Componentes Esenciales del Ordenador: Hardware, Software y Funcionamiento Interno

Componentes Fundamentales del Ordenador

Para comprender el funcionamiento de un ordenador, es esencial conocer sus componentes principales y cómo interactúan entre sí.

Hardware

El hardware es la parte física del ordenador, que incluye la caja, los componentes internos y los elementos conectados o periféricos.

Software

El software se refiere a los programas, instrucciones, aplicaciones y el sistema operativo que permiten al hardware realizar tareas específicas.

Firmware

El firmware es un software específico con el que está configurado el hardware. Ejemplo: el software que configura un router.

Arquitectura de Computadores

La arquitectura de computadores es la forma en que se interconectan los componentes del hardware para que un programa ejecute la funcionalidad deseada.

Arquitectura de Von Neumann

Este modelo define la estructura básica de la mayoría de los ordenadores modernos, compuesta por:

• CPU (Central Processing Unit): Unidad Central de Procesamiento, que integra la Unidad de Control (UC) y la Unidad Aritmético-Lógica (ALU).
• Memoria Principal: Almacena tanto las instrucciones como los datos.
• Unidad de Entrada/Salida (E/S): Módulos encargados de obtener datos de los periféricos o mostrarlos al exterior.

Funcionamiento Interno

El proceso de ejecución de instrucciones dentro de la arquitectura de Von Neumann sigue estos pasos:

• La UC (Unidad de Control) determina el envío de instrucciones desde la memoria hasta la CPU.
• La ALU (Unidad Aritmético-Lógica) interpreta y ejecuta las instrucciones.
• Los resultados son enviados a los periféricos a través de los módulos de entrada/salida.
• Estos bloques se comunican entre sí mediante cables denominados buses.

Tipos de Buses

• Bus de Datos: Circula la información. Es bidireccional.
• Bus de Direcciones: Indica a dónde va la información (a la memoria o a la unidad de entrada/salida).
• Bus de Control: Transmite señales de gobierno y sincronización.

Sistemas de Codificación

Los ordenadores procesan la información de manera digital, utilizando sistemas de codificación específicos.

Lenguaje Máquina o de Bajo Nivel

Es el lenguaje que entiende directamente el hardware del ordenador, codificado en 1s y 0s (sistema binario).

• 1: Representa una señal eléctrica con un cierto voltaje.
• 0: Representa una señal eléctrica con un voltaje bajo.
• Error o línea cortada: Se produce si no llega ninguna señal.

Lenguaje de Alto Nivel

Es el lenguaje que utilizan los programas o el sistema operativo como interfaz con las personas, siendo más cercano al lenguaje humano.

¿Qué es el Código ASCII?

La memoria de un ordenador guarda toda la información en formato digital. No hay forma de almacenar caracteres directamente. Cada uno de los caracteres tiene un código digital equivalente. Esto se denomina código ASCII (American Standard Code for Information Interchange).

El código ASCII básico representaba caracteres utilizando 7 bits (para 128 caracteres posibles, enumerados del 0 al 127).

Algunas características importantes del código ASCII:

• Los códigos del 0 al 31 no se utilizan para caracteres imprimibles. Se denominan caracteres de control, ya que se utilizan para acciones como:
  • Retorno de carro (CR)
  • Timbre (BEL)
• Los códigos del 65 al 90 representan las letras mayúsculas.
• Los códigos del 97 al 122 representan las letras minúsculas.
• (Si cambiamos el 6º bit, se pasa de mayúscula a minúscula; esto equivale a agregar 32 al código ASCII en base decimal).

Componentes Clave del Hardware

Placa Base (Motherboard)

Es la tarjeta con el circuito impreso más grande que podemos ver al abrir un ordenador. Junto con los componentes que van soldados o insertados, forma la parte fundamental del ordenador.

Principales circuitos insertados o conectados en la placa base:

• Microprocesador
• Chipset
• La ROM (Memoria de Solo Lectura)
• La RAM (Memoria de Acceso Aleatorio)
• Conectores de expansión

Microprocesador

El microprocesador es la parte más importante del ordenador. Procesa los datos y realiza las operaciones aritmético-lógicas para después enviarlas al exterior.

Es un chip que contiene un conjunto de circuitos integrados con millones de transistores y va montado sobre un zócalo (socket o slot).

Principales fabricantes son: Intel y AMD. Otros fabricantes incluyen Motorola o Texas Instruments.