Estructura y componentes de la Computadora

La arquitectura de las computadoras o el modelo de operación de los equipos de cómputo es la manera en cómo está estructurada operacionalmente una computadora, es decir la construcción y distribución de los elementos físicos de la computadora.
La arquitectura de las computadoras nos ayuda a explicar los componentes de la estructura y a su vez, nos permite determinar cuales son las posibilidades que tiene ese sistema informal.
A grandes rasgos un equipo de cómputo está estructurado con:
MotherBoard
CPU
Memoria
Dispositivos de entrada y salida

Unidad Central de Procesamiento CPU

El usuario proporciona a la computadora patrones de bits y esta sigue las instrucciones para transformarlas en otro patrón y devolverla al usuario.
Estas transformaciones son realizadas por el CPU el cual, es la parte de la computadora que interpreta y lleva a cabo las instrucciones de los programas, realiza manipulaciones aritméticas y lógicas con los datos y se comunica con las demás partes del sistema operativo.
Cada CPU se divide en dos secciones fundamentales:
La unidad de control que lee e interpreta datos y la unidad aritmético lógica que realiza los cálculos y operaciones lógicas.
Bus del sistema
La arquitectura de Von Neumann que explica el modelo de operación de las computadoras, consta de las siguientes partes:
La unidad aritmético lógica o ALU
La unidad de control la memoria
Los dispositivos de entrada y salida
Bus de datos.

Las computadoras que tienen esta arquitectura realizan los siguientes pasos:

1. Obtienen las instrucciones de la memoria y la guardan en el registro de instrucciones
2. Decodifica las instrucciones mediante la unidad de control. Esta se encarga de coordinar el texto de los componentes para realizar una función determinada.
3. Se ejecuta la instrucción. En este paso se puede permitir realizar operaciones repetitivas o dejar que la computadora tome sus decisiones para así alcanzar un grado de complejidad mediante la aritmética y la lógica.
4. Vuelve al paso uno.

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Componentes de la Computadora:

1. Hardware: Corresponde a todas las partes físicas y tangibles de una computadora: sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos; sus cables, gabinetes o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado.

2. Software: Se refiere al equipamiento lógico o soporte lógico de un computador digital, y comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios para hacer posible la realización de una tarea específica, en contraposición a los componentes físicos del sistema (hardware).
Tales componentes lógicos incluyen, entre otros, aplicaciones informáticas tales como procesador de textos, que permite al usuario realizar todas las tareas concernientes a edición de textos; software de sistema, tal como un sistema operativo, el que, básicamente, permite al resto de los programas funcionar adecuadamente, facilitando la interacción con los componentes físicos y el resto de las aplicaciones, también provee una interfaz ante el usuario.

3. MotherBoard: Es una tarjeta de circuito impreso a la que se conectan las demás partes de la computadora. Tiene instalados una serie de integrados , entre los que se encuentra el Chipset que sirve como centro de conexión entre el procesador, la memoria ROM, los buses de expansión y otros dispositivos.
Va instalada dentro de un gabinete que por lo general esta hecho de lamina y tiene un panel para conectar dispositivos externos y muchos conectores internos y zócalos para instalar componentes dentro del gabinete. La placa base además incluye un software llamado BIOS, que le permite realizar las funcionalidades básicas como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo.

4. Microprocesador: Es un circuito integrado que contienen algunos o todos los elementos hardware, y el de CPU, que es un concepto lógico. Una CPU puede estar soportada por uno o varios microprocesadores, y un microprocesador puede soportar una o varias CPU. Un núcleo suele referirse a una porción del procesador que realiza todas las actividades de una CPU real.
5. Tarjeta de video: Es una tarjeta de expansión para una computadora, encargada de procesar los datos provenientes de la CPU y transformarlos en información comprensible y representable en un dispositivo de salida, como un monitor o televisor. Las tarjetas gráficas más comunes son las disponibles para las computadoras compatibles con la IBM PC, debido a la enorme popularidad de éstas, pero otras arquitecturas también hacen uso de este tipo de dispositivos.
Tarjeta de audio: Es una tarjeta de expansión para computadoras que permite la entrada y salida de audio bajo el control de un programa informático llamado controlador. El típico uso de las tarjetas de sonido consiste en proveer mediante un programa que actúa de mezclador, que las aplicaciones multimedia del componente de audio suenen y puedan ser gestionadas.

6. Fuente de poder: Es un circuito que convierte la tensión alterna de la red industrial en una tensión prácticamente continua.

7. Disco Duro: Es un dispositivo de almacenamiento no volátil, que conserva la información aun con la pérdida de energía, que emplea un sistema de grabación magnética digital; es donde en la mayoría de los casos se encuentra almacenado el sistema operativo de la computadora. Dentro de la carcasa hay una serie de platos metálicos apilados girando a gran velocidad.

8. Memoria RAM: Es la memoria desde donde el procesador recibe las instrucciones y guarda los resultados. Es el área de trabajo para la mayor parte del software de un computador.

9. Puertos: Los distintos aparatos que utilizamos para intercambiar la información con la computadora pueden ser conectados desde el exterior mediante los puertos, o interiormente con los slots o ranuras de expansión.

10. Periféricos: Son los aparatos o dispositivos auxiliares e independientes conectados a la CPU de una computadora.
Se consideran periféricos tanto a las unidades o dispositivos a través de los cuales la computadora se comunica con el mundo exterior, como a los sistemas que almacenan o archivan la información, sirviendo de memoria auxiliar de la memoria principal.

11. Bus: Es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de un computador o entre computadores. Están formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistencias y condensadores además de circuitos integrados.

12. Dispositivos de entrada: Captan y envían los datos al dispositivo que los procesará.
Dispositivos de salida: Son dispositivos que muestran o proyectan información hacia el exterior del ordenador. La mayoría son para informar, alertar, comunicar, proyectar o dar al usuario cierta información, de la misma forma se encargan de convertir los impulsos eléctricos en información legible para el usuario. Sin embargo, no todos de este tipo de periféricos es información para el usuario.

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