Unidades funcionales de un ordenador.
1. Las unidades funcionales.
1.1. ¿Qué es un ordenador?
Un ordenador es una máquina cuyo cometido es recibir unos datos, procesarlos y ofrecer los resultados de ese procesamiento.
Nosotros entendemos por ordenador el equipo de sobremesa o portátil que tenemos en casa, pero realmente hay una gama de ordenadores mucho más amplia que nos rodea en nuestro día a día, por ejemplo una lavadora, un reloj digital, un teléfono móvil...
1.2. ¿Qué es una unidad funcional?
En el ordenador, como en la vida misma, hay una gran cantidad de componentes con diferentes cometidos. Las unidades funcionales engloban a los componentes en base a la función que desempeñan.
1.3. Unidades funcionales de un ordenador.
Si tenemos en cuenta lo que son las unidades funcionales y el papel que desempeñan en un ordenador, entonces las unidades funcionales de un ordenador son:
- Unidad de entrada/salida (UE/S): la forman los elementos utilizados para introducir y mostrar la información.
- Unidad de memoria (UM): sus elementos almacenan la información en el ordenador.
- Unidad Aritmético-Lógica (UAL): se encarga de realizar las operaciones que sean necesarias para procesar la información.
- Unidad de Control (UC): dirige al resto de unidades para su correcto funcionamiento.
Esta forma de organización se llama modelo Von Neumann y fue presentado por el matemático húngaro John Von Neumann, en 1945. En la actualidad es el más aceptado.
En realidad, un ordenador no tiene porqué disponer de todas estas unidades funcionales y; de la misma manera, puede contar con mas de una unidad funcional del mismo tipo.
1.4. Los buses de comunicación
Todas las unidades necesitan comunicarse entre sí. Para hacerlo utilizan los buses.
Un bus es una vía que comunica dos puntos. Físicamente puede ser un cable o una vía de un circuito.
Según envíen la información, pueden ser buses paralelos o buses serie.
Práctica 1
Como una imagen, y no digamos un vídeo, vale más que mil palabras, mientras ves este vídeo (parte 1 y parte 2) apunta los pasos a seguir para montar un ordenador.
Si no conoces el significado de alguna palabra que se mencionen en el vídeo entonces toma nota de ellas.
Fecha tope de entrega: 23/09/11
Práctica 2
Después de leer el apartado sobre las Unidades funcionales de un ordenador que hay en la página del blog sobre MCI, realiza las siguientes actividades.
- Realiza una presentación de diapositivas sobre este apartado. Aplicalé la misma transición entre diapositivas a todas ellas.
- Busca imágenes en Internet sobre: Ordenador, Esquema del modelo Von Neumann, buses de comunicación en un circuito. Añade las imágenes a la presentación.
- Busca en la wikipedia los conceptos de bus paralelo y bus serie y explica las diferencias entre ellos. Añade estos conceptos en el apartado Notas de la diapositiva correspondiente.
Práctica 3
Para saber porqué la información es digital nos introduciremos en este tema empezaremos con esta actividad que nos introducirá a los sistemas de codificación de la información. Ver.
- Busca en la wikipedia el término ASCII.
- Escribe tu nombre en binario y explica como lo has hecho.
Fecha tope de entrega: 26/09/11
Práctica 4
Este tema, también básico es el de las unidades de información. Haz clic aquí para acceder.
Resuelve las preguntas y apunta, tanto el enunciado como la solución en un documento que guardarás en tu carpeta de MCI con el nombre Unidades de medida de la información.
Fecha tope de entrega: 29-09-11
Práctica 5
Toma apuntes mientras ves el documental de “El ordenador” (parte 2, parte 3, parte 4, parte 5), y luego con tu equipo recopila y ordena toda la información que has recogido. Formula 10 preguntas interesantes, con sus respuestas, sobre el documental que acabas de ver.
Fecha tope de entrega:
2. La unidad de memoria.
La unidad de memoria se encarga de almacenar la informacion del ordenador. El componente que almacena se llama memoria y puede ser de dos tipos:
- Memoria principal: se corresponde con la memoria RAM (RAndom Access Memory). Es un dispositivo totalmente electrónico y que funciona a muy altas velocidades. Sin embargo, tiene una capacidad reducida y un precio relativamente alto.
- Memoria secundaria: se corresponde con los discos. Estos dispositivos además de electrónicos, son mecánicos y tienen una velocidad más moderada. Por el contrario, tienen más capacidad y menor coste que la memoria principal.
Los datos de la memoria principal se organizan en una especie de casilleros numerados, de forma que toda la información almacenada se puede localizar rapidamente. El casillero recibe el nombre de posición de memoria, y su identificación o número de orden se denomina dirección de memoria.
La capacidad de la memoria principal de los ordenadores varía de unos a otros. Cuando se almacena un dato en una posición de la memoria, este permanecen ella hasta que sea sustituido por otro o hasta que se interrumpa la alimentación eléctrica, es decir, se apague el equipo.
Hay una memoria especial en la RAM, pero mucho más rápida, llamada memoria cache. Su cometido es hacer una copia de los datos a los que se accede. De esta manera, cuando se necesitan por segunda vez ya "están a mano".
La memoria caché también existe en la memoria secundaria, recibiendo el nombre de caché de disco y funciona de forma parecida a la memoria caché.
Práctica 6
Busca en una tienda virtual de informática el menor precio de:
- Memoria RAM de 2 GB, 4 GB, 8 GB. (memoria principal)
- Disco duro: 500 GB y 2 TB. (memoria secundaria)
- Disco CD+RW de 700 MB. (memoria secundaria)
- Disco DVD de 4,7 GB. (memoria secundaria)
- Llave USB de 2 GB y de 8 GB. (memoria secundaria)
Ahora calcula a cuanto sale el GB. de cada uno de estos tipos de memoria y haz una lista ordenando de mayor a menor.
Guarda el ejercicio con el nombre Practica 6 en tu carpeta de MCI.
Práctica 7
Busca en wikipedia la definición de:
- CPU
- Unidad de control
- Unidad aritmético-lógica.
Añade una imagen o esquema representativa de cada uno de ellos.
3. La unidad central de proceso.
La CPU (Central Process Unit) procesa la información que le llega al equipo. El componente encargado de ello se le llama popularmente, microprocesador.
Además hay otros chips en el ordenador que auxilian al microprocesador, pero este es el que lleva la mayor carga.
Como hemos visto la CPU la componen las siguientes unidades:
3.1. Unidad aritmético-lógica (ALU)
Esta formada por la circuiteria encargada de realizar operaciones sobre los datos. Esta unidad es la que realmente transforma la información. Esta unidad es la que realmente transforma la información, es decir, es el "brazo ejecutor".
3.2. Unidad de control (CU)
Esta compuesta por la circuitería del microprocesador, encargada de coordinar el movimiento de la información y el funcionamiento de todos los componentes del equipo. Es algo así como la "central de operaciones".
Las ordenes que lanza la UC se llaman instrucciones y no se ejecutan aleatoriamente sino que van sincronizadas por el reloj del sistema.
El reloj del sistema funciona a una determinada velocidad, que se mide en megahertzios (millones de ciclos por segundo). Las instrucciones, dependiendo de lo complejas que sean, podrán emplear uno o varios cientos de ciclos en ejecutarse.
4. La unidad de entrada/salida
Esta unidad está compuesta por los componentes que permiten introducir y/o mostrar información del equipo.
A todos estos componentes se les conoce por el nombre de periféricos y pueden ser de tres tipos:
- Periféricos de entrada: Se utilizan para introducir información del ordenador. Por ejemplo, un teclado.
- Periféricos de salida: se utilizan para mostrar información del ordenador. Por ejemplo, un monitor.
- Periféricos de comunicaciones: se utilizan tanto para introducir como para extraer información del equipo. Por ejemplo, un modem.
Resumen esquemático del tema
Práctica 8
Realiza las siguientes actividades jclic y por cada una de ellas apunta los conceptos que has repasado.
Práctica 9
Realiza individualmente el test del tema entregado en fotocopias Evalua tus conocimientos. Copia en un documento la pregunta y la respuesta correcta.
Practica 10
En esta práctica nos introduciremos en la historia de los ordenadores.
Mira el siguiente video ilustrativo, y así en 5 minutillos tendrás una idea de como evolucionaron estas máquinas.
Realiza los apartados 1 y 2 de la ficha de trabajo del tema entregada en fotocopias.
Practica 11
1. Enumera las unidades funcionales del ordenador y di para que sirven.
2. Di para que sirve la Unidad de Memoria y ordena de menor capacidad a mayor los tipos de memorias que conoces.
Práctica 12
En un microprocesador de 16 bits deseamos ejecutar un programa que ocupa 20000 posiciones de memoria y que además necesita espacio para: 10000 números enteros (16 bits), 5000 números reales de simple precisión (32 bits), 2000 números reales de doble precisión (64 bits) y 1000 alarmas binarias (1 bit).
Indica la capacidad mínima de la memoria necesaria en posiciones de memoria, bits, bytes y kilobytes.
Supón que las posiciones de memoria son de 16 bits.
Práctica 13.
1. Define lo que es un megahertzio.
2. Explica lo que es el mito del megahertzio.
3. ¿Es más rápido un ordenador cuyo procesador vaya a 200 Mhz. que uno que vaya a 300 mhz.?
Razona la respuesta.
Aquí tienes un par de enlaces para responder a las preguntas:
http://www.monografias.com/trabajos28/sistemas-informatica/sistemas-informatica.shtml#megahert
http://es.wikipedia.org/wiki/Megahercio
EXAMEN TEMA 1: Martes, 18 de Octubre. Hora: 12:10. Apuntes: Aquí.
Plan de estudio:
Viernes: Las unidades funcionales.
Sabado: La unidad de memoria.
Domingo: La unidad central de proceso y la unidad de entrada/salida.
Para cada uno de los apartados:
- Leer apartado entero con detenimiento.
- Copiar lo subrayado en clase a la libreta (resumen).
- Hacer un esquema.
- Memorizar el esquema.
Lunes: Estudiar el resumen. Hazte preguntas de cada uno de los apartados para ver si te lo sabes, no espereís el día del exámen para que yo os haga la primera pregunta del tema!.
¡Y no os olvideís de memorizar el esquema!.
¡A por ellos que son pocos y cobardes! (Los apuntes me refiero! :-D)
Vídeo introductorio de como montar un ordenador en 6 entregas:
Otro vídeo sobre el montaje de ordenadores:
A la tercera va la vencida, por si no ha quedado claro con los otros:
Y ahora veamos el ordenador desde dentro. Mira, mira!
Actividades jclic sobre los ordenadores:
Videos:
- Como montar la fuente de alimentación.
- Diferencias entre una fuente AT y una fuente ATX
- Partes de una fuente
- Componentes electrónicos básicos
- Como se hacen los circuitos impresos
- Las unidades funcionales del ordenador
- La vida de las neuronas
- Disipadores de calor con refrigeracion por agua
- Disipadores de calor con refrigeración líquida
- CPU sin ventilador
- Explosión de la CPU
- Explosión de la CPU 2
Sobre el futuro de la informática:
Práctica de "mestre a casa" dedicada a la placa base.
CONTINUAMOS EN LA PLATAFORMA MOODLE DEL CENTRO ...