DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA

HARDWARE - SOFTWARE

HARDWARE

Hardware es la parte física de un computador y más ampliamente de cualquier dispositivo electrónico. El término proviene del inglés y es definido por la RAE como el equipo de una computadora, sin embargo, es usual que sea utilizado en una forma más amplia, generalmente para describir componentes físicos de una tecnología, así el hardware puede ser de un equipo militar importante, un equipo electrónico, un equipo informático o un robot. El hardware se refiere a todos los componentes físicos (que se pueden tocar), en el caso de una computadora personal serían los discos, unidades de disco, monitor, teclado, la placa base, el microprocesador.

Software

El Software es el soporte lógico e inmaterial que permite que la computadora pueda desempeñar tareas inteligentes, dirigiendo a los componentes físicos o hardware con instrucciones y datos a través de diferentes tipos de programas.

Dispositivos de Salida

Los Dispositivos de Salida son aquellos que reciben los datos procesados por la computadora y permiten exteriorizarlos a través de periféricos como el monitor, impresora, escáner, plotter, altavoces,etc.
Dispositivos de Entrada/Salida (Periféricos mixtos): Hay dispositivos que son tanto de entrada como de salida como los mencionados periféricos de almacenamiento, CDs, DVDs, así como módems, faxes, USBs, o tarjetas de red.

Dispositivos de Entrada

Los Dispositivos de Entrada son aquellos a través de los cuales se envían datos externos a la unidad central de procesamiento, como el teclado, ratón, escáner, o micrófono, entre otros.

Dispositivos de una PC

Dispositivos de Entrada y Salida	Descripción
Teclado (entrada)	Se compone de las siguientes áreas: Teclado alfanumérico Teclado de función (12 teclas + ESC) Teclado numérico (a la derecha) Teclado especial (Flechas de dirección, y 9 teclas mas, entre ellas Inicio,Fin, imp pant)
Modem (Entrada/Salida)	Módem es un acrónimo de MOdulador-DEModulador; es decir, que es un dispositivo que transforma las señales digitales de la computadora en señal telefónica analógica y viceversa, con lo que permite a la computadora transmitir y recibir información por la línea telefónica.
Escáner (entrada)	Escáner: Es un dispositivo utiliza un haz luminoso para detectar los patrones de luz y oscuridad (o los colores) de la superficie del papel, convirtiendo la imagen en señales digitales que se pueden manipular por medio de un software de tratamiento de imágenes o con reconocimiento óptico de caracteres.
Lector de código de barras (entrada)	Dispositivo que mediante un haz de láser lee dibujos formados por barras y espacios paralelos, que codifica información mediante anchuras relativas de estos elementos.
Lápiz Óptico (entrada)	Dispositivo señalador que permite sostener sobre la pantalla un lápiz que está conectado a la computadora y con el que es posible seleccionar elementos u opciones (el equivalente a un clic de mouse o ratón), bien presionando un botón en un lateral del lápiz óptico o presionando éste contra la superficie de la pantalla
Joystick	Dispositivo señalador muy conocido, utilizado mayoritariamente para juegos de computadora, pero que también se emplea para otras tareas.
Pantalla Táctil	Pantalla diseñada o modificada para reconocer la situación de una presión en su superficie. Al tocar la pantalla, el usuario puede hacer una selección o mover el cursor.
Monitor (salida)	Es la pantalla en la que se ve la información suministrada por la computadora. En el caso más habitual se trata de un aparato basado en un tubo de rayos catódicos (CRT) como el de los televisores, mientras que en los portátiles es una pantalla plana de cristal líquido (LCD).
Impresoras (salida)	Dispositivo que sirve para captar la información que le envía la CPU y imprimirla en papel, plástico, etc. Hay varios tipos: Matriciales, Inyección, Láser
Altavoces (salida)	Dispositivos por los cuales se emiten sonidos procedentes de la tarjeta de sonido.
Auriculares (salida)	Son dispositivos colocados en el oído para poder escuchar los sonidos que la tarjeta de sonido envía.
Fax	Dispositivo mediante el cual se imprime una copia de otro impreso, transmitida o bien, vía teléfono, o bien desde el propio fax.

MEMORIA

Es una enorme colección de circuitos, cada uno de ellos capaz de almacenar un bit, estos circuitos se organizan en unidades básicas, llamadas celdas. Típicamente, una celda de memoria tiene ocho bits, lo cual se denomina byte. Aún cuando en la memoria no hay “derecha” o “izquierda”, se emplea la abstracción para imaginarse los bytes de la memoria organizados como una fila.

El extremo “izquierdo” es el fin de “más alto orden” (high-order), y el otro es de “bajo orden” Eso mismo sucede en el interior de cada byte: bit de más alto orden y bit de más bajo orden, o bit más significativo y bit menos significativo, lo cual tiene origen en que así sería si se estuvieran representando números.

La memoria de un computador es el conjunto de todos los dispositivos de hardware con que cuenta ese computador para almacenar (lectura y escritura) instrucciones y datos.

TIPOS DE MEMORIAS

La memoria se divide, básicamente, en:

--Memoria principal, RAM, también conocida como memoria real o memoria primaria, que es volátil.

--Memoria secundaria, o memoria externa: disco duro, disquetes, a veces de sólo lectura (ROM), que es permanente. 

MEMORIA VIRTUAL

– Técnica que realiza la gestión de dos niveles adyacentes de la jerarquía
de memorias: la memoria principal (ó memoria física) y el
almacenamiento secundario (disco).
• Motivaciones/ventajas
– Eliminar los inconvenientes de una memoria pequeña y limitada
• Los programas de usuario pueden exceder el tamaño de la memoria
principal. Nos permite utilizar un espacio lógico de direcciones
superior al realmente disponible en la memoria principal.
– Compartición eficiente de la memoria entre mútiples procesos
garantizando protección
• La memoria principal necesita solamente las partes activas de los
programas. Esto nos permite compartir eficientemente el procesador
así como la memoria principal. Proporciona los mecanismos de
protección necesarios.

MEMORI CACHE

Originariamente, cache es el nombre del nivel de la jerarquía de memoria
entre los registros y la memoria principal.
• Hoy día es cualquier memoria gestionada para aprovechar la localidad de los
accesos.
– Ejemplo: Cache de disco.
• La práctica totalidad de las máquinas actuales poseen uno o varios niveles de
memoria cache que se encuentran dentro y/o fuera del chip.

MEMORIA ROM

La ROM (Read Only Memory) es una «Memoria Sólo de Lectura». En ella sólo se puede leer la información que contiene, no es posible modificarla. En este tipo de memoria se acostumbra a guardar las instrucciones de arranque y el funcionamiento coordinado de la computadora.
Físicamente, las memorias ROM son cápsulas de cristales de silicio. La información que contienen se graba de una forma especial por sus fabricantes o empresas muy especializadas.

Las memorias de este tipo, al contrario que las RAM, no son volátiles, pero se pueden deteriorar a causa de campos magnéticos demasiado potentes.

La comunicación con el procesador se realiza, al igual que en las memorias RAM, a través de los buses de direcciones y datos.

Al existir sólo la posibilidad de lectura, la señal de control, que en la RAM se utilizaba para indicar si se iba a leer o escribir, sólo va a intervenir para autorizar la utilización de la memoria ROM.

Además de las ROM, en las que sólo puede grabar información el fabricante de la memoria, existen otros tipos de memorias no volátiles que se pueden modificar de diversas formas y son de una flexibilidad y potencia de uso mayor que las simples ROM. La utilización de este tipo de memorias permite a los usuarios configurar computadoras dedicadas a tareas concretas, modificando simplemente la programación de los bancos de memoria del sistema informático. Estas memorias son:

• PROM (Programable Read Only Memory o Memoria Programable Sólo de Lectura).
Las memorias PROM son memorias sólo de lectura que, a diferencia de las ROM, no vienen programadas desde la fábrica donde se construyen, sino que es el propio usuario el que graba, permanentemente, con medios especiales la información que más le interesa.

• EPROM (Erasable-Programable Read Only Memory o Memoria Borrable y Programable Sólo de Lectura).
Las EPROM tienen la ventaja, con respecto a las otras memorias ROM, de que pueden ser reutilizables ya que, aunque la información que se almacena en ellas permanece permanentemente grabada, ésta se puede borrar y volver a grabar mediante procesos especiales, como puede ser el mantenerlas durante treinta minutos bajo una fuente de rayos ultravioletas para borrarlas.

• EEPROM (Electrically Erasable-Programable Read Only Memory o Memoria Borrable y Programable Eléctricamente Sólo de Lectura).

Las EEPROM aumentan, más si cabe, su ventaja con respecto a los anteriores tipos de memorias, ya que la información que se almacena en ellas se puede manipular con energía eléctrica y no es necesaria la utilización de rayos ultravioletas. 

MEMORIA PRINCIPAL O RAM

Acrónimo de Random Access Memory, (Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el ordenador guarda los datos que está utilizando en el momento presente. Se llama de acceso aleatorio porque el procesador accede a la información que está en la memoria en cualquier punto sin tener que acceder a la información anterior y posterior. Es la memoria que se actualiza constantemente mientras el ordenador está en uso y que pierde sus datos cuando el ordenador se apaga.
Cuando las aplicaciones se ejecutan, primeramente deben ser cargadas en memoria RAM. El procesador entonces efectúa accesos a dicha memoria para cargar instrucciones y enviar o recoger datos. Reducir el tiempo necesario para acceder a la memoria, ayuda a mejorar las prestaciones del sistema. La diferencia entre la RAM y otros tipos de memoria de almacenamiento, como los disquetes o discos duros, es que la RAM es mucho más rápida, y se borra al apagar el ordenador.
Es una memoria dinámica, lo que indica la necesidad de "recordar" los datos a la memoria cada pequeños periodos de tiempo, para impedir que esta pierda la información. Eso se llama Refresco. Cuando se pierde la alimentación, la memoria pierde todos los datos. "Random Access", acceso aleatorio, indica que cada posición de memoria puede ser leída o escrita en cualquier orden. Lo contrario seria el acceso secuencial, en el cual los datos tienen que ser leídos o escritos en un orden predeterminado.

ANALISIS DE LOS COMPONENTES DE LA PC

                                         Unidad Central de Proceso (CPU)

La Unidad Central de Proceso es el lugar donde se realizan las operaciones de cálculo y control de los componentes que forman la totalidad del conjunto del sistema informático.

Las CPU de las actuales computadoras son microprocesadores construidos sobre un cristal de silicio semiconductor donde se crean todos los elementos que forman un circuito electrónico (transistores, etc.) y las conexiones necesarias para formarlo. 

El microprocesador central de una computadora se divide en:

• Unidad de Control (Control Unit o CU en inglés).

• Unidad Aritmético-Lógica (Aritmethic Control Unit o ALU en inglés).

• Registros.

                                                UNIDAD DE CONTROL

La Unidad de Control maneja y coordina todas las operaciones del sistema informático, dando prioridades y solicitando los servicios de los diferentes componentes para dar soporte a la unidad aritmético-lógica en sus operaciones elementales.

                                   ALU 

 La Unidad Aritmético-Lógica realiza los diferentes cálculos matemáticos y lógicos que van a ser necesarios para la operatividad de la computadora; debe recordarse que todo el funcionamiento del sistema de una computadora se realiza sobre la base de una serie de operaciones matemáticas en código binario.

Su misión es realizar las operaciones con los datos que recibe, siguiendo las indicaciones dadas por la unidad de control.
El nombre de unidad aritmética y lógica se debe a que puede realizar operaciones tanto aritméticas como lógicas con los datos transferidos por la unidad de control.

La unidad de control maneja las instrucciones y la aritmética y lógica procesa los datos.
Para que la unidad de control sepa si la información que recibe es una instrucción o dato, es obligatorio que la primera palabra que reciba sea una instrucción, indicando la naturaleza del resto de la información a tratar.
Para que la unidad aritmética y lógica sea capaz de realizar una operación aritmética, se le deben proporcionar, de alguna manera, los siguientes datos:

1. El código que indique la operación a efectuar.
2. La dirección de la celda donde está almacenado el primer sumando.
3. La dirección del segundo sumando implicado en la operación.
4. La dirección de la celda de memoria donde se almacenará el resultado.

Muchos tipos de circuitos electrónicos necesitan realizar algún tipo de operación aritmética, así que incluso el circuito dentro de un reloj digital tendrá una ALU minúscula que se mantiene sumando 1 al tiempo actual, y se mantiene comprobando si debe activar el pitido del temporizador, etc.
Por mucho, los más complejos circuitos electrónicos son los que están construidos dentro de los chips de microprocesadores modernos como el Intel Core Duo. Por lo tanto, estos procesadores tienen dentro de ellos un ALU muy complejo y poderoso. De hecho, un microprocesador moderno (y los mainframes) pueden tener múltiples núcleos, cada núcleo con múltiples unidades de ejecución, cada una de ellas con múltiples ALU.

                                                    

                                                   REGISTRO

Los registros del procesador se emplean para controlar instrucciones en ejecución, manejar direccionamiento de memoria y proporcionar capacidad aritmética. Los registros son espacios físicos dentro del microprocesador con capacidad de 4 bits hasta 64 bits dependiendo del microprocesador que se emplee. Los registros son direccionables por medio de una viñeta, que es una dirección de memoria. Los bits, por conveniencia, se numeran de derecha a izquierda (15,14,13…. 3,2,1,0), los registros están divididos en seis grupos los cuales tienen un fin especifico.

Los registros se dividen en:

-Registros de segmento
-Registros de apuntadores de instrucciones
-Registros apuntadores
-Registros de propósitos generales
-Registro índice
-Registro de bandera