introduccion hardware ipn prof carlos montiel elbragao69

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECyTMB “Miguel Othón de Mendizábal”

Hardware

Responsable: Prof. Carlos Montiel Rentería Email: [email protected] 1

Responsable: Prof. Carlos Montiel Rentería

Julio 2013


Hardware


Hardware

Corresponde a todas las partes tangibles de un sistema informático; sus componentes son:

eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos. Son cables, gabinetes o cajas,

periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado; contrariamente, el

soporte lógico es intangible y es llamado software.

El término es propio del idioma inglés (literalmente traducido: partes duras), su traducción al

español no tiene un significado acorde, por tal motivo se la ha adoptado tal cual es y suena;

la Real Academia Española lo define como «Conjunto de los componentes que integran la

parte material de una computadora». El término, aunque sea lo más común, no solamente

se aplica a las computadoras; del mismo modo, también un robot, un teléfono móvil, una

cámara fotográfica o un reproductor multimedia poseen hardware (y software).

Computadora personal (PC, -Personal Computer-) Gabinete principal mostrando sus contenidos


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Clasificación del Hardware (básico y complementario)

Aunque no existe una clasificación estricta, podemos englobar en dos tipos básicos:

1. Hardware básico: todos aquellos elementos que son imprescindibles para el correcto

funcionamiento del equipo, por ejemplo:

Memoria RAM: es memoria que almacena la información de manera temporal, sin

su presencia simplemente no hay dónde almacenar la información mientras se

trabaja con la computadora.

Microprocesador: se encarga de administrar el software y el hardware del equipo,

así como el procesar toda la información, es imposible trabajar sin este dispositivo.

Memoria ROM (Read Only Memory): almacena información básica del equipo, sin

ella no es posible determinar qué elementos básicos integra al momento del

arranque.

Motherboard (Tarjeta madre o principal): permite la interconexión de todos los

dispositivos internos esenciales para el correcto funcionamiento de la

computadora.

Dispositivo de salida de datos: es necesario ya que el usuario debe de poder saber

lo que la computadora está realizando (comúnmente es el monitor, pero podría ser

una impresora, etc.)

Dispositivo de entrada de datos: la información debe ser introducida al equipo por

algún medio y además ejerce control básico del mismo (puede ser un teclado, un

mouse, un joystick, etc.)

Gabinete: aunque se puede demostrar que una computadora trabaja

correctamente sin gabinete, no es lo más recomendable, así que los dispositivos

internos deben estar montados en una estructura diseñada para ellos.

2. Hardware complementario: son todos aquellos elementos de lo que se puede

prescindir para el funcionamiento del equipo, por ejemplo:

Bocinas: son dispositivos que se encargan de recibir las señales de audio de la

computadora y convertirlas en sonidos. Una computadora puede trabajar

correctamente sin bocinas.

Mouse: se encarga de mover el puntero por la pantalla, en este caso hay métodos

para moverlo por medio del teclado.

Disco duro: aunque podríamos pensar en que es imprescindible, una computadora

es capaz de trabajar un sistema operativo desde un diskette, un DVD o una

memoria USB.

Unidad lectora de disco óptico: permite la introducción de información a la

computadora pero no es necesaria, ya que puede ser por otros medios como


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diskettes, discos duros externos e incluso vía red ya sea alámbrica e inalámbrica

(tarjeta inalámbrica o bluetooth).

WebCam: se utiliza solo para aplicaciones de comunicación en tiempo real (por

ejemplo videoconferencias, charlas en el Chat).

Tarjeta aceleradora de video AGP: se utiliza para mejorar los gráficos de un

videojuego, sin embargo la computadora puede trabajar de manera correcta con

una tarjeta de video básica integrada.

En base a lo comentado, es importante definir qué unidades fungen como dispositivos de

entrada, de salida y de entrada/salida (bidireccionales), iniciamos con:

Dispositivos de entrada (para introducir datos a la computadora)

Teclado

Mouse

Lector de código de barras

Lápiz óptico

Escáner

Joystick

Micrófono

WebCam

Dispositivos de salida (muestran los resultados generados por la computadora)

Monitor Impresora Plotter Bocinas


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Dispositivos de entrada/salida (permiten introducir datos y mostrar resultados

generados por la computadora, es decir son “bidireccionales”)

Modem Memoria USB Pantalla táctil (Tablet’s) Lectora de disco óptico

(CD, DVD, Blue Ray)

Disco duro (interno) Disco duro (externo) Diskette (interno) Diskette (externo)

(cabe señalar que el

FAX puede funcionar

de manera autónoma

o fungir como

dispositivo periférico

de una PC)

Fax Smartphone BlackBerry Iphone, Ipad e IPod

Procesador principal o microprocesador

De los elementos que hemos mencionado hay dos que son particularmente

importantes cuando se habla de hardware, siendo éstos: el microprocesador y la

memoria RAM. Cuando compramos un equipo de cómputo, las dos características

que siempre mencionamos o queremos averiguar del nuevo equipo son éstas dos.

Microprocesador

El microprocesador o CPU (central processing unit, -unidad de procesamiento central-)

se encarga de la interpretación de las instrucciones contenidas en los programas y

procesa los datos. Además, está formado por un grupo de registros de control de

http://www.google.com.mx/imgres?q=arquitectura+microprocesadores+intel&start=93&um=1&hl=es&biw=1224&bih=594&tbm=isch&tbnid=zlCrHf3HzMtVQM:&imgrefurl=http://www.taringa.net/posts/info/13836691/Por-que-tener-el-Intel-core-i7.html&docid=60hKlZzc7ZvRmM&imgurl=http://cdn.tecnologiait.com.ar/wp-content/uploads/2011/02/Intel-Core-i7-990X.jpg&w=650&h=454&ei=hr8iULbjFsq5ywGUh4HYBQ&zoom=1&iact=hc&vpx=445&vpy=168&dur=2120&hovh=188&hovw=269&tx=132&ty=93&sig=113050448282554642022&page=5&tbnh=125&tbnw=167&ndsp=24&ved=1t:429,r:14,s:93,i:50















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almacenamiento, una unidad de control, una unidad de aritmética/lógica y canales

de comunicación (bus), tal como se muestra en la siguiente imagen:

Como estarás observando el “Bus” representa los canales de comunicación entre los

componentes que constituyen al CPU, a través de éste fluye la información que se

manipula en la CPU, ya sea la que ingresa y la que se genera (o se crea).

Componentes del CPU

Empezamos con el de mayor jerarquía: Unidad de Control, como su nombre lo indica

controla y/o administra al resto de los componentes, es decir el decide que

componente debe de intervenir para atender alguna acción en particular, haciendo

una analogía, la unidad de control es el líder y el resto son los súbditos (o lacayos, o

más bien los que hacen la “chamba”, bueno pues los que se “ensucian” las manos,

pues).

Continuamos con la Unidad Aritmética/Lógica, como su nombre lo indica: esta unidad

se encarga de las operaciones aritméticas y de las lógicas, las aritméticas obviamente

se refieren a las operaciones básicas: suma, resta, multiplicación y división, ¿y las

lógicas?, a pues se refiere a las operaciones de comparación y a las de transferencia

de información (por ejemplo cuando se requiere clasificar los datos alfabéticamente).


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Y finalmente el conjunto de registros de control, se refiere a registros de

almacenamiento temporal. Enseguida crearemos dos pequeños programas con la

ayuda del comando “debug” donde se ven involucrados precisamente los

componentes del CPU.

Programa 1. Este programa su única misión será el de enviar un mensaje a la pantalla

de la PC. Iniciamos, para ello localiza la opción: “símbolo del sistema” la cual la

hallarás en el menú “Inicio” del escritorio de Windows en la herramienta de

“Accesorios”, tal como se observa en la siguiente imagen:

Deberá de aparecer la ventana de comandos MSDOS, teclea: debug, y enseguida

oprime la tecla Enter o Intro, tal como se muestra enseguida:


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Observa, el sistema operativo nos contesta con la aparición del símbolo “guión”, a manera

de “Prompt” o “indicador”. Ahora vas a teclear c/u de las siguientes instrucciones, cada vez

que captures una línea termínala oprimiendo la tecla “Enter” o “Intro”.

Teclea:

a

jmp 0125

(en este renglón solo oprime la tecla Enter)

e 0102 “ke tranza mongoles$”

a 0125

mov ah, 09

mov dx, 0102

int 21

int 20

(en este renglón solo oprime la tecla Enter)

n mensa.com

rcx

002e

w

q

Enseguida te muestro como debe de observarse la pantalla después de la captura:

Ahora es el turno de explicar c/u de las instrucciones que acabas de teclear


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Instrucción: a (assembler - ensamblar)

Permite ensamblar un programa, es decir, crear (ingresar) un pequeño programa, si se

requiriera crear un programa mucho más grande entonces se debe de usar el

programa MASM que consiste de un compliador Macro Assembler de la empresa

MicroSoft.

Instrucción: jmp 0125 (jump - saltar)

Permite “saltar” a la instrucción número 0125 (la ejecución del programa continua en

la instrucción de la dirección 0125)

Instrucción: e 0102 “ke tranza mongoles$”

Permite editar la dirección especificada, en este caso la dirección es la 0102 y en la

localidad de memoria que corresponde a esta dirección se almacena la cadena de

caracteres: “ke tranza mongoles”, el signo de pesos ($) es sólo para delimitar el

tamaño o longitud de la cadena de caracteres.

Instrucción: a 0125

Permite ensamblar o ingresar código para la creación de un programa, en este caso

simplemente se está indicando que el ingreso del código es a partir de la dirección:

0125.

Instrucción: mov ah, 09

Permite mover el número 09 a la parte superior (h – high) del registro base AX, este 09

significa la interrupción que se encarga de desplegar una cadena de caracteres a la

pantalla de la PC, la cadena a desplegar obviamente es: “ke tranza mongoles”.

Instrucción: mov dx, 0102

Permite mover el número de la dirección donde se halla almacenada la cadena de

caracteres a desplegar al registro base dx.

Instrucción: int 21

Se refiere a la ejecución de la interrupción 21, por lo tanto el servicio 09 se llevará a

cabo, es decir se desplegará en la pantalla de la PC la cadena de caracteres

involucrada.


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Instrucción int 20

Se refiere a la ejecución de la interrupción 20 que indica que ha terminado el

programa.

Instrucción n mensa.com

Esta instrucción permite asignarle nombre al programa, siendo: “mensa.com”.

Instrucción rcx

Esta instrucción permite almacenar la longitud del programa en el registro base CX.

Al aparecer el símbolo “:” se deberá introducir la longitud del programa. Para

averiguar cuál es la longitud del programa simplemente realizamos una resta de la

última dirección y la dirección inicial, siendo: 012E – 0100 que es igual a 2E.

Instrucción w (write – escribir o grabar)

Permite grabar el programa con el nombre ya mencionado (mensa.com) al disco duro

de la PC.

Instrucción q (quit – abandonar)

Permite abandonar o salir del ambiente de trabajo del comando “debug”, y

regresamos a la ventana de MSDOS.

Entonces, procedemos a la ejecución del programa, para ello simplemente teclea el

nombre del programa y oprime la tecla Enter o Intro, tal como se observa en la

siguiente imagen:

Y como ya te habrás dado cuenta, al ejecutarse el programa “mensa” efectivamente

despliega a la pantalla de la PC el mensaje: “ke tranza mongoles”.

Programa 2. Este programa nos mostrará el uso de los registros base AX y BX en la

suma de dos números. Procedemos de igual forma: en la ventana MSDOS teclea el


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comando “debug” y deberás de obtener el prompt “-“ (guión), tal como se muestra

enseguida:

Ahora, en este lugar teclea las siguientes instrucciones:

a

mov ax, 2

mov bx, 8

add ax, bx

(en este renglón sólo oprime la tecla Enter o Intro)

Y enseguida deberá aparecer el “Prompt” – (guión), ahora teclea la letra “t” y

enseguida oprime la tecla Enter o Intro, debiendo aparecer información tal como se

indica enseguida:

Como ya estarás observando, el registro base AX ya contiene el valor “0002” y BX

“0000”, esto significa que el comando “t” ejecuto la primera instrucción (mov ax, 2),

ahora vuelve a introducir dos veces el comando “t”, tal como se observa enseguida:


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Seguramente ya te diste cuenta que las dos siguientes instrucciones se han ejecutado,

es decir el registro BX ya contiene el valor “0008” y finalmente el registro base AX

contiene el resultado de la suma de “0002” y “0008”, es decir “000A” (recuerda son

valores hexadecimales).

Memoria RAM

La memoria de acceso aleatorio (en inglés: random-access memory), se utiliza como

memoria de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayoría del software.

Las memorias actuales se conocen como DDR, que significa: Double Data Rate (doble

tasa de transferencia de datos), y se tienen de dos tipos: DDR2 (2 –segunda

generación) y DDR3 (3 – tercera generación).

DDR2 DDR3


Hardware


Obviamente las del tipo DDR3 son de tecnología más reciente por lo tanto poseen

mejores prestaciones, y como se observa en las imágenes anteriores tienen una

diferencia física que es la “hendidura” colocada en diferente posición (d).

Las memorias DDR2 hay de 1 Gb y de 2 Gb de capacidad de almacenamiento,

mientras que las memorias DDR3 hay desde 1 Gb hasta 16 GB. Mientras más memoria

RAM posea nuestra PC tendrá mejor desenvolvimiento, es decir más rápida en sus

respuestas, solo hay que recordar que todos los equipos de cómputo tienen una

capacidad máxima de memoria RAM que no puede ser rebasada.

Memoria ROM

Para finalizar el tema de Hardware hablaremos sobre la memoria ROM, que en inglés

significa Read Only Memory, que traducido al nopalándia es: Memoria de Sólo Lectura,

es decir, ya está programada desde fábrica (no es modificable).

Su contenido es un pequeño programa conocido como BIOS (microcódigo, es decir

software que significa Basic Input/Output System –Sistema Básico de Operaciones de

Entrada y Salida-.), el cual se encarga de participar en el proceso de autodiagnóstico

de encendido conocido como “POST” (en inglés: Power On Self Test) el cual se lleva a

cabo al “encender” la PC, ya después se encarga de localizar al sistema operativo

para poder cargarlo a memoria y listo, estaremos en condiciones de usar la PC, en

otras palabras cuando observes el “escritorio de Windows 7” significa que ya fue

“cargado” el sistema operativo.

Memoria ROM (actual) integrada en la

Motherboard:

Memoria ROM (antigua)


Hardware


Actividades a realizar

Con la ayuda de Internet buscarás las respuestas a las siguientes preguntas:

1. Cuál es la herramienta del explorador de Windows que permite consultar:

Fabricante, Modelo, Procesador, Memoria instalada (RAM) y Tipo de sistema, ya

que la hayas encontrado acciona tu tecla de “ImprPant” (Imprime pantalla) y

obtén una imagen de lo que reporta en tu PC, y pégala en un archivo tipo Word a

manera de evidencia.

2. Averigua los distintos tipos de Monitores (pantalla, display, etc.) para PC,

enfatizando la tecnología empleada.

3. Averigua los distintos tipos de Mouse enfatizando la tecnología empleada en cada

caso.

4. Averigua los distintos tipos de unidades de lectores ópticos existentes en el

mercado, así como sus capacidades de almacenamiento, de igual manera

enfatizando la tecnología empleada.

5. Averigua todas las características de las memorias RAM del tipo: DDR2 y DDR3

(colócalas en una tabla comparativa).


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Cuestionario del Tema Hardware

1. Corresponde a todas las partes tangibles de un sistema informático ( )

a) Firmaware

b) Hardware

c) Software

2. Posee componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y

mecánicos

( )

a) Firmware

b) Hardware

c) Software

3. Artefacto que posee hardware y software ( )

a) SmartPhone

b) Monitor

c) Panel de celdas solares

4. Hardware imprescindible en una computadora ( )

a) JoyStick

b) Lápiz Óptico

c) Memoria RAM

5. Hardware complementario en una computadora ( )

a) Microprocesador

b) Bocinas

c) Memoria ROM

6. Hardware complementario en una computadora ( )

a) Webcam

b) Motherboard

c) Microprocesador

7. Dispositivos de entrada ( )

a) Teclado, Webcam, Plotter

b) Teclado, USB, JoyStick

c) Mouse, Micrófono, JoyStick

8. Dispositivos de salida ( )

a) Monitor, Bocinas, USB

b) Impresora, Bocinas, Plotter

c) Bocinas, Plotter, JoyStick

9. Dispositivos de entrada/salida ( )

a) Pantalla táctil, USB, Modem

b) Disco duro, lectora de disco óptico, JoyStick

c) Fax, Pantalla táctil, mouse


Hardware


10. Hardware que interpreta instrucciones contenidas en los programas y

procesa datos

( )

a) USB

b) Microprocesador

c) Memoria ROM

11. Hardware que posee registros de control para almacenar datos ( )

a) Motherboard

b) USB

c) Microprocesador

12. Componente del microprocesador que controla y/o administra el resto

de los componentes

( )

a) Unidad Aritmética/Lógica

b) Bus

c) Unidad de control

13. Componente del microprocesador que se encarga de operaciones de

comparación

( )

a) Unidad de control

b) Unidad Aritmética/Lógica

c) Registros de control

14. Componente del microprocesador que se encarga de operaciones de

transferencia de información

( )

a) BUS

b) Unidad de control

c) Unidad Aritmética Lógica

15. Tipo de memoria volátil ( )

a) Memoria RAM

b) Memoria ROM

c) Memoria Cache

16. Tipo de memoria que funge como memoria de trabajo para los

programas de cómputo

( )

a) Memoria ROM

b) Memoria EPROM

c) Memoria RAM

17. Tipo de memoria que contiene el microcódigo que carga al sistema

operativo en memoria RAM

( )

a) Memoria ROM

b) Memoria Cache

c) Memoria EPROM

18. La palabra BIOS significa ( )

a) Basic Input Output System

b) Basic Input Or of System

c) Bell Input Of Sharing


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Recuerda al enviar tu archivo adjunto vía correo electrónico, no olvides especificar tu

grupo en “Asunto” (sólo cuatro dígitos) y el “Archivo adjunto” debe ser con formato

comprimido (zip o rar) y el nombre debe ser tus apellidos, nombres, número de tarea y

grupo, por ejemplo:

MontielRenteríaCarlosT21104.zip

(sin espacios y procura que sea zip o rar)

Tiempo máximo para enviarlas: 11:59 pm del día anterior a la próxima clase), bye.

19. El proceso POST se inicia cuando ( )

a) Se realiza el autodiagnóstico

b) Se apaga la computadora

c) Se oprime el botón de encendido la computadora

20. Tipo de memoria de solo lectura ( )

a) Memoria RAM

b) Memoria Cache

c) Memoria ROM

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