La arquitectura de
computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de
un sistema que conforma una computadora. Es decir, es un modelo y una
descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño
para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que
la unidad central de proceso (CPU) trabaja internamente y accede a las
direcciones de memoria.
La arquitectura de
una computadora explica
la situación de sus componentes y permite determinar las posibilidades de
un sistema informático,
con una determinada configuración, pueda realizar las operaciones para
las que se va a utilizar. La arquitectura básica de cualquier ordenador
completo está formado por solo 5 componentes básicos: procesador, memoria RAM,
disco duro, dispositivos de entrada/salida y software.
PROCESADOR
Es el cerebro del sistema, encargado de procesar
todos los datos e informaciones. A pesar de que es un dispositivo muy
sofisticado no puede llegar a hacer nada por sí solo. Para hacer funcionar a
este necesitamos algunos componentes más como lo son memorias, unidades de
disco, dispositivos de entrada/salida y los programas. El procesador o núcleo
central está formado por millones de transistores y componentes electrónicos de
un tamaño microscópico. El procesamiento de las tareas o eventos que este
realiza va en función de los nanosegundos, haciendo que los miles de
transistores que contiene este trabajen en el orden de los MHz. La información
binaria se introduce mediante dispositivos periféricos que sirven de interfaz
entre el mundo exterior con el usuario. Estos periféricos lo que van a hacer
será traducir la información que el usuario introduce en señales eléctricas,
que serán interpretadas como unos y ceros, los cuales son interpretados de una
manera más rápida por la computadora, ya que el lenguaje maquina utiliza el
código binario para ser interpretado por el computador.
MEMORIA
En la memoria se almacena el programa y los
datos que va a ejecutar el CPU. Las instrucciones son códigos binarios
interpretados por la unidad de control, los datos de igual manera se almacenan
de forma binaria.
Las diversas tecnologías de almacenamiento, dependen del
tiempo de acceso a los datos; por lo tanto se realiza un diseño jerárquico de
la memoria del sistema para que esta pueda acceder rápidamente a los datos. El
principio de que sea más rápida la memoria haciendo que tenga velocidades
similares al CPU, sirve para diseñar el sistema de memoria. La memoria
principal de los computadores tiene una estructura similar a la mostrada en el
esquema de la Figura 1.4. Se considera como una matriz de celdas en la que la
memoria puede acceder a los datos aleatoriamente.
ENTRADA/SALIDA
En informática, periférico es la denominación genérica para designar al aparato o dispositivo auxiliar e independiente conectado a la unidad central de procesamiento de una computadora.
Se consideran periféricos a las unidades o dispositivos de hardware a través de los cuales la computadora
se comunica con el exterior, y también a los sistemas que almacenan o
archivan la información, sirviendo de memoria auxiliar de la memoria principal.1
Se considera periférico al conjunto de dispositivos que sin pertenecer al núcleo fundamental de la computadora, formado por la unidad central de procesamiento (CPU) y la memoria central, permitan realizar operaciones de entrada/salida
(E/S) complementarias al proceso de datos que realiza la CPU. Estas
tres unidades básicas en un computador, CPU, memoria central y el
subsistema de E/S, están comunicadas entre sí por tres buses o canales
de comunicación:
- Direcciones, para seleccionar la dirección del dato o del periférico al que se quiere acceder.
- Control, básicamente para seleccionar la operación a realizar sobre el dato (principalmente lectura, escritura o modificación).
- Datos, por donde circulan los datos.
Los periféricos pueden clasificarse en las siguientes categorías principales:
- Periféricos de entrada: captan y digitalizan los datos de ser necesario, introducidos por el usuario o por otro dispositivo y los envían al ordenador para ser procesados.
- Periféricos de salida:
son dispositivos que muestran o proyectan información hacia el exterior
del ordenador. La mayoría son para informar, alertar, comunicar,
proyectar o dar al usuario cierta información, de la misma forma se
encargan de convertir los impulsos eléctricos en información legible
para el usuario. Sin embargo, no todos de este tipo de periféricos es
información para el usuario. Un ejemplo: Impresora.
- Periféricos de entrada/salida (E/S): sirven para la comunicación de la computadora con el medio externo.
- Periféricos de almacenamiento: son los dispositivos que almacenan datos e información. La memoria de acceso aleatorio no puede ser considerada un periférico de almacenamiento, ya que su memoria es volátil y temporal. Ejemplos: Disco duro, Memoria flash, Cinta magnética, Memoria portátil, Disquete, Grabadora o lectora de: CD; DVD; Blu-ray; HD-DVD.
- Periféricos de comunicación: permiten la interacción entre dos o más dispositivos.
Periféricos de entrada
Ratón o mouse de computadora.
Son los que permiten introducir datos externos a la computadora para
su posterior tratamiento por parte de la CPU. Estos datos pueden
provenir de distintas fuentes, siendo la principal un ser humano. Los
periféricos de entrada más habituales son:
- Teclado (keyboard)
- Ratón (mouse)
- Panel táctil (touchpad)
- Escáner (scanner)
- Escáner de código de barras
- Escáner de Código QR (quick response code, código de respuesta rápida)
- Sensor de huella digital
- Cámara web (webcam)
- Cámara digital
- Micrófono
