3 oct 2011

TEMA 2 - HARWARE DEL ORDENADOR

2.1. Cableado interno.
* Alimentacion: Son cables que vienen de la fuente de alimentacion.
* Datos: Son los que van desde los dispositivos de almacenamiento masivo a la placa base.
Hay 2 tipos:
- Cables IDE: Son cables de datos que se conectan por un lado a los dispositivos de almacenamiento masivo y por otro lado a la placa base (van todos los datos en paralelo).
- Cables S-ATA: Son cables de datos que se conectan por un lado a los dispositivos de almacenamiento masivo y por otro lado a la placa base (van todos los datos en serie, con lo cual es mas rapido).
*Otros: Hay otros cables internos a la placa como puede ser de conectores, de led´s, cables de sonido....



2.2. Placa base
*La placa base es el elemento principal del ordenador en el que se encuentra o al que se conectan todos los demas dispositivos.
*Cosas que contiene la placa base:
-Zocalo para el microprocesador.
-Zocalo para las memorias ram.
-Ranura de expansión.
-Memo BIOS.
-Buses serigrafiados.
-El chipset.
-Conectores: +Disp. almac. masivo, +puertos.


*Explecificaciones.
-Nos referimos a los diferentes diseños que han tenido las placas bases a lo largo de los años.
-¿Por que?:
+Cambian los conectores, es decir, ocupar menos espacio y optimizar la distribucion de los componentes de la placa.
+Para mejorar la ventilacion.
-Tipos de especificaciones:AT, ATX, BTX ...
2.3. Zocalos.
*Son los conectores de la placa base donde se conectan diferentes elementos.


*2 tipos de zocalos:
+socket: es el cuadrado.
+slot: es el alargado.


*Microprocesador: antes se conectaba en slot y ahora se conectan e socket.


*RAM: Se conectan siempre en slot.
+Tipos:
-SIMM (single in.line memory module).
-DIMM (dual in-line memory module).
-RIMM (rambus memory).
*BIOS: Se conecta en un slot tipo DIMM.
-Conector DIP (dual in-line package).
2.4 Ranuras de expansión.
Son unas ranuras que hay en la placa base que se utilizan para conectar tarjetas que amplian las funcionalidades del ordeandor.
*Tipos:
-ISA: Se utilizo en los primeros ordenadores, pero ahora esta en desuso, algunos fabricantes lo an mantenido por compativilidad.
-AGP:
+Dedicado a video. (tarjetas graficas)
+1 Ranura por equipo.
+Es un bus rapido, para enviar imagenes se necesita mucha velocidad.
+PCI:
+Es el bus mas generico
+Varios
+La comunicación es paralela.
*Desarrollos
-PCI-X (PCI Extended) -
+Se utilizaba en servidores o discos raid.
-PCI-e (PCI Express)
+Muy rapido.
+Puede transmitir con facilidad imagen.
+Ha provocado que AGP deje de utilizarse.
+Serie (Mas rapido).
2.5. Conectores para dispositivos de almacenamiento masivo.
Almacenamiento de datos
*Conectores:
          -IDE:
          +HDD, CD, DVD.
          +Comunicacion en paralelo.
          +2 unidades por conector: Maestro y esclavo.
          +40 pines.
 -Flopy
          +Disquetera
          +Datos en paralelo
          +34 pines.
          +Pines cruzados.
-S-ATA:
         +HDD, CD, DVD.
         +Datos serie (+ rapido).
         +7 pines.
2.6. Chipset
Es un conjumto de set de chip hubicados en la placa base que cumplen diversas tareas básicas para su funcionamiento.


*Tareas:
-Controladora E/S: sirve para comunicar el ordenador con los perifericos.
-Controladora de memoria: Controla el acceso a la memoria.
-Controladora de acceso directo a memoria (DMA)Sirve para gestionar la comunicación directa entre memora y periféricos, de forma que el procesador quede libre para realizar otras tareas.
-Otras controladoras auxiliares:
*Partes del chipset:
-northbridge: suelen estar controladoras de bus, de memoria, ...
-southbridge: suelen estar las controladoras de expansion.
2.7. Conectores de la carcasa.
Suelen estar los botones de on/off, led, etc.
2.8. Puentes de configuracion.
Son pequeños puentes o interruptores que se utilizan para configurar los parametros de funcionamiento de la placa base. Con esto se controla la velocidad de la CPU, velocidad de los buses, tamaños de las memorias e incluso para borrar la memoria CMOS.
2.9 Fuente de alimentacion
se utiliza para suministrar los niveles de tension adecuados a la placa base y demas dispositivos para que tengan un funcionamiento correcto.
La entrada es alterna y la salida es continua (+/- 3.3 V, +/- 5 V, +/- 12 V, ...).
El cable power good nos indica si todas las tensiones generadas por la corriente son correctas.
La tolerancia es el margen de error aceptable para las salidas de la fuente.
Fuente de alimentacion tolerancia 5%
12V-11.67V
+5V-4.67V
-5V-(-5.63V)


2.10. El microprocesador
* El microprocesador es el elemento que dirige el funcionamiento de todos los demás dispositivos del ordenador.
Su funcion es obtener, interpretar y ejecutar (generar señales adecuadas) de un programa informatico.
*Memoria cache:
Es una memoria mucho mas rapida que la memoria principal del ordenador que almacena ciertos datos que previsiblemente seran utilizados en las siguientes operaciones, de esta manera no tiene que acudir a la memoria RAM y mejora la velocidad de ejecucion.
+Tipos: 
-Interna al Mp: M.C. de nivel 1 L1 : muy pequeña y muy rapida.
-Externa al Mp:
-M.C. de nivel 2 L2: Pequeña y rapida.
-M.C. de nivel 3 L2: menos pequeña y menos rápida.
*Arquitectura y juego de instrucciones
Define como esta compuesto, su funcionalidad basica y su modelo de programacion.
+Que es el juego de instruccioones: es el conjunto de instrucciones que un microprocesador es capa de interpretar y ejecutar.
+2 tipos de juego de instrucciones:
               -CISC:(Complejo) puede hacer muchas intrucciones pero tarda mas tiempo porque son mas complicadas.
               -RISC: (Reducido) puede hacer pocas cosas pero las hace muy deprisa porque son mas simples.
*Anchura de los buses:
Determina la capacidad de comunicacion del procesador con el resto de elementos del ordenador.
Bus de datos: La anchura del bus de datos define la cantidad de bits que se pueden transmitir.
Bus de direcciones: Define la cantidad de posiciones de memoria a la que se puede acceder.
*Reloj del sistema:
Señal que sincroniza el funcionamiento del ordenador.
             + Sincroniza el bloque de perifericos, el bloque del microprocesador y el bloque de memoria.
             Segun van pasando los años los microprocesadores van siendo cada vez mas rapido, sin embargo                        los   perifericos y las memorias no son tan rapidos. El reloj mas lento es el de perifericos.
               Por eso se han definido varios relojes en el sistema.
*Nucleo (core) :
El nucleo es la parte central del diseño del procesador formado por unidad de control, unidad aritmeticologica (ALU), registros internos, buses internos y cache de 1º nivel L1.
4 formas de mejorar la eficacia del ordenador:
1º Sistemas multiprocesador: Consiste en tener en la misma placa base varios procesadores.
2º Pipeline: tecnica que consiste en dividir la ejecucion de una instruccion en varias etapas de forma que cada etapa se ejecute simultaneamente a otra etapa de otra instruccion.
3º Procesadores de varios nucleos: tiene un procesador con varios nucleos dentro del el.
4º Hyper threading: Es tener un solo procesador fisico que tendra su unico nucleo y lo dividimos virtualmente en dos o en cuatro, asi trabajaran de forma independiente cada parte.
*Unidad de coma flotante:
Es un sistema para almacenar numeros tanto numeros muy pequeños como nuemeros muy grandes simplemente moviendo los decimales.
2.11. Memorias del ordenador.
*RAM: La memoria ram determina la cantidad de programas que pueden estar en ejecucion ademas su tamaño viene limitado por el chipset de la placa.
Lectura  consiste en obtener datos desde la memoria
Escritura consiste en volcar datos en la memoria
*SRAM (transistores):
-SRAM sincrona: esta gobernada por una señal de reloj y sus operaciones van sincronizadas. Simplifica el diseño de la placa base porque no necesita mas señales de control. Es lenta.
-SRAM Burst (a rafagas):acede una sola vez a la memoria y devuelve las N posiciones consecutivas siguientes
*DRAM(dinamica): es la memoria mas utilizada por ser de bajo coste,pero necesita refresco,los datos se guardan en una matriz,y para acceder a la posicion de memoria se descompone en fila y columna.
*FPM DRAM: es un tipo de memoria DRAM que divide la memoria en paginas y tiene un mecanismo que automatiza la lectura de posiciones consecutivas.
*EDO DRAM: es similar a la FMP DRAM pero permite iniciar un acceso a la pagina de memoria antes de concluir el anterior acceso. 
*DRAM sincrona (SDRAM): mejora en un 25% la velocidad de EDO DRAM.
*RAMBUS DRAM: utilizan una anchura de bus de 18 bits, lo cual consigue que funcione mas rapido que la de 16 bits.
*DDR SDRAM: es una evolucion de las SDRAM, envia en vez de una señal con cada golpe de reloj; un dato en cada flanco. Lo cual hace que valla al doble de velocidad.
*DDR II: en lugar de meter un dato en cada flanco mete 2 datos. Es el doble de rapida que la DDR normal.

*Memoria cache: se basa en la regla del 80/20, esto significa que el 80% del tiempo solo se usa el 20% de los datos.
+Funcionamiento de la memoria cache:
2 tipos de memorias; FIFO y LIFO.
FIFO: se trata de una pila circular que se va llenando segun se van ejecutando las instrucciones. cuando entra otra instrucciones se borra las mas antiguas de forma que se guardan las instrucciones mas recientes.
2.12. Targetas de expansion
Targeta gráfica:
-Se encarga de generar la imagen que se muestra en la pantalola del ordenador.
Realiza dos operaciones:
Interpretar los datos que le llegan del procesador y guardarla en formato digital.
Convertir los en datos digitales en una señal analógica que el monitor pueda interpretar.
 -Esta formada por 3 componentes:
convertirán en señal analógica para enviarlo al monitor. 
*RAMDAC Convierte la información binaria almacenada en la RAM en una señal analógica que el          monitor puede interpretar. 
 -Términos:   
*Resolución: Es el numero de puntos que una pantalla utiliza para presentar una información.   
*Profundidad de color: Es la cantidad de bits con que cada pixel guarda la información de color.
*Velocidad de refresco: Es el número de veces que se actualiza la imagen de la pantalla por segundo.
*Tarjeta de sonido: se encarga de generar el sonido del ordenador.
          -Conectores:
          +s/audio (altaboes, cascos,...)
          +e/microfono
          +e/auxiliar
-Reproduccion del sonido: tiene 2 formas de hacerlo:
Mediante sintesis FM que se basa en tratar de imitar sonidos reales modulando una señal de sonido original.
Mediante tabla de ondas que se basa en una tabla con sonidos reales grabados y digitalizados y cuando se quiere generar ese sonido se utiliza el sonido grabado que esta en dicha tabla. Esta es la mas eficiente.
-Digitalizacion, es decir, a partir de una señal analogica guardarlo en formato digital.
El proceso de digitalizacion consta de 3 partes:
           +Muestreo: trata de coger muestras cada cierto tiempo.
           +Cuantificación: es la resolucion en bits de mi señal.
           +Codificación:coger las muestras y darles el numero dependiendo del estado.
            cuanto mas resolucion mejor calidad.
*Tarjeta de red: permite la comunicacion con otro terminales, asi como la conexion a una red. 
  Tenemos 2 tipos de targetas de red:
            -Cableada: Ethernet (conector RJ45).
            -Inalambrica: Redes wifi.


*Tarjetas de video.


*Tarjeta de adquisicion de datos: se utilizan para adquirir datos de otros dispositivos.













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