Informática Aplicada a las Ciencias Sociales

Grado en Ciencia Política y Gestión Pública

Hardware

Elaborado por Rafael Barzanallana

Hardware

Contenido capítulo:

  • Bits y sus fundamentos
  • El Sistema Binario
  • El Sistema Hexadecimal
  • El microprocesador
  • Rendimiento de un ordenador
  • Memoria RAM
  • Buses, puertos y periféricos
  • Dispositivos de entrada
  • Dispositivos de salida
  • Sistemas de almacenamiento
  • El futuro del almacenamiento

Bits y sus fundamentos

  • Significado de la palabra información:

    • Comunicación que tiene valor porque informa

    • Cualquier cosa que puede ser comunicada, independientemente de su valor (C. Shannon)

  • Ordenadores digitales

    • Manejan la información en base a dígitos (discretos)

    • Bit es la unidad de información, toma valores discretos

Sistema binario

  • Es un sistema posicional, análogo al decimal

  • El valor en cada posición viene dado por potencias de 2

  • Para convertir un número en base 2 al sistema decimal, hay que multiplicar el dígito (0 o 1) por la potencia de 2 correspondiente a su posición

binario a decimal

Este número equivale a 1×8 + 1×4 + 0×2 + 1 + 1×(1/2) + 0×(1/4) + 1×(1/8) = 13.625 en decimal

Sistema hexadecimal

  • Es un sistema posicional, análogo al decimal y al binario

  • El valor en cada posición viene dado por potencias de 16

  • Como solo se dispone de 10 caracteres para dígitos, se añaden las letras A, B, C, D, E y F
  • Para convertir un número en base 2 al sistema decimal, hay que multiplicar el dígito (0 o 1) por la potencia de 16 correspondiente a su posición

hexadecimal a decimal

Este número equivale a 2×16×16 + 14×16 + 6 + 10/16 + 3/(16×16)

Microprocesador o CPU

  • Ejecuta las instrucciones que se proporcionan al ordenador mediante los programas
  • Procesa operaciones elementales, tales como: sumas, restas, multiplicaciones, divisiones y comparaciones
  • Opera con números enteros y en un rango limitado

    • microprocesador

Rendimiento de un ordenador

Depende de los siguientes factores:

  • Frecuencia de reloj a la que opera la CPU

  • Arquitectura de la electrónica del ordenador

  • Número de bits que gestione (conocido como tamaño de palabra)

Memoria RAM

  • Lugar donde almacenar los programas, datos de los usuarios y resultados

  • Formada por circuitos integrados capaces de conmutar entre dos estados

  • No es permanente, se pierde el contenido al desconectar la alimentación eléctrica

  • Otros tipos en desarrollo: ferroeléctricas, magnéticas, biológicas ...

Buses, puertos y periféricos

    Lugares por donde circula la información

  • Buses: conectan el microprocesador con la memoria RAM y electrónica de la placa base, también con los zócalos de expansión

  • Puertos: interfaz a través de la cual los diferentes tipos de datos se pueden enviar y recibir

  • Periféricos: dispositivo que se conecta al ordenador. Sin periféricos un ordenador no sirve para casi nada

Buses, puertos y periféricos

Detalles placa base PC

Dispositivos de entrada

Componentes del ordenador que posibilitan la entrada de datos y programas

  • Teclado y sus tipos

    • Análogos a los de máquinas de escribir electrónicas

    • Ergonómicos

    • Virtuales

    • Flexibles de silicona

    • Aptos para ambientes agresivos

    • Con radiación UV frente a microorganismos

Dispositivos de entrada

  • Dispositivos de señalización
    • Con las interfaces gráficas de usuario es imprescindible disponer de un dispositivo que permita señalizar y efectuar selecciones desde la pantalla

    • Ratón

    • Trackball

    • Touchpad o trackpad

    • Pointing stick o TrackPoint

    • Joystick

Dispositivos de entrada

  • Dispositivos de lectura
    • Para proporcionar gran cantidad de información al ordenador existen diversas alternativas al teclado

    • Lectores ópticos de marcas. Útiles para corrección de exámenes tipo test

    • Lectores de caracteres de tinta magnética. De uso en cheques bancarios

    • Lectores de códigos de barras. Habituales en los terminales punto de venta

    • Escáneres. Útiles para capturar información impresa

Dispositivos de entrada

  • Dispositivos de lectura

    • Digitalizador de vídeo. De interés en sistemas multimedia

    • Digitalizador de audio. De interés en sistemas de reconocimiento de voz

    • Sensores. De aplicación en industria y domótica

    • Fotografía digital. Captura imágenes mediante un sensor tipo CMOS o CCD

Dispositivos de salida

Componentes del ordenador que permiten mostrar los resultados

  • Pantallas y sus tipos

    • Tubo de rayos catódicos (TRC)

    • Cristal líquido (LCD). Variantes LED y puntos cuánticos

    • Plasma

    • OLED y AMOLED

    • Flat Panel Display (FDP)

    • Láser

Pantallas y sus tipos

  • Cristal líquido

    Pantalla LCD

Esquema funcionamiento de una pantalla LCD

Dispositivos de salida

  • Pizarra electrónica

    • Consiste básicamente en un ordenador multimedia conectado a internet con un videoproyector que reproduce las imágenes sobre una pantalla situada en un lugar relevante del aula. Consta de:
    • Ordenador multimedia, con DVD, altavoces y micrófono

    • Conexión de alta velocidad del ordenador a internet

    • Conexión del ordenador a una antena de televisión

    • Videoproyector accionado con un mando a distancia

    • Escáner y opcionalmente impresora

    • Webcam

Dispositivos de salida

  • Videoproyectores

    • Es un aparato que recibe una señal de vídeo y proyecta la imagen en una pantalla usando un sistema de lentes, permitiendo así mostrar imágenes fijas o en movimiento. Tipos:
    • LCD

    • DLP

    • Tritubo

    • LED

Dispositivos de salida

  • Impresoras

    • De impacto

      • Impresión mediante el impacto de una especie de martillo sobre una cinta entintada que se sitúa sobre el papel. Tipos:
      • De línea

      • Matriz de agujas

      • Margarita

    • Sin impacto
      • Inyección de tinta

      • Láser

      • Sublimación

Dispositivos de salida

  • Impresoras

    Impresora láser

Esquema funcionamiento de una impresora láser monocroma

Dispositivos de salida

  • Impresoras

    • Impresoras fotográficas

      • Pequeños dispositivos que permiten lograr impresiones con calidad fotográfica, siempre que se use un papel especial. Hay dos tecnologías, sublimación e inyección de tinta

    • Equipos multifunción

      • Agrupan la impresora con fotocopiadora, escáner y muchos también con telecopia (fax). Hay dos tecnologías, láser e inyección de tinta

Dispositivos de salida

  • Impresoras

    • Impresoras 3D

      • Crean piezas volumétricas a partir de un diseño por ordenador, o a partir de un escáner tridimensional. Dos tecnologías: inyección y deposición fundida
    • Impresoras 4D
      • Compuestos biomiméticos que se reprograman en base a estímulos externos. Por ejemplo, recubrimiento de automóvil que cambia su estructura para adaptarse a un ambiente húmedo o salino, para proteger de la corrosión, o el uniforme de un soldado que podría alterar su camuflaje o proteger más eficazmente contra el gas venenoso o metralla al contacto

Dispositivos de salida

  • Tarjetas de sonido

    • Sirven para digitalizar las ondas sonoras introducidas a través del micrófono, o convertir los archivos sonoros digitales en un formato analógico para que puedan ser reproducidos por altavoces

Dispositivos de almacenamiento

Sirven para almacenamiento masivo de forma permanente, los más utilizados son los soportes magnéticos

  • Cintas magnéticas

  • Discos magnéticos

  • Disquetes

  • Discos ópticos

  • Dispositivos de estado sólido (pendrive)

Dispositivos de almacenamiento

El futuro del almacenamiento en laboratorios de investigación

  • Bacterias

  • Sustancias orgánicas

  • ADN

  • Nanotecnología

Universidad de Murcia