Componentes Fundamentales y Arquitectura del Ordenador: Hardware, Software y Sistema Binario

Hardware y Software: Los Pilares de un Sistema Informático

Hardware: Se refiere a los elementos físicos de un sistema informático.

Software: Comprende los elementos lógicos de un sistema informático, incluyendo datos y programas.

Codificación de la Información

Codificación Binaria

En informática, la codificación de la información se realiza mediante dos dígitos: el 0 y el 1. A esto se le conoce como codificación binaria. La codificación binaria está basada en el sistema de numeración binario, sistema que utiliza los dígitos 0 y 1 para representar cualquier número.

Sistema de Numeración Binario

Es un sistema de numeración posicional que utiliza tan solo dos dígitos, el 0 y el 1, para representar cualquier número.

Código ASCII

Para almacenar un carácter, a cada carácter se le asigna un número binario. A este proceso se llama codificación de caracteres. Existen muchos códigos de caracteres, pero el más utilizado es el código ASCII (American Standard Code for Information Interchange). En este sistema, a cada carácter se le asigna un número decimal comprendido entre 0 y 255, que una vez convertido al sistema de numeración binario nos da el código del carácter.

Medida de la Información

Las unidades de medida de la información son:

• Bit (Binary Digit): Es la unidad más pequeña de información. Corresponde con un dígito binario (0 o 1).
• Byte: Equivale a 8 bits.
• Kilobyte (KB): Equivale a 1024 bytes.
• Megabyte (MB): Equivale a 1024 KB.
• Gigabyte (GB): Equivale a 1024 MB.
• Terabyte (TB): Equivale a 1024 GB.
• Petabyte (PB): Equivale a 1024 TB.

Arquitectura Básica de un PC

Un ordenador está constituido por:

1. La Unidad Central de Proceso (CPU): Se encarga de procesar los datos.
2. Memoria: Se encarga de almacenar los datos y programas.
3. Periféricos: Dispositivos de entrada, de salida o de entrada/salida.
4. Dispositivos de almacenamiento: Como discos duros, pendrives, etc.
5. Los Buses: Son los canales por donde circula la información.

Componentes Principales

Placa Base

La placa base o placa madre (motherboard) es una plataforma en la que se conectan directamente o a través de las ranuras de expansión (slots) todos los demás componentes. En las ranuras de expansión se introducen otras placas menores denominadas tarjetas de expansión.

Buses

Son los canales por donde circula la información dentro del ordenador. Un bus está constituido por un elevado número de líneas metálicas. Cada una de las cuales transmite información (un bit). El número de estas líneas depende de la arquitectura del ordenador (8, 16, 32, 64 líneas), que corresponde a la cantidad de bits que se pueden transmitir a la vez. Esto es lo que se llama ancho de bus.

Chipset

Es un conjunto de chips situado en la placa base. El chipset de una placa base va a definir en gran medida la calidad de la misma. Además, el chipset determina el tipo de microprocesador que podrá instalarse (pincharse) en la placa.

Microprocesador (CPU)

De entre todos los chips que tiene un ordenador, el más importante es el microprocesador, ya que es el auténtico cerebro del ordenador y es el encargado de realizar todas las operaciones con los datos y controlar todos los dispositivos. La velocidad de un PC se mide en Hertz (Hz). Habitualmente solo se habla de la velocidad del microprocesador (varios Gigahertz - GHz), pero en realidad hay otras velocidades igualmente importantes como son la velocidad del bus, la velocidad de la memoria RAM, etc.

Memoria

Es un componente esencial en los ordenadores. Su misión es almacenar información. Se pueden clasificar de muchas formas:

• Atendiendo a su función, podemos hablar de memorias: RAM, ROM, Caché...
• Atendiendo a cómo almacenan los datos en el tiempo, podemos hablar de: memoria interna o principal y memoria externa o auxiliar.

Memoria RAM (Random Access Memory)

La función que tiene consiste en almacenar los datos y los programas que van a ser procesados por la CPU. La memoria RAM es una memoria de acceso aleatorio en la que se puede leer y escribir información. Además, es volátil, lo que significa que pierde su contenido al apagar el ordenador.

Módulos de la Memoria RAM

Se clasifican según el tipo de conector:

1. Módulo SIMM (Single In-line Memory Module): Ya en desuso, tenía 30 o 72 contactos.
2. Módulos DIMM (Dual In-line Memory Module): 168 contactos y 2 ranuras.
3. Módulos DDR (Double Data Rate): 184 contactos (DDR), 240 contactos (DDR2, DDR3), 288 contactos (DDR4, DDR5).
4. Módulos RIMM (Rambus In-line Memory Module): 184 contactos (obsoleto).