Ranuras o Buses

       

             

 

Una ranura de expansión (también llamada slot de expansión) es un elemento de la placa base de un computador que permite conectar a esta una tarjeta adicional o de expansión, la cual suele realizar funciones de control de dispositivos periféricos adicionales, tales como monitores, impresoras o unidades de disco. En las tarjetas madre del tipo LPX las ranuras de expansión no se encuentran sobre la placa sino en un conector especial denominado riser card.

Las ranuras están conectadas entre sí. Una computadora personal dispone generalmente de ocho unidades, aunque puede llegar hasta doce.

Tipos de ranuras

XT

Es una de las ranuras más antiguas y trabaja con una velocidad muy inferior a las ranuras modernas (8 bits) y a una frecuencia de 4,77 megahercios, ya que garantiza que los PC estén bien ubicados para su mejor funcionamiento; necesita ser revisados antes.

 

 

ISA

Tres ranuras ISA.

Artículo principal: Industry Standard Architecture.

La ranura ISA es una ranura de expansión de 16 bits capaz de ofrecer hasta 16 MB/s a 8 megahercios. Los componentes diseñados para la ranura ISA eran muy grandes y fueron de las primeras ranuras en usarse en las computadoras personales. Hoy en día es una tecnología en desuso y ya no se fabrican placas madre con ranuras ISA. Estas ranuras se incluyeron hasta los primeros modelos del microprocesador Pentium III. Fue reemplazada en el año 2000 por la ranura PCI.

 

 

VESA

Artículo principal: Video Electronics Standards Association.

En 1992 el comité VESA de la empresa NEC crea esta ranura para dar soporte a las nuevas placas de video. Es fácilmente identificable en la placa base debido a que consiste de un ISA con una extensión color marrón, trabaja a 4 bits y con una frecuencia que varia desde 33 a 40 megahercios. Tiene 22,3 centímetros de largo (ISA más la extensión) 1,4 de alto, 1,9 de ancho (ISA) y 0,8 de ancho (extensión).

 

 

PCI

 

Peripheral Component Interconnect o PCI es un bus de ordenador estándar para conectar dispositivos periféricos directamente a su placa base. Estos dispositivos pueden ser circuitos integrados ajustados en ésta (los llamados "dispositivos planares" en la especificación PCI) o tarjetas de expansión que se ajustan en conectores. Es común en las computadoras personales, donde ha desplazado al ISA como bus estándar, pero también se emplea en otro tipo de ordenadores.

A diferencia de los buses ISA, el bus PCI permite la configuración dinámica de un dispositivo periférico. En el tiempo de arranque del sistema, las tarjetas PCI y el BIOS interactúan y negocian los recursos solicitados por la tarjeta PCI. Esto permite asignación de IRQs y direcciones del puerto por medio de un proceso dinámico diferente del bus ISA, donde las IRQs tienen que ser configuradas manualmente usando jumpers externos. Las últimas revisiones de ISA y el bus MCA de IBM ya incorporaban tecnologías que automatizaban todo el proceso de configuración de las tarjetas, pero el bus PCI demostró una mayor eficacia en tecnología plug and play. Aparte de esto, el bus PCI proporciona una descripción detallada de todos los dispositivos PCI conectados a través del espacio de configuración PCI.
 

tarjeta de expancion

Tarjeta de Expansión

Las tarjetas de expansión son dispositivos con diversos circuitos integrados, y controladores que, insertadas en sus correspondientes ranuras de expansión, sirven para expandir las capacidades de un ordenador. Las tarjetas de expansión más comunes sirven para añadir memoria, controladoras de unidad de disco, controladoras de vídeo, puertos serie o paralelo y dispositivos de módem internos. Por lo general, se suelen utilizar indistintamente los términos «placa» y «tarjeta» para referirse a todas las tarjetas de expansión.
En la actualidad las tarjetas suelen ser de tipo PCI, PCI Express o AGP. Como ejemplo de tarjetas que ya no se utilizan tenemos la de tipo Bus ISA.

Gracias al avance en la tecnología USB y a la integración de audio, video o red en la placa base, hoy en día son menos imprescindibles para tener un PC completamente funcional.
El primer microordenador en ofrecer un bus de tarjeta tipo ranura fue el Altair 8800, desarrollado en 1974-1975. Inicialmente, las implementaciones de este bus eran de marca registrada (como Apple II y Macintosh), pero en 1982 fabricantes de computadoras basadas en el Intel 8080/Zilog Z80 que ejecutaban CP/M ya habían adoptado el estándar S-100. IBM lanzó el bus XT, con el primer IBM PC en 1981; se llamaba entonces el bus PC, ya que el IBM XT, que utilizaba el mismo bus (con una leve excepción) no se lanzó hasta 1983. XT (también denominado ISA de 8 bits) fue reemplazado por ISA (también denominado ISA de 16 bits), conocido originalmente como el bus AT, en 1984. El bus MCA de IBM, desarrollado para el PS/2 en 1987, competía con ISA, pero cayó en desgracia debido a la aceptación general de ISA de parte de la industria, y la licencia cerrada que IBM mantenía sobre el bus MCA. EISA, la versión extendida de 32 bits abogada por Compaq, era común en las placas base de los PC hasta 1997, cuando Microsoft lo declaró un «subsistema heredado» en el libro blanco industrial PC 97. VESA Local Bus, un bus de expansión al principio de los 1990 que estaba ligado intrínsecamente a la CPU 80486, se volvió obsoleto (además del procesador) cuando Intel lanzó la CPU Pentium en 1993.

Memorias RAM y ROM

 

 

Memoria RAM

 

 

 

 

 

DIMM normal y corriente de memoria RAM

La memoria de acceso aleatorio (en inglés: random-access memory) se utiliza como memoria de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayoría del software. Es allí donde se cargan todas las instrucciones que ejecutan el procesador y otras unidades de cómputo. Se denominan «de acceso aleatorio» porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder a la información de la manera más rápida posible. Durante el encendido del computador, la rutina POST verifica que los módulos de memoria RAM estén conectados de manera correcta. En el caso que no existan o no se detecten los módulos, la mayoría de tarjetas madres emiten una serie de pitidos que indican la ausencia de memoria principal. Terminado ese proceso, la memoria BIOS puede realizar un test básico sobre la memoria RAM indicando fallos.

 

 

 

 

 

Memoria ROM

 

 

 

 

 

La memoria de solo lectura, conocida también como ROM (acrónimo en inglés de read-only memory), es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrónicos, que permite sólo la lectura de la información y no su escritura, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía.

Los datos almacenados en la ROM no se pueden modificar, o al menos no de manera rápida o fácil. Se utiliza principalmente en su sentido más estricto, se refiere sólo a máscara ROM -en inglés, MROM- (el más antiguo tipo de estado sólido ROM), que se fabrica con los datos almacenados de forma permanente y, por lo tanto, su contenido no puede ser modificado de ninguna forma. Sin embargo, las ROM más modernas, como EPROM y Flash EEPROM, efectivamente se pueden borrar y volver a programar varias veces, aun siendo descritos como "memoria de sólo lectura" (ROM). La razón de que se las continúe llamando así es que el proceso de reprogramación en general es poco frecuente, relativamente lento y, a menudo, no se permite la escritura en lugares aleatorios de la memoria. A pesar de la simplicidad de la ROM, los dispositivos reprogramables son más flexibles y económicos, por lo cual las antiguas máscaras ROM no se suelen encontrar en hardware.

Procesadores

    Procesadores

El microprocesador (o simplemente procesador) es el circuito integrado central y más complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el «cerebro» de un computador. Es un circuito integrado conformado por millones de componentes electrónicos. Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador.

Es el encargado de ejecutar los programas, desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.

Esta unidad central de procesamiento está constituida, esencialmente, por registros, una unidad de control, una unidad aritmético lógica (ALU) y una unidad de cálculo en coma flotante(conocida antiguamente como «co-procesador matemático»).

El microprocesador está conectado generalmente mediante un zócalo específico de la placa base de la computadora; normalmente para su correcto y estable funcionamiento, se le incorpora un sistema de refrigeración que consta de un disipador de calor fabricado en algún material de alta conductividad térmica, como cobre o aluminio, y de uno o más ventiladores que eliminan el exceso del calor absorbido por el disipador. Entre el disipador y la cápsula del microprocesador usualmente se coloca pasta térmica para mejorar la conductividad del calor. Existen otros métodos más eficaces, como la refrigeración líquida o el uso de células peltier para refrigeración extrema, aunque estas técnicas se utilizan casi exclusivamente para aplicaciones especiales, tales como en las prácticas de overclocking.

La medición del rendimiento de un microprocesador es una tarea compleja, dado que existen diferentes tipos de "cargas" que pueden ser procesadas con diferente efectividad por procesadores de la misma gama. Una métrica del rendimiento es la frecuencia de reloj que permite comparar procesadores con núcleos de la misma familia, siendo este un indicador muy limitado dada la gran variedad de diseños con los cuales se comercializan los procesadores de una misma marca y referencia. Un sistema informático de alto rendimiento puede estar equipado con varios microprocesadores trabajando en paralelo, y un microprocesador puede, a su vez, estar constituido por varios núcleos físicos o lógicos. Un núcleo físico se refiere a una porción interna del microprocesador cuasi-independiente que realiza todas las actividades de una CPU solitaria, un núcleo lógico es la simulación de un núcleo físico a fin de repartir de manera más eficiente el procesamiento. Existe una tendencia de integrar el mayor número de elementos dentro del propio procesador, aumentando así la eficiencia energética y la miniaturización. Entre los elementos integrados están las unidades de punto flotante, controladores de la memoria RAM, controladores de buses y procesadores dedicados de video.

acerca de la arquitectura de von neuman

La arquitectura de von Neumann es una familia de arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos (a diferencia de la arquitectura Harvard).
La mayoría de computadoras modernas están basadas en esta arquitectura, aunque pueden incluir otros dispositivos adicionales, (por ejemplo, para gestionar las interrupciones de dispositivos externos como ratón, teclado, etc).

Origen

El nacimiento u origen de la arquitectura Von Neumann surge a raíz de una colaboración en el proyecto ENIAC del matemático de origen húngaro, John Von Neumann. Este trabajaba en 1945 en el Laboratorio Nacional Los Álamos cuando se encontró con uno de los constructores de la ENIAC. Compañero de Albert Einstein, Kurt Gödel y Alan Turing en Princeton, Von Neumann se interesó por el problema de la necesidad de recablear la máquina para cada nueva tarea.
En 1949 había encontrado y desarrollado la solución a este problema, consistente en poner la información sobre las operaciones a realizar en la misma memoria utilizada para los datos, escribiéndola de la misma forma, es decir en código binario. Su "EDVAC" fue el modelo de las computadoras de este tipo construidas a continuación. Se habla desde entonces de la arquitectura de Von Neumann, aunque también diseñó otras formas de construcción. El primer computador comercial construido en esta forma fue el UNIVAC I, fabricado en 1951 por la Sperry-Rand Corporation y comprado por la Oficina del Censo de Estados Unidos.

Organización

Los ordenadores con esta arquitectura constan de cinco partes: La unidad aritmético-lógica o ALU, la unidad de control, la memoria, un dispositivo de entrada/salida y el bus de datos que proporciona un medio de transporte de los datos entre las distintas partes.
Un ordenador con esta arquitectura realiza o emula los siguientes pasos secuencialmente:

1. Enciende el ordenador y obtiene la siguiente instrucción desde la memoria en la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en el registro de instrucción.
2. Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar a la siguiente.
3. Decodifica la instrucción mediante la unidad de control. Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes del ordenador para realizar una función determinada.
4. Se ejecuta la instrucción. Ésta puede cambiar el valor del contador del programa, permitiendo así operaciones repetitivas. El contador puede cambiar también cuando se cumpla una cierta condición aritmética, haciendo que el ordenador pueda 'tomar decisiones', que pueden alcanzar cualquier grado de complejidad, mediante la aritmética y lógica anteriores.

Origen de término Arquitectura Von Neumann

El término arquitectura de von Neumann se acuñó a partir del memorando First Draft of a Report on the EDVAC (1945) escrito por el conocido matemático John von Neumann en el que se proponía el concepto de programa almacenado. Dicho documento fue redactado en vistas a la construcción del sucesor de la computadora ENIAC y su contenido fue desarrollado por John Presper Eckert, John William Mauchly, Arthur Burks y otros durante varios meses antes de que von Neumann redactara el borrador del informe. Es por ello que otros tecnólogos como David A. Patterson y John L. Hennessy promueven la sustitución de este término por el de arquitectura Eckert-Mauchly.^[1]

Conceptos basicos al Hadrware

Conceptos Básicos del Hardware

 

 

Concepto de Hardware.- Son los componentes físicos que forman una computadora:  circuitos integrados, teclados, impresoras, monitores, etc. Son las partes tangibles del computador.

En el lenguaje informático, el Hardware, está integrado por los elementos físicos y tangibles de una computadora, tanto los que están a la vista (teclado, impresora, monitor, mouse, scanner, etc.) como los que se encuentran dentro del gabinete (disco rígido, memoria, microprocesador, etc.)
Componentes Son ejemplo de Hardware la Disquetera, el Teclado, el Monitor, los Parlantes, el Mouse, la Lectora de CD, el Gabinete y todo otro dispositivo que esté conectado directamente a ella.

C.P.U.Central Processing Unit o Unidad Central de Procesamiento. Es el Cerebro de la computadora. Se trata de un circuito integrado que permite realizar una considerable cantidad de cálculos u operaciones lógicas en breves períodos de tiempo. Básicamente, el procesador recibe los datos, los procesa y devuelve al usuario la información requerida. El tiempo que demora en realizar estas acciones determinará la rapidez con la que se ejecutarán los programas y, consecuentemente, el tiempo que le tomará llevar a cabo cualquier tarea con su PC.

La ComputadoraLa computadora electrónica es una máquina cuya función primordial es procesar datos; desde este punto de vista la información se entiende como datos con "organización".

 

 

 

PERIFERICOS
Son los dispositivos que se conectan a la PC y realizan una tarea específica. Pueden ser de Entrada, de Salida y Mixtos.

 

PERIFERICOS DE ENTRADA
Son los que ingresan datos a la PC., para su posterior procesamiento.

 

Teclado
Permite al usuario ingresar datos y darle órdenes a su computadora. Algunos teclados están diseñados para aplicaciones específicas, permitiendo una interacción rápida con los sistemas de computación.

 

Mouse
Es un periférico de entrada que controla los movimientos del cursor en todos los sentidos, y se usa esplazándolo sobre una superficie plana. El puntero puede tomar diferentes formas, por ejemplo una cruz, una flecha o incluso ser animado.

Cámaras digitales
Son similares a las convencionales . Permiten obtener imágenes sin necesidad de contar con rollos; luego se las puede ver en la computadora e imprimirlas. Del mismo modo, las cámaras de videos digitales guardan las imágenes capturadas en una memoria propia. En ambos casos, los resultados pueden transferirse a la PC .

EscánerEste periférico permite pasar imágenes (fotos, dibujos, documentos) del papel a la PC, para modificarlas, guardarlas o imprimirlas. La imagen se ubica sobre una base de vidrio (como una fotocopiadora), y desde un programa se da la orden de Escanearla.

Lectora de CD-ROMs o DVDsPor lo general está ubicada en el interior del gabinete, y se utiliza para ingresar los datos almacenados en un CD-ROM o un DVD. La Lectora emite un haz láser que lee las microscópicas variaciones impresas sobre la superficie de los discos.
PERIFERICO DE SALIDA
Los periféricos de salida son las unidades del sistema informático a través de las cuales la computadora, entrega información al mundo exterior.

Monitor
Es el periférico más utilizado en la actualidad para obtener la salida de las operaciones realizadas por la computadora. Las imágenes de un monitor se componen de pequeños puntos llamados píxeles. Cuanto más alta es la definición, más cercanos están los puntos.

Impresora
A través de ella, se plasman en papel los documentos, gráficos y fotos procesadas con la computadora. Los datos se trasladan desde el programa que esté usando hasta la Impresora, y egresan reproducidos en la hoja.

Parlantes
Son la vía de salida de los sonidos (música, efectos) generados por la computadora. Se conectan en la parte posterior del gabinete y funcionan de la misma manera que los parlantes convencionales.

PERIFERICO MIXTOSLos periféricos mixtos son las unidades del sistema informático a través de los cuales se pueden ingresar como también obtener datos de la PC.

Tarjeta de Sonido
Permite el ingreso y egreso de audio hacia y desde la computadora. Se aloja dentro del gabinete, y tiene dos fichas de entradas y dos de salida. En ellas se conectan parlantes, micrófonos, auriculares, etc.

Módem
Permite conectar una computadora a la línea telefónica para recibir o transmitir información. Se comporta como un periférico de entrada a la hora de recibir archivos del exterior, y de salida cuando se envían desde la computadora. La palabra módem deriva de su operación como modulador y demodulador. Los datos viajan codificados, y el módem se encarga de traducirlos.

Grabadora de CD-ROMsEs un elemento que se utiliza para grabar discos compactos en la PC. Esta función convierte a la grabadora en un periférico de salida, pero también puede funcionar como un lectora de CD-ROMs, con lo cual permite ingresar datos a la computadora, haciendo de la misma un periférico de entrada.

DisqueteraEs el componente que se utiliza para leer y guardar datos en los disquetes, el medio de almacenamiento básico de cualquier PC. Permite grabar y recuperar información, así como también transportar datos de una computadora a otra. Aunque en la actualidad su capacidad es limitada.

Tarjeta Madre o Motherboard

El MotherBoard es una tarjeta o placa principal que soporta la infraestructura de comunicación interna, es decir, los circuitos electrónicos (buses) por donde viajan los datos y donde residen algunos componentes internos de la computadora.

Se le llama tarjeta madre porque todos los componentes de la computadora se comunican a través de ella.

En el momento de usted elegir la tarjeta madre, debe fijarse dentro del empaque: que viene cubierta con una bolsa antiestática para evitar que se dañe, un manual de instrucciones, si compra una tarjeta madre para procesador Celeron, Pentium II o III esta debe incluir el mecanismo de retención del microprocesador. Además debe incluir los tornillos, los cables y conectores que vienen para estos dispositivos, un CD donde se pueden encontrar los drives para instalar Bus mastering, drivers para sonido y vídeo si la tarjeta madre posee sonido y video o red.

También debe fijarse en la velocidad del bus, opciones integradas, puertos USB disponibles, el tipo de procesador y memoria que desea usar etc..

Motherboard Moderno

A la forma y la disposición de una tarjeta madre se llama el factor  forma. El factor  forma afecta donde van los componentes individuales y la forma de la caja de la computadora. Hay varios factores específicos de la forma que la mayoría de las tarjetas madres en la PC utilizan, de modo que puedan caber todas las cajas estándares.

El factor de la forma es apenas uno de los muchos estándares que se aplican a las tarjetas madres. Algunos de los otros estándares incluyen:

• Los zócalos para el microprocesador determina qué tipo de  unidad central de procesamiento (CPU) utiliza la tarjeta madre.
• El chipset es parte del sistema lógico de la tarjeta madre y se hace generalmente de dos partes - el puente norte (northbridge) y el puente sur (southbridge). Estos dos "puentes" conectan la CPU con otras piezas de la computadora. 
• BIOS ROM - (Basic Input/Output System, Sistema básica de la entrada/salida) controla las funciones más básicas de la computadora y realiza una autoprueba cada vez que usted la enciende. Una característica de algunos sistemas de doble BIOS, es que proporcionan una reserva en caso de que una falle o en caso de error durante la actualización. 
• El tiempo real del chip del reloj, es una bateria que mantiene los ajustes basicos y el tiempo del sistema.

Las ranuras y los puertos encontrados en una placa base incluyen:

• La interconexión de componentes periféricos (PCI) Peripheral Component Interconnect - las conexiones para el vídeo, el sonido y las tarjetas de capturar videos, así como tarjetas de red.
• Puertos Acelerados Gráficos (AGP) Accelerated Graphics Port -puertos dedicados para las tarjetas de video.
•  Bus de serie universal o Firewire - Universal Serial Bus or Firewire - periféricos externos. 
• Ranuras de la memoria

Algunas tarjetas madre también incorporan más nuevos avances tecnológicos:

• Matriz redundante de discos independiente (RAID) Redundant Array of Independent Discs - los reguladores permiten que la computadora reconozca múltiples drivers como un solo drivers.
• El PCI Express es el más nuevo protocolo que actúa más como una red que un bus. Puede eliminar la necesidad de otros puertos, incluyendo el puerto de AGP.
• En vez de compaginar los plug en las tarjetas, algunos motherboards tienen un sonido integrado, red, video u otro soporte periférico.