¿Qué es una computadora? La respuesta más obvia y
directa a esta pregunta es: una
computadora es una máquina; que es, por otro lado, correcta.
Es cierto que
las computadoras son máquinas, tal como las lavarropas, los automóviles, los
receptores de radio o televisión, etc. Son sin embargo, por el momento al
menos, las máquinas más versátiles y
complejas en su funcionamiento potencial que ha construido la humanidad.
Las acciones básicas con que han sido diseñadas las computadoras son mucho más generales que las de cualquier otra
máquina. En efecto, cualquier máquina tiene un conjunto de acciones básicas,
digamos las instrucciones que la
máquina "entiende", y que
le permiten actuar. Así un automóvil puede frenar,
acelerar, doblar, etc. Las acciones básicas de ésta máquina tan difundida
están orientadas hacia la tarea para la cual ha sido diseñado el automóvil:
transportar algo o alguien de un punto a otro.
En el caso de
las computadoras las acciones básicas son mucho más generales y se eligen
justamente para permitir que el conjunto de ellas sea lo suficientemente
amplio, por lo menos en su alcance, para que la computadora pueda ser utilizada
en actividades muy distintas unas de otras.
El objetivo
básico fundamental de una computadora es ejecutar programas.
Justamente
por esta razón es más importante la "programación"
de las computadoras que la de otras máquinas.
El
funcionamiento de las computadoras más comunes, está basado, por lo menos por
el momento, en componentes (transistores, resistencias, etc.) y circuitos
electrónicos. Algunos de estos se encuentran dispuestos (o empaquetados si se quiere) en "pastillas", que en inglés
se conocen con el nombre familiar de chips,
generalmente con forma de rectángulo o cuadrado:
A estas
pastillas se las llama circuitos integrados (CI),
o en inglés integrated circuits (IC).
Los CI se
encuentran instalados sobre superficies planas llamadas plaquetas, tarjetas,
(en inglés cards o boards) que permiten la interconexión de
los CI y otros elementos (capacitores, resistencias, etc.) electrónicos entre
sí. Como estas conexiones se encuentran "impresas" o grabadas (de
acuerdo con el método empleado para colocarlas sobre la superficie) sobre la
superficie de las plaquetas o tarjetas, también se las llama tarjetas
impresas, en inglés printed
circuit boards.
Partes de las computadoras:
Unidad Central de Proceso.
En efecto,
uno de los aspectos más importantes de las UCPs es que las mismas sólo
reconocen un conjunto de instrucciones y sólo esas.
Está claro
que una CPU que reconoce cincuenta instrucciones, por ejemplo, no
necesariamente ejecuta programas (hechos con esas instrucciones) de cincuenta
instrucciones. De la misma manera que un ser humano que conoce tres mil palabras
puede leer libros que tengan más de tres mil palabras (puede leer y entender
cada palabra varias veces!) una UCP puede ejecutar programas muy largos,
siempre y cuando estén formados de instrucciones que ella reconoce.
Estos
circuitos emplean un reloj, así como una tabla
especial que les permite conocer cuanto tiempo tarda cada instrucción en
ejecutarse.
Este reloj
produce "ticks", ciclos o pulsos a un ritmo
determinado, es decir que hay un número fijo de ciclos por intervalo de tiempo
establecido,: Esto se denomina frecuencia.
La frecuencia
se mide
en ciclos (c/sec o sec-1)
o hercio o hertz (Hz), por segundo.
Así, por ejemplo, un reloj que mide segundos deberá tener, como mínimo, una
frecuencia de 1 Hz.
Los relojes
empleados para las computadoras deben producir muchos pulsos o ciclos por segundo
ya que las computadoras ejecutan muchas instrucciones por segundo, del orden de
varios miles. Una instrucción puede tardar, por ejemplo un micro segundo
(1" x 10-6 o
0,000001", una millonésima de segundo) en ejecutarse.
Procesadores y Micro-Procesadores.
A la UCP se la conoce, muchas
veces, como el procesador de la
computadora, quizás por ser la parte encargada de controlar el procesamiento de
la información dentro de la computadora.
Por otro
lado, es muy común hoy en día hablar de microprocesadores,
y como extensión de micro computadoras,
para referirse a aquellas máquinas que tienen microprocesadores.
En realidad
no existe ninguna diferencia substancial, o conceptual, entre los procesadores
y los microprocesadores. Es sólo una diferencia de empaquetado. Todas las
computadoras tienen UCP, o procesador. Hace unos años, por razones puramente
tecnológicas, y por que, además, era posible, se pasó de fabricar los
procesadores en una, o más, plaquetas con varios circuitos integrados, a un
procesador hecho en un solo circuito integrado. Es a estos procesadores
construidos en un solo circuito integrado, que se llaman microprocesadores.
Memoria Principal.
Hay una
estrecha relación entre la
Memoria Principal de una computadora y la UCP de la misma. El programa,
que se desea que la computadora ejecute, debe estar guardado, mientras se
ejecuta, en la
Memoria Principal , por lo menos las partes que se estén
ejecutando en un momento dado. Allí mismo, en la Memoria Principal ,
deben encontrarse los objetos o datos que sean necesarios para realizar las
acciones del programa.
La
interacción entre la
Memoria Principal y la
UCP es, entonces, permanente. Las acciones de ambas deben
estar estrechamente sincronizadas: la Memoria Principal
debe entregar a la UCP
las instrucciones del programa una a una en el orden establecido en el
programa. Así mismo debe entregar los objetos o datos necesarios para ejecutar
el programa.
Las memorias RAM, siglas en inglés de Random Access
Memory (Memoria de Acceso Aleatorio) tiene como característica principal es que cuando no está
alimentada con energía pierde (se borra) lo que tiene almacenado. Estas
memorias pueden escribirse (grabarse) y leerse muchas veces, y a gran velocidad.
Unidades de entrada, salida y almacenamiento
Los datos
deben ser ingresados desde algún punto, y la información producida debe ser “entregada”
al usuario de alguna manera. De esta manera hablaremos de dispositivos para
producir las entradas y salidas de la computadora.
Dispositivos de entrada
Teclado
El teclado ha
sido y es, todavía, el medio de entrada,
a la computadora, más común. Por lo menos para entrar caracteres.
Cada vez que
se presiona una tecla, los circuitos del teclado envían a la computadora un
código correspondiente al caracter que dicha tecla representa. Por supuesto,
tanto el teclado como la computadora, ambos "conocen" la codificación
correspondiente a cada tecla, de otra manera la comunicación sería imposible.
Dispositivos de salida
Monitor o pantalla:
La pantalla
de video comparte con la pantalla de los televisores su tecnología: el cristal
líquido (Liquid Crystal Display, LCD, en inglés).
Esta necesita
de un dispositivo electrónico para poder mostrar las salidas que la computadora
envía a la pantalla, conocido comúnmente como el controlador de video, o
la plaqueta controladora de video, etc. y es el encargado de recibir
de la UCP las imágenes
a proyectar
en la pantalla y a enviar a ésta los impulsos
electrónicos necesarios para producir las imágenes. El controlador tiene su
propia memoria (llamada memoria de video) para almacenar provisoriamente las
imágenes que se envían al monitor.
La calidad de imagen del conjunto de
controlador de video y monitor se mide en la cantidad de puntos (a
cada uno de estos puntos se lo conoce con el término pixel en inglés) que
pueden mostrar. En efecto, la pantalla puede verse como un rectángulo lleno de
pequeños puntos que pueden estar encendidos o no de acuerdo con la imagen que
se desee formar. Cuantos más puntos se puedan mostrar (en una superficie dada)
mayor será la calidad de la imagen. Es decir que cuanto mayor sea la densidad de puntos mayor será la
resolución.
La impresora:
Sirve para tener una
copia impresa de datos o figuras, en definitiva de la información elaborada o
almacenada en la computadora.
Existen diferentes tipos de impresoras, matriciales o de agujas, de inyección de tinta, láser, etc.
Las impresoras matriciales contienen en el cabezal de impresión una serie de agujas (9, 18, 24 ó 48) que golpean la cinta entintada y ésta al papel, dando lugar así a la información impresa. El número de agujas, evidentemente, implica una mayor calidad en la impresión. Las impresoras matriciales suelen disponer de una técnica denominada NLQ que consiste en imprimir el mismo carácter dos veces pero ligeramente desplazado, de este modo se puede mejorar la calidad de la impresión, aunque ésta resulta más lenta. La principal ventaja de las impresoras matriciales es su bajo costo y su rapidez. Existen impresoras matriciales de color aunque los resultados son bastante limitados.
Las impresoras de inyección contienen un cartucho de tinta para la impresión en blanco y negro y otro o otros tres con los colores Cyan, Magenta y Amarillo para la impresión en color. En estas impresoras la tinta se sitúa en el cabezal y mediante una resistencia se calienta éste que expulsa una burbuja de tinta contra el papel. Las impresoras de inyección producen muy buenos resultados en la impresión tanto en blanco y negro como en color. Debido a su reducido coste y a su calidad son hoy día las de mayor aceptación.
Las impresoras láser utilizan un tambor fotosensible que es activado por un láser, este tambor después de ser activado por el láser queda impregnado por el carboncillo del toner que puede pasar al papel. Las impresoras láser producen documentos de gran calidad y con una velocidad superior a las de inyección, pero requieren de una memoria o buffer elevada y suelen ser mas caras.
Existen otros tipos de impresoras como las de margarita, transferencia térmica de cera, de sublimación, etc.
Nos quedan las unidades de almacenamiento:
Discos:
http://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_disco_duro
Discos externos:
http://definicion.de/disco-duro-externo/
Memoria flash:
http://es.kioskea.net/contents/369-tarjeta-de-memoria-memoria-flash
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