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Diapositivas del Tema 2 - Hardware


 

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Tema 2.

El hardware: elementos de un ordenador.


Inform��tica Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00

 

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2.1 Introducci��n 

  • Hardware: Componentes f��sicos (cables, botones, circuitos electr��nicos...)
  • Cuatro unidades funcionales b��sicas
 

Entrada 

Salida 

Memoria

masiva 

Memoria

principal 

Procesador Central (CPU) 

Perif��ricos


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2.2 El procesador central 

  • Unidad Central de Proceso (CPU = Central Processing Unit). Parte m��s importante.
    • ALU: realiza las operaciones aritm��ticas y l��gicas
    • UC: extrae instrucciones de memoria y las ejecuta
    • Reloj: genera ciclos que sincronizan las ops. (MHz)
    • Registros: pequeñas memorias temporales
    • Buses: hilos el��ctricos. De datos y de direcciones
 

    Microprocesador: circuito integrado que contiene una UC, una ALU, un reloj y registros. Existen ��familias�� de microprocesadores (Pentium, Motorola, AMD...)

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2.3 La memoria. Memoria principal 

  • Un programa debe estar ��cargado�� en MP para poderse ejecutar. S��mil ��mesa de trabajo��.
  • RAM = Random Access Memory. Vol��til. 
  • Capacidad t��pica �� 64 �� 128 Mbytes. Ampliable. 
  • Formada por palabras (de 8, 16, 32 bits...) con direcciones ��nicas. Bits de direcci��n / datos. 

 


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2.3 La memoria. Otros tipos de memoria (masiva, cach��, ROM) 

  • ROM = Read Only Memory. Programas de arranque y configuraci��n. Acceso directo, no vol��til.
  • Cach��: mem. de alta velocidad entre la MP y el procesador. Pequeña comparada con la MP. 
  • Secundaria (masiva): +lentas, +capacidad. No vol��tiles. Discos duros, disquetes, CDs... 

 


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2.3 La memoria. Jerarqu��a de memoria 

Memoria

cach�� 

Memoria

principal 

Memoria

secundaria 

Procesador

(registros) 

TIPO MEMORIA TAMAÑO T. DE ACCESO

Registros CPU  < 1 Kb  10 ns

Cach��   256-1024 Kb 20-100 ns

Mem. Ppal. (RAM) 32-256 Mb 0.25-1 microseg

Disco duro  >= 4 Gb 10-25 miliseg.

Cinta   >= 4 Gb 1-10 seg.


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2.4 Perif��ricos 

  • Perif��ricos: dispositivos de entrada + salida

    De entrada   De salida

    Teclado    Monitor

    Rat��n    Impresora

    L��piz ��ptico   Plotter...

    Joystick

    Esc��ner

    Lectores ��pticos... 

  • Algunos de E/S: pantalla t��ctil, tarjeta de sonido

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2.5 Dispositivos de entrada 

  • Teclado. Identificar teclas m��s importantes: Tab, Enter (Intro), Alt, Alt Gr, Ctrl, ESC, F1 a F12, BackSpace, Supr...
  • Rat��n 
    • ��ptico: reflejo de un rayo sobre una cuadr��cula
    • mec��nico: una bola mueve ejes vertical y horizontal
  • Esc��ner: digitaliza documentos e im��genes en archivos gr��ficos. Resoluci��n. Bits de color 

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2.5 Dispositivos de entrada (II) 

  • Detector de caracteres y marcas
    • magn��ticos: recetas, loter��as...
    • ��pticos: quinielas, ex��menes, encuestas...
  • Lectores de c��digos de barras
    • en supermercados, bibliotecas...
  • OCR (Optical Characters Reader)
    • esc��ner + software de reconocimiento
  • Reconocedores de voz
    • micr��fono + tarjeta de sonido + software
    • Algunos requieren un per��odo de aprendizaje.

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2.6 Dispositivos de salida. Monitores 

  • Pantalla dividida en pixels (puntos de imagen).
    • Un pixel formado por varios puntos de pantalla
  • Caracter��sticas
    • Tamaño en pulgadas (15, 17, 21...).
    • Monocromo / color (RGB). De caracteres / gr��ficos.
    • Resoluci��n: nº de pixels (VGA 640x480x16, SVGA...).
    • DPI: puntos por pulgada. Inverso: tamaño de punto.
    • Frecuencia de barrido. Entrelazado / no entrelazado

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2.6 Dispositivos de salida. Monitores 

  • Controlador de v��deo (tarjeta gr��fica).
    • Circuito que activa puntos en la pantalla
    • Memoria de v��deo: contiene una reproducci��n de la imagen en pantalla. A m��s colores (bits por color), m��s memoria
  • Pantallas 
    • rayos cat��dicos (CRT): de barrido. + baratas.
    • planas (LCD): en port��tiles. Bajo consumo.

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2.6 Dispositivos de salida. Impresoras: caracter��sticas 

  • Velocidad de impresi��n: caract./seg, ppm
  • Ancho del carro: A4, A3... 
  • Fuentes (tipos de letras). Fuentes TrueType 
  • Color (mezcla RGB) / Monocromas 
  • Resoluci��n: ppp (ptos. por pulgada) 

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2.6 Dispositivos de salida. Tipos de impresoras 

  • De agujas: Cabezales de 9, 12 o 24 agujas. Copias de documentos (recibos...). De 200 a 500 cps.
  • Inyecci��n: emiten chorros de tinta ionizada que se desv��a con unos electrodos. De 4 a 10 ppm. 
  • L��ser: +veloces, +calidad, +caras. Usan t��ner (polvo de carb��n) para impregnar una imagen formada en un tambor . De 4 a 300 ppm. 

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2.6 Dispositivos de E/S 

  • Multimedia:
    • tarjeta de sonido (E/S), altavoces, micr��fono
    • DVD o CD-ROM
    • tarjeta gr��fica potente (para v��deos)
    • c��mara de v��deo
    • tarjeta de v��deo (y/o TV) (E/S)
  • Pantallas t��ctiles: cajeros autom��ticos, sistemas de seguridad (reconocimiento por huellas dactilares...) 

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2.7 Dispositivos de almacenamiento secundario 

  • No vol��tiles, +lentos que mem. ppal., +capacidad, +baratos. De acceso secuencial y aleatorio. Soporte magn��tico u ��ptico.
  • Discos magn��ticos (acceso aleatorio):  
    • Superficie con ��xido magnetizable en dos sentidos
    • Pistas conc��ntricas, divididas en sectores
    • Cabeza lectora/escritora en el extremo de un brazo mec��nico. Densidad de grabaci��n.
    • Disquetes (1.44 MB), undes. ZIP (100 MB) y JAZ (1GB)
    • Disco duro: 4 a 12 GB. +Veloz, +fiable. Varios platos

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2.7 Dispositivos de almacenamiento secundario 

  • Cintas Magn��ticas (acceso secuencial):
    • +baratas, gran capacidad, +lentas.
    • para copias de seguridad y datos hist��ricos
    • mismo principio f��sico que los discos magn��ticos
    • varias densidades de grabaci��n, longitudes...
  • Discos ��pticos: CD-ROM (Compact Disc) 
    • Cada vez m��s usados para distribuir software
    • Grabaci��n en picos y valles, que producen distintos reflejos de un rayo l��ser.
    • Velocidad ��normal��: 150 kb/s. 4x, 50x. Grabadoras.

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2.7 Dispositivos de almacenamiento secundario 

  • Discos ��pticos: el DVD (Digital Versatile Disk)
    • Gran capacidad: de 4 a 17 Gb (pel��culas).
    • Como CD-ROM, pero a mucha mayor densidad de grabaci��n
    • Requieren tecnolog��a m��s cara
  • Discos magneto-��pticos 
    • Grabaci��n magn��tica, lectura ��ptica.
    • Poco difundidos.

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