoras permiten la transferencia de datos y la comunicación entre diferentes sistemas.
8. Internet: Es una red global de redes de computadoras interconectadas que utilizan el protocolo de Internet (IP). Internet permite el acceso a información, servicios y recursos en todo el mundo.
9. Seguridad informática: Es el conjunto de medidas y técnicas utilizadas para proteger los sistemas informáticos y los datos contra amenazas y ataques cibernéticos. Incluye aspectos como el cifrado, los firewalls, los antivirus y las políticas de acceso.
10. Inteligencia artificial (IA): Es una rama de la informática que se enfoca en desarrollar sistemas y programas capaces de realizar tareas que requieren de inteligencia humana, como el reconocimiento de voz, el aprendizaje automático y la toma de decisiones.
11. Ordenador o sistema informático: equipo o máquina de propósito general dedicada a procesar información, que dispone de una parte física con circuitos y componentes y otra parte lógica que ejecutas sentencias de intrucciones o programas.
Estas definiciones son fundamentales para comprender los conceptos clave relacionados con la informática y su aplicación en la sociedad actual.
1.-La informática y los ordenadores
La informática es el campo de estudio y aplicación de la tecnología de la información, que se centra en el procesamiento, almacenamiento y transmisión de datos utilizando ordenadores. La informática abarca una amplia gama de disciplinas, incluyendo hardware, software, redes, seguridad de la información, inteligencia artificial y sistemas de información.
Los ordenadores, también conocidos como computadoras, son dispositivos electrónicos capaces de procesar datos de manera automática. Están compuestos por componentes hardware y software que trabajan en conjunto para realizar diversas tareas. Los ordenadores se utilizan en una amplia variedad de campos y sectores, como la educación, la industria, la medicina, la investigación científica, el entretenimiento y el comercio, entre otros.
Los ordenadores modernos se basan en la arquitectura de von Neumann, que incluye los siguientes componentes principales:
- 1. Unidad central de procesamiento (CPU): Es el cerebro del ordenador, responsable de ejecutar instrucciones y realizar cálculos. La CPU está compuesta por una unidad de control y una unidad aritmético-lógica.
- 2. Memoria: Se utiliza para almacenar datos y programas. La memoria se divide en dos tipos principales: la memoria RAM (de acceso aleatorio) y la memoria de almacenamiento permanente, como los discos duros o las unidades de estado sólido.
- 3. Dispositivos de entrada: Permiten ingresar datos y comandos al ordenador. Algunos ejemplos comunes son el teclado, el ratón, el escáner y los dispositivos de reconocimiento de voz.
- 4. Dispositivos de salida: Muestran los resultados o la información procesada por el ordenador. Entre los dispositivos de salida más utilizados se encuentran el monitor, la impresora y los altavoces.
- 5. Dispositivos de almacenamiento: Permiten guardar y acceder a datos de manera permanente. Los discos duros, las unidades de estado sólido, las unidades ópticas (como los DVD) y las memorias USB son ejemplos de dispositivos de almacenamiento.
- 6. Tarjeta madre (placa base): Es el componente principal que conecta y comunica todos los demás componentes del ordenador. Contiene los puertos de conexión, ranuras de expansión y chipset que permiten la comunicación entre los componentes.
El software es otro elemento esencial en los ordenadores. Consiste en los programas y sistemas operativos que permiten controlar y utilizar el hardware. Los sistemas operativos, como Windows, macOS y Linux, administran los recursos del ordenador y proporcionan una interfaz para interactuar con el usuario. Además, existen aplicaciones y programas especializados que realizan diferentes tareas, como procesamiento de texto, edición de imágenes, navegación web, entre otros.
En resumen, la informática y los ordenadores juegan un papel fundamental en nuestra sociedad actual, facilitando el procesamiento y la gestión de la información en diversos ámbitos de la vida diaria y contribuyendo al avance tecnológico en múltiples campos.
2.- Diferencia entre hardware y software
El hardware y el software son dos conceptos fundamentales en el mundo de la informática y se refieren a diferentes aspectos de un sistema de computación. Aquí te explico la diferencia entre ambos:
Hardware:
- - Se refiere a todos los componentes físicos y tangibles de un sistema informático.
- - Incluye elementos como el procesador, la memoria RAM, el disco duro, la tarjeta madre, la tarjeta gráfica, el teclado, el monitor, los cables, los dispositivos de almacenamiento, entre otros.
- - El hardware es tangible y se puede tocar físicamente.
- - Define las capacidades y características físicas del sistema, como la velocidad de procesamiento, la capacidad de almacenamiento, la calidad gráfica, entre otros.
- - Es responsable de la ejecución de las instrucciones y del procesamiento de datos.
Software:
- - Se refiere a los programas, aplicaciones y datos que se ejecutan en un sistema informático.
- - Incluye el sistema operativo, los programas de aplicación (como los procesadores de texto, los navegadores web, los reproductores multimedia, etc.), los controladores de dispositivos y los datos almacenados en el sistema.
- - El software es intangible y no se puede tocar físicamente.
- - Define las instrucciones y los comandos que el hardware debe ejecutar.
- - Permite la interacción del usuario con el sistema y el aprovechamiento de las capacidades del hardware.
- - Puede ser modificado, actualizado y reemplazado sin alterar el hardware físico.
En resumen, el hardware se refiere a los componentes físicos de un sistema informático, mientras que el software se refiere a los programas y datos intangibles que se ejecutan en ese hardware. Ambos son elementos esenciales para el funcionamiento de un ordenador, ya que el hardware proporciona la base física y el software permite controlar y aprovechar esas capacidades físicas para realizar tareas específicas.
3.- El ordenador por dentro. Componetes esenciales del ordenador
Los componentes esenciales de un ordenador son:
- 1. Procesador (CPU): Es el cerebro del ordenador, encargado de ejecutar las instrucciones y realizar cálculos. Es responsable de la velocidad de procesamiento y tiene un impacto significativo en el rendimiento general del sistema.
- 2. Memoria RAM: Es la memoria de acceso aleatorio donde se almacenan temporalmente los datos y programas en ejecución. Cuanta más RAM tenga un ordenador, más capacidad tendrá para manejar múltiples tareas y ejecutar programas exigentes.
- 3. Disco duro o unidad de estado sólido (SSD): Es donde se almacenan permanentemente los archivos y programas del ordenador. Los discos duros tradicionales utilizan platos magnéticos para almacenar datos, mientras que los SSD utilizan memoria flash, lo que los hace mucho más rápidos y eficientes en términos de acceso a los datos.
- 4. Tarjeta madre (placa base): Es el componente principal que conecta y comunica todos los demás componentes del ordenador. Contiene los puertos de conexión, ranuras de expansión y chipset que permiten la comunicación entre el procesador, la memoria, el almacenamiento y otros dispositivos.
- 5. Tarjeta gráfica (GPU): Es responsable del procesamiento de gráficos y proporciona la capacidad de mostrar imágenes en el monitor. Las tarjetas gráficas dedicadas son especialmente importantes para tareas que requieren mucho rendimiento gráfico, como juegos, diseño gráfico o edición de video.
- 6. Fuente de alimentación: Suministra energía eléctrica a todos los componentes del ordenador. Debe ser lo suficientemente potente para alimentar todos los componentes y tener los conectores adecuados para cada uno de ellos.
- 7. Ventiladores y disipadores de calor: Ayudan a mantener los componentes del ordenador a una temperatura adecuada. Los ventiladores expulsan el aire caliente del interior del ordenador, mientras que los disipadores de calor ayudan a enfriar componentes como el procesador.
Estos son algunos de los componentes esenciales de un ordenador, aunque hay otros elementos como tarjetas de sonido, tarjetas de red, unidades ópticas (DVD o Blu-ray), entre otros, que pueden ser parte del sistema dependiendo de las necesidades y preferencias del usuario.
4.- Principales unidades de medida de la información
Las principales unidades de medida de la información son:
- 1. Bit (b): Es la unidad más básica de información y representa un dígito binario, que puede ser 0 o 1. El bit es utilizado para medir la cantidad de información almacenada o transmitida.
- 2. Byte (B): Es la unidad de información más comúnmente utilizada. Un byte está compuesto por 8 bits y representa un carácter alfanumérico. Es la unidad de medida básica en la memoria de un ordenador.
- 3. Kilobyte (KB): Equivale a 1,024 bytes. Se utiliza para medir el tamaño de archivos y el espacio de almacenamiento.
- 4. Megabyte (MB): Equivale a 1,024 kilobytes o 1,048,576 bytes. Se utiliza para medir el tamaño de archivos más grandes, como imágenes, canciones o documentos extensos.
- 5. Gigabyte (GB): Equivale a 1,024 megabytes o 1,073,741,824 bytes. Se utiliza para medir el tamaño de archivos de gran tamaño, como vídeos, programas de software y bases de datos.
- 6. Terabyte (TB): Equivale a 1,024 gigabytes o 1,099,511,627,776 bytes. Se utiliza para medir grandes cantidades de datos, como colecciones de películas, bibliotecas digitales o sistemas de almacenamiento empresariales.
- 7. Petabyte (PB): Equivale a 1,024 terabytes o 1,125,899,906,842,624 bytes. Se utiliza para medir cantidades masivas de datos, como centros de datos, nubes de almacenamiento y archivos de investigación científica.
- 8. Exabyte (EB): Equivale a 1,024 petabytes o 1,152,921,504,606,846,976 bytes. Se utiliza para medir grandes volúmenes de datos a escala global, como el tráfico de Internet o el almacenamiento de información a nivel mundial.
Estas unidades de medida de la información se utilizan para cuantificar la capacidad de almacenamiento de dispositivos de memoria, el tamaño de archivos digitales y el flujo de datos en las redes. A medida que la tecnología avanza, surgen unidades de medida aún mayores, como zettabytes (ZB) y yottabytes (YB), para medir volúmenes de datos aún más grandes.
La tabla con las equivalencias entre las unidades de medida de la información y su conversión:
| Unidad |
Equivalencia |
| 1 bit |
1 bit |
| 1 byte |
8 bits |
| 1 kilobyte |
1,024 bytes |
| 1 megabyte |
1,024 kilobytes (1,048,576 bytes) |
| 1 gigabyte |
1,024 megabytes (1,073,741,824 bytes) |
| 1 terabyte |
1,024 gigabytes (1,099,511,627,776 bytes) |
| 1 petabyte |
1,024 terabytes (1,125,899,906,842,624 bytes) |
| 1 exabyte |
1,024 petabytes (1,152,921,504,606,846,976 bytes) |
| 1 zettabyte |
1,024 exabytes |
| 1 yottabyte |
1,024 zettabytes |
Algunos ejercicios de ejemplo de conversión entre unidades de información:
1. Convertir 500 megabytes a gigabytes:
Solución: 500 megabytes = 500 / 1024 = 0.48828125 gigabytes (aproximadamente 0.49 gigabytes).
2. Convertir 2 terabytes a bytes:
Solución: 2 terabytes = 2 * 1024 * 1024 * 1024 * 1024 = 2,199,023,255,552 bytes.
3. Convertir 8 kilobytes a bits:
Solución: 8 kilobytes = 8 * 1024 * 8 = 65,536 bits.
4. Convertir 4,000 bytes a kilobytes:
Solución: 4,000 bytes = 4,000 / 1024 = 3.90625 kilobytes (aproximadamente 3.91 kilobytes).
5. Convertir 2 gigabytes a megabits:
Solución: 2 gigabytes = 2 * 1024 * 8 = 16,384 megabits.
Recuerda utilizar las equivalencias correctas y realizar las operaciones correspondientes para obtener los resultados de conversión.
Actividad 1:¿Cuántos kilobytes caben en un CD-ROM de 700 MB?
Para determinar cuántos kilobytes caben en un CD-ROM de 700 MB, primero necesitamos convertir los megabytes a kilobytes.
1 megabyte equivale a 1024 kilobytes.
Entonces, para convertir 700 MB a kilobytes: 700 MB = 700 * 1024 = 716,800 kilobytes.
Por lo tanto, en un CD-ROM de 700 MB caben 716,800 kilobytes.
Actividad 2: ¿Cuántos megabytes son 2 TB?Para convertir terabytes (TB) a megabytes (MB), utilizamos la siguiente equivalencia:
1 terabyte = 1,024 gigabytes
1 gigabyte = 1,024 megabytes
Entonces, para convertir 2 terabytes a megabytes:
2 terabytes = 2 * 1,024 gigabytes = 2,048 gigabytes
2,048 gigabytes = 2,048 * 1,024 megabytes = 2,097,152 megabytes
Por lo tanto, 2 terabytes equivalen a 2,097,152 megabytes.
Actividad 3: ¿Cuántos kilobytes son 4,7 GB?
Para convertir gigabytes (GB) a kilobytes (KB), utilizamos la siguiente equivalencia:
1 gigabyte = 1,024 megabytes
1 megabyte = 1,024 kilobytes
Entonces, para convertir 4,7 gigabytes a kilobytes:
4,7 gigabytes = 4,7 * 1,024 megabytes = 4,812.8 megabytes
4,812.8 megabytes = 4,812.8 * 1,024 kilobytes = 4,927,334.4 kilobytes
Por lo tanto, 4,7 gigabytes equivalen a aproximadamente 4,927,334.4 kilobytes.
