Componentes de un Sistema Microinformático del Ministerio de Educación

Componentes de un Sistema Microinformático

COMPONENTES DE UN SISTEMA MICROINFORMATICO

Caso práctico Elaboracion propia (Uso educativo no comercial)

CASO: Alberto y Ana son dos hermanos que quieren comprarse un nuevo ordenador para sus tareas del instituto. Sus padres no están convencidos y, como si se tratara de una empresa, les ha pedido a sus hijos que hagan un presupuesto. Básicamente necesitan el equipo para navegar por internet, hacer pequeñas presentaciones y documentos de texto para el instituto y jugar de vez en cuando (sobre todo Alberto). ¿Serías capaz de describir el equipo que deben comprar y ajustarte al presupuesto asignado? ¿ Te atreverías comprarlo por piezas y montarlo tú mismo?

GOBIERNO DE ESPAÑA

MINISTERIO DE EDUCACIÓN Y FORMACIÓN PROFESIONAL

Ministerio de Educación y Formación Profesional. (Dominio público) Materiales formativos de FP Online propiedad del Ministerio de Educación y Formación Profesional.

Selección de Componentes Estándar

Aviso Legal1 .- Selección de componentes de equipos microinformáticos estándar

Caso práctico

Para la realización de este curso a distancia, has estado pensando en la necesidad de comprar un nuevo equipo informático. El propósito principal del equipo es navegar por internet y realizar las prácticas del curso. ¿Sabrías especificar las características del mismo?

Los ordenadores personales han sufrido una impresionante evolución en las dos últimas décadas. Hoy en día son muy contadas las aplicaciones que no pueden ser resueltas por casi cualquier equipo informático inferior a 600€.

Incluso los grandes servidores se han convertido en almacenes de máquinas virtuales, donde un equipo físico comparte sus recursos entre varios sistemas operativos funcionando al tiempo sobre el mismo Hardware.

La elección del usuario corriente no es fácil: ¿ Qué escoger entre tanta y tan variada oferta? La publicidad de las tiendas de informática están plagadas de términos Hardware incomprensibles, y el conjunto de aplicaciones que un usuario puede llegar a manejar es tan variado como actividades humanas existen hoy día.

Si quisiéramos simplificar el proceso de elección la palabra clave sería equilibrio. De nada sirve sólo comprar un gran procesador si la memoria es escasa. Para qué comprar varios discos duros de cientos de gigas si sólo vamos a guardar textos. Que sentido tiene comprar la última tarjeta gráfica del mercado, si no vamos a jugar nunca con el equipo.

Reflexión sobre Componentes

Reflexiona ¿Por qué es necesario comprar memoria, disco duro, procesador? ¿ Qué relevancia auténtica tiene cada uno, y cómo interactúan entre ellos?

Bloques Funcionales de un Sistema Microinformático

2 .- Identificación de los bloques funcionales de un sistema microinformático

Caso práctico

FUJITSU ...... SIEMENS

Propietarioc Jose Erder Berg dorto 67 tareas scurry Microso Licencia: CC0

CASO: Luis, el padre de Ana y Alberto tiene un teléfono móvil smartphone. La madre, Marta, usa una tablet para su trabajo, que le permite conectarse al servidor de su oficina. En casa además tienen una consola de juegos de última generación, dos calculadoras científicas, y un viejo commodore 64 (el padre es un nostálgico, y aunque no funciona no lo quiere tirar). Incluso en el coche existe un ordenador de a bordo que les avisa del consumo de gasolina

¿Son realmente distintos todos estos equipos? ¿ Podrías identificar similitudes en cuanto a su funcionamiento?

En este apartado vas a realizar un acercamiento teórico a la estructura de cualquier sistema informático. Entenderás las partes comunes a todos ellos y cuáles son las funciones que desempeñan. Además aprenderás a distinguir los componentes Software del ..... Hardware de un equipo, y dentro de éste diferenciarás entre ...... .......... ......... software de base y software de aplicación.

Por tanto, en este apartado abarcaremos tres aspectos: . Principales funciones de cada bloque . Tipos de memoria. Características y funciones de cada tipo . Software de base y software de aplicación.

Funciones Principales de Cada Bloque

2.1 .- Principales funciones de cada bloque

Este apartado mostrará los principios básicos de arquitectura de computadores. Para ello se realizará una síntesis de los elementos funcionales fundamentales, partiendo para ello del modelo de la máquina de Von Neumann, y enlazando posteriormente el modelo teórico con un equipo real.

Estructura Básica: Máquina de Von Neumann I

2.1.1. Estructura básica: Máquina de Von Neumann I

El modelo actual de todos los equipos informáticos fue establecido en 1946 por John Von Neumann, un matemático húngaro. La idea directriz de su modelo era construir una máquina que contuviera almacenado el programa a ejecutar, y que fuera conducida por una unidad central de control.

UAL UC Memoria AC CP RE RD RT Bus de Direcciones RM RM + Bus de Datos Periférico 1 Interfaz E/S ... Periférico N Unidad de E/S

Elaboración propia (Uso educativo no comercial)

Según el modelo, los componentes de una computadora son los siguientes:

• Unidad Central de Proceso (ó CPU): compuesta a su vez por ALU, UC y registros: Unidad Aritmético Logica (ALU): realiza operaciones elementales (+-/&| ... ), sobre los datos que provienen de la memoria principal o registros de la propia unidad. Unidad de Control_(UC): lee, una tras otra, las instrucciones de máquina almacenadas en memoria principal, y genera las señales de control necesarias para su ejecución.
• Registros: elementos de memorización que contienen información relativa al programa en ejecución, y de control del propio procesador.
• Memoria principal: unidad dividida en celdas que se identifican mediante una . dirección. Es la encargada de memorizar tanto datos como programas.
• Unidad de E/S: realiza la transferencia de información a los Periféricos (unidades exteriores, como teclado, ratón, impresora, pantalla).
• Buses: caminos por los que instrucciones y datos circulan entre las unidades del ordenador.

El núcleo de todo ordenador es la CPU, cuya primera función es ejecutar programas, (codificados en lenguaje máquina). Un programa es un conjunto de instrucciones almacenadas en posiciones sucesivas de memoria, y ejecutadas secuencialmente. En memoria residen tanto los programas, como los datos sobre los que éstos actúan.

El funcionamiento de la CPU consistirá en ir extrayendo sucesivamente instrucciones de la memoria, interpretarlas, extraer de la memoria los operandos implicados en la operación, enviarlos a la unidad que realiza las operaciones y hallar el resultado.

Formalmente:

• Lectura en memoria para extraer la nueva instrucción a ejecutar.
• Descodificación de la instrucción, y cálculo de las direcciones de los operandos implicados.
• Ejecución de la operación: paso de operandos de memoria a ALU, y ejecución.
• Almacenamiento de resultados, y cálculo de la instrucción siguiente.

Autoevaluación de la Máquina de Von Neumann

Autoevaluación De las siguientes afirmaciones sólo una es falsa.

O Las videoconsolas tienen sistema operativo incluido. O No todos los ordenadores necesitan disco duro. O Un smartphone es un ordenador sin procesador. O Un servidor puede tener varios procesadores.

Incorrecto Incorrecto Correcta: Un smartphone, como cualquier otro tipo de sistema informático, necesita de un procesador para poder funcionar. IncorrectoSolución 1. Incorrecto 2. Incorrecto 3. Opción correcta 4. Incorrecto

Estructura Básica: Máquina de Von Neumann II

2.1.2. Estructura básica: Máquina de Von Neumann II

Como ya se ha dicho, el esquema de Von Neumman sigue vigente en nuestros días. Sin embargo, para entender mejor como se relaciona con los componentes actuales de un ordenador, podemos realizar la siguiente representación:

CPU (Microprocesador)

Memoria interna ALU RAM Lectura/Escritura ROM Lectura Controlador de memoria Registros UC Bus de sistema (FSB) Comunicacione s Internas Interfaz de Entrada Interfaz de Salida Teclado Ratón WebCam ( ... ) TFT Impresora Altavoces ( ... ) Memoria Externa Discos Duros Unidades Ópticas Memorias USB Discos Duros

Elaboración propia (Uso educativo no comercial)

En ella vemos ya como existen distintos tipos de memoria (que estudiarás más adelante), y cómo el microprocesador integra en un mismo componente la ALU, UC, Registros, elementos de comunicación interna y parte de la memoria del sistema. Los distintos buses del sistema interconectan el procesador con el resto de componentes. La memoria se ha jerarquizado en memoria interna (más rápida) y externa (o soportes de almacenamiento externo: más lenta pero más abundante y económica).

Estructura Básica: Máquina de Von Neumann y Placa Base

2.1.3. Estructura básica: Máquina de von neumann

Como último paso, podríamos tratar de ver las semejanzas con el esquema genérico de una placa base (más adelante te explicaremos que la placa base es el componente matriz a partir del cual se montan el resto de componentes de un ordenador):

Conector de tarjeta gráfica Procesador Bus de procesador Memoria Bus gráfico (AGP o PCI Express) Burs de memoria Controlador de memoria & ROHS O FCCq IMPORTANTE PC IDE SATA USB Red Audio Memoria CMOS Conectores PCI LPC Super I/O Serie Paralelo Disquete Teclado 00

Elaboración propia (Uso educativo no comercial)

En la imagen de la izquierda se representa el diagrama de bloques de funcionamiento de una placa base (genérica, es aplicable a muchos modelos). Este diagrama de bloques constituye una versión actualizada del modelo de Von Neumman.

A la derecha presentamos la fotografía de una placa base (AsusRock G41M-GS) en la que se han superpuesto los nombres de los bloques principales.

Autoevaluación del Teclado en el Modelo Von Neumann

Autoevaluación 3 I - C P : 1 - L .. .. M , N T . A . · J , Elaboración propia (CCQ)

Según el modelo Von Neumann, el teclado del ordenador es ...

O Algo ajeno al ordenador, y por tanto no está incluido en el modelo. O Un periférico, que será controlado por la Unidad de E/S a través de una interfaz. O Parte de la ALU, y el cable del teclado es el bus de datos.

Incorrecto Correcta: Una teclado es un periférico de entrada, que como todos los periféricos se conecta a través de la unidad de E/S. Incorrecta DX10 : ASRock FSB1333 G41M-GS DDR2 1066 - Dual Channel Flash (BIOS) Kimon Berlin (CC BY-SA) EuP Ready Bus interno Controlador de entradas/salidas Bus Bus . O Shift 2Solución 1. Incorrecto 2. Opción correcta 3. Incorrecto

Software Base y de Aplicación

2.2 .- Software base y de aplicación

Caso práctico

------- H A Componentes de vt putene - el teclado del ore y por tanto no 1 Finoal le del teclado es el opositor Montaje y mantenimiento de equipos os perifericos se cor > OBJETIVO: Montar y mantener equipos microinformáticos y periféricos comunes y adquirir una vision global y actualizada del CION Conexión a Existor sonoto 11 mercado tades, sus distintas d de los ordenador emas. En este apar ipo y los distintos Haga clic para agregar notas : tico tiene partes tan Mes: procesos que. oir lo que oyes pc noces la diferencia Inicio Captura pantalla de Windows (Copyright (cita) Microsoft)

CASO: Alberto, el hijo de Luis, quiere comprase un nuevo ordenador. A su padre le argumenta que con el equipo de casa no puede ejecutar las últimas aplicaciones. El padre opina que lo mejor que puede hacer es instalar una distribución de Linux, y así se ahorra de problemas. Ana, la hermana, cree que no, que si el equipo es viejo, la memoria va a ser insuficiente para cualquier sistema operativo. La madre, Marta, piensa que sus hijos sólo quieren utilizar el ordenador para jugar, y que con el ordenador actual se pueden arreglar para usar cualquier aplicación.

¿Quién crees que tiene razón?

Hasta este punto has visto como es el esquema interno de un computador, sus distintas partes y como se interrelacionan, pero es evidente que falta algo. La autentica utilidad de los ordenadores las aportan las aplicaciones que nos ofrecen de cara a solucionar nuestros problemas. En este apartado veremos esa distinción, y serás capaz de distinguir entre el Hardware de un equipo y los distintos tipos de Software existentes.