El modelo clásico de arquitectura de computadoras fué diseñado por Jhon Von Newman que consta de los siguientes elementos:
Dispositivos de entrada, de proceso, de almacenamiento y de salida
MODELO DE VON NEUMANN
Las computadoras digitales actuales se ajustan al modelo propuesto por el matemático John Von Neumann. De acuerdo con el, una característica importante de este modelo es que tanto los datos como los programas, se almacenan en la memoria antes de ser utilizados.
ARQUITECTURA DE UNA COMPUTADORA:
En el interior del computador la fuente de alimentación destaca por su gran tamaño y porque es diferente a cualquiera de los componentes que en el se encuentran. Se trata de una caja metálica en la que en su interior alberga el más primitivo circuito que cualquier computador posee, ya que los componentes que guarda son resistencias, condensadores bobinas, etc., sin estar integrados.
Su
Fuente de alimentación.
3.2 Placa Base
Los cimientos de la arquitectura modular del PC parten de la placa base, pieza clave del hardware a la que se conectan todos los componentes y los periféricos del computador. La placa base es una plancha de circuito impreso formada por un conglomerado de capas de baquelita o resina. En ella, se intercalan los distintos circuitos eléctricos que comunican todos los elementos que gestionan y determinan su funcionamiento, como el zócalo en el que se sitúa el microprocesador, las ranuras para los módulos de memoria, el chipset o, entre otros, los conectores de los buses de expansión y sus circuitos de apoyo.
A continuación se exponen algunas de las características más importantes que definen una placa base.
3.2.1 Tipos
En los computadores actuales existen seis tipos básicos de placas base, en función de la estructura del procesador. Socket 7, Socket 8, Super 7, Slot 1, Slot 2 y Socket 370. Las placas Socket 7 albergan los procesadores Pentium, K5 de AMD, 6×86 de Cyrix y Winchip C6 de IDT; ya no se venden, pues carecen de las interfaces más utilizadas en la actualidad, como el bus AGP y el puerto USB. Estos dos estándares se incorporan en las placas Super 7, también compatibles Pentium y K6. Las placas Socket 8, muy escasas, albergan los extinguidos procesadores Pentium Pro.
Las placas Slot 1 son necesarias para suministrar soporte a los Pentium II/III y Celeron, y suelen disponer del formato ATX. Una variante son las placas Slot 2, soporte de la versión Xeon del Pentium II, utilizada en servidores profesionales. Finalmente, las placas Socket 370 alojan una versión especial de Celeron.
3.2.2 Formato
Existen dos grandes estándares: ATX y Baby AT. El segundo, está basado en el original del IBM XT, pero de dimensiones más reducidas. En este tipo de placas es habitual el conector “gordo” para el teclado.
Las ranuras de expansión se sitúan generalmente en la parte posterior izquierda de la placa colocando el microprocesador justo enfrente. Esto era perfectamente válido cuando los chips aún eran lentos y disipaban poco calor, pero el aumento de velocidad, obligó a la incorporación de componentes capaces de refrigerarlos. Estos, suelen dificultar la instalación de tarjetas de expansión más largas bloqueando algunos slots. Además, el mantenimiento o actualización de determinados componentes se convierte en una tarea molesta, ya que es preciso desmontar medio computador hasta llegar a ellos con holgura. Esto sucede, generalmente, con los zócalos de memoria que se encuentran tapados por una maraña de cables o incluso por las unidades de almacenamiento discos duros o disqueteras.
El formato ATX es más moderno y no mejora la velocidad, sino la flexibilidad, integración y funcionalidad. Reorganiza la distribución de los componentes de la placa base, de forma que al insertar tarjetas no colisionen con chips como el procesador. Además, se acorta la longitud de los cables y se mejora la ventilación de los componentes. También cambia el conector de alimentación para la placa base y la forma de la caja, por lo que se deberá cambiar la caja externa antes de comprar la placa. El ATX permite integrar componentes en la placa como la tarjeta gráfica, la tarjeta de sonido, y los conectores de teclado y ratón tipo PS/2, serie, paralelo o USB.
Esquema del formato ATX.
3.2.3 El chipset
El juego de chips de una placa, o chipset, es posiblemente uno de sus componentes integrados más importante, ya que controla el modo de operación de la placa e integra todas sus funciones, por lo que se puede decir que determina el rendimiento y características de la misma. Determina lo que puede hacer el computador. A continuación se resumen algunas de las funciones y propiedades controladas por el Chipset:
- La velocidad del bus 33, 40, 50, 55, 60, 66, 75, 83, 100… MHz.
- El puente PCI/ISA.
- El soporte para el controlador de disco duro en placa EIDE o SCSI y sus características Modo DMA, ATA…
- El controlador de DMA.
- El controlador de IRQ.
- Los tipos de memoria soportados FPM, EDO, SDRAM, chequeo de paridad, ECC…
- El tamaño máximo de los módulos de memoria 16, 32, 64, 128… Mb
- La máxima área de memoria cacheable 64, 512, 1024… Mb
- El tipo de caché secundario Nivel 2 L2
- El tipo de CPU 486, P-24T, P5, P 55 C?, Pentium Pro, Pentium II…
- La naturaleza del bus PCI sincrónico o asincrónico.
- El número de CPUs soportado simple, dual, cuádruple…
- Las características Plug & Play.
- Las características especiales soportadas AGP, IrDA, USB, PS/2…
Cada uno de los bits de información almacenado en la memoria o enviado a cualquier dispositivo de E/S tiene que pasar a través del chipset en su camino hacia la CPU. Todos los periféricos usan el chipset para acceder a otros periféricos y para establecer sus transacciones de datos con la CPU.
3.3 Procesador
El chip más importante de cualquier placa base es el procesador. Sin él la computadora no podría funcionar. A menudo este componente se denomina CPU, que describe a la perfección su papel dentro del sistema. El procesador es realmente el elemento central de procesamiento de datos.
Está formado por los siguientes elementos:
- ALU ¾Unidad Aritmético Lógica. Realiza las operaciones matemáticas y lógicas toma de decisiones, comparaciones, etc.
- UC Unidad Central. Es el procesador propiamente dicho. Controla al resto de los componentes del computador. Para su correcto funcionamiento contiene un reloj que controla la velocidad a la que trabaja el procesador su velocidad se mide en MHz o GHz.
- Memoria Central (R.A.M) habitualmente suele ser memoria caché y podemos distinguir entre:
- Caché interna o de primer nivel (L1). Se localiza dentro del propio procesador, teniendo un tamaño de 8 a 32 Kb. Al venir integrada en el procesador no puede ser ampliada; para ello habría que cambiar el procesador.
- Caché externa o de segundo nivel (L2). Hasta la aparición del procesador Pentium II, se encontraba fuera del procesador, en unos módulos insertados en un zócalo especial para este tipo de memoria. Desde los procesadores Pentium II incorporan, además de la caché de primer nivel, una caché de segundo nivel interna de 512 Kb y el correspondiente zócalo para poder insertar más. La memoria caché de segundo nivel puede ser de 64 Kb hasta 1 Mb.
Estructura de un procesador.
Para aprovechar todo el potencial del procesador, el sistema hace uso de las denominadas IRQ (Interrupt Request interrupciones del sistema): señales que reclaman la atención del procesador sólo cuando es necesario. Viajan a través de las pistas del bus y son procesadas según su nivel de importancia para el sistema, de acuerdo a un orden jerárquico establecido mediante el número asignado a cada interrupción.
3.3.1 Evolución del procesador
Para evaluar la evolución de los procesadores nos vamos a centrar en Intel, la compañía con mayor cuota de mercado.
3.3.1.1 Pentium Classic
Las primeras series, funcionaban a 60 y a 66 Mhz, y debido a que trabajaban a 5V. tenían problemas de sobrecalentamiento. Además trabajaban a la misma velocidad que el propio bus.
A partir del modelo de 75 Mhz ya se empieza a trabajar con multiplicadores de frecuencia internos para que el rendimiento de los procesadores sea mayor que el del bus y la memoria. Permiten además, solucionar el problema de sobrecalentamiento rebajando la tensión de funcionamiento de los nuevos modelos a 3,52 voltios, con lo que se consigue un menor consumo.
Está optimizado para aplicaciones de 16 bits. Dispone de 8Kb de caché de instrucciones + 8Kb de caché de datos. Utiliza el zócalo de tipo 5 socket 5.
3.3.1.2 Pentium MMX:
El Pentium MMX es una mejora del Classic al que se le ha incorporado un nuevo juego de instrucciones 57 para ser exactos ,orientado a mejorar el rendimiento en aplicaciones multimedia que necesitan mover gran cantidad de datos de tipo entero, como pueden ser videos o secuencias musicales o gráficos 2D.
Entre otras mejoras, dispone de una caché que es el doble de la del Pentium “normal”, es decir 16 Kb para datos y 16 para instrucciones. Sigue siendo un procesador optimizado para aplicaciones de 16 bits. Requiere zócalo de tipo 7 ¾socket 7.Trabaja a doble voltaje 3,3/2,8V y utiliza la tecnología de 0,35 micras.
3.3.1.3 Pentium Pro
Este es uno de los mejores procesadores que ha sacado Intel. Parte de este mérito lo tiene la caché de segundo nivel, que está implementada en el propio chip, y por tanto se comunica con la CPU a la misma velocidad que trabaja ésta internamente.
El zócalo es específico para este modelo y es conocido como Tipo 8. No cuenta con el juego de instrucciones MMX y está optimizado para aplicaciones de 32 bits Windows NT, Unix, OS/2… Además, dispone de una caché L1 de 8KB + 8KB instrucciones + datos. Hay una gama de procesadores que posee 256 KB de caché L2, otra 512, y por último un modelo que cuenta con un Mega.
Competencias Digitales (Tic’s Basicas) a practicar con este TEMA:
- Usar (click en )www.Google.com para buscar y localizar UN material academico apropiado y que se pueda recomendar para el tema, ver VIDEO BUSQUEDAS abajo en esta pagina.
- En el post ( o tema ) apropiado en el Libro de Blogger, pegar el material localizado y que se recomienda para este tema, ver VIDEO BLOGGER abajo en esta pagina.
pd: Recordar incluir la fuente del tema usando el formato de citacion apropiado, ver VIDEO WIKIPEDIA abajo en esta pagina.
- En el editor de Blogger usar colores para destacar los parrafos mas importantes y usar subrayados para las citas mas relevantes.
- En el post ( o tema ) apropiado en el libro en Blogger, para incluir ecuaciones o notacion matematica se debera usar el icono del editor de Blogger IMAGE y construir esta notacion matematica con imagenes Latex, ver VIDEO LATEX ABAJO.
- Construir al final y despues de la fuente del material, un breve resumen ( no mas de 2–3 parrafos) explicando palabras propias el contenido del tema.
pd: Se pueden usar alguna de las citas que encontradas dentro del tema, solo recordar encerrarla entre comillas.
pd: Se pueden usar tambien cambios en fonts para darle mas visibilidad, consistencia y relevancia al resumen del tema.
- PUNTOS EXTRAS Si se usa una segunda fuente valiosa de informacion y recordar encadenar los dos materiales mediante uno o dos parrafos apropiados.
- Enviar a el maestro o compañeros un correo electronico que incluya la liga a el tema en blogger para revision, recomendacion, sugerencias y evaluacion, ver VIDEO LIGAS GMAIL abajo.
- Sacar una cuenta (click en)http://docs.google.com, usando el correo de Gmail y tratar de conseguir el mismo usuario que se construyo en Gmail y Blogger ver VIDEO GOOGLE DOCS abajo en esta pagina.
pd: Si ya se tiene una cuenta ignorar esta competencia digital.
pd: Google Docs es el equivalente a OFFICE pero con la caracteristica que todos sus componentes ( procesador de palabras, presentacion electronica y hoja de calculo) estan completamente en internet, es decir todos los archivos o material estaran en linea, seguros y siempre disponibles, ademas de que se pueden trabajarlos desde cualquier pc, ya sea la personal, la del laboratorio de la escuela o la de un lugar publico como la biblioteca o un cafe internet.
- Construir una Presentacion Electronica ( usando muy pocos slides) del tema en GOOGLE DOCS e incrustrarla en el tema de bloger ver VIDEO GOOGLE DOCS en esta pagina abajo.
pd: Recordar que una presentacion electronica, es solamente un resumen muy condensado del tema ( o mapa o guia mental ), que ayuda a recordar los elementos y conceptos mas basicos del tema, cuando se estan exponiendo frente a un grupo.
pd: No olvidar incluir un primer slide con el titulo de la presentacion electronica, un segundo slide con un indice de la presentacion electronica y un ultimo slide con dos o tres parrafos de conclusiones y bibliografia.
- Buscar en Google Imagenes o www.Flickr.com o www.PhotoBucket.com una galeria de fotos o de imagenes apropiadas al tema actual,
- Para los casos de Photobucket y Flicker, ambos sitios proporcionan ligas a sus imagenes y tambien objetos (los recuerdan??), que se pueden incluir en el tema del libro apropiado en Blogger.
pd: para estos sitios deberan obtener una cuenta usando el correo de gmail y de preferencia obtener el mismo usario que se ha venido manejando a lo largo del curso.
pd: Tratar de usar resoluciones y tamaños de imagenes chicos o medianos, recordar que todo este material termina en el post del tema en Blogger y esa pagina no tiene mucho espacio para desplegar fotos o imagenes.
pd: El formato apropiado para fotos o imagenes es JPG, tratar de no usar otros formatos.
pd: Se puede construir y conseguir esta coleccion o galeria de imagenes con:
1) Usando Google Imagenes, recordar conseguir solo imagenes que tengan permiso de publicacion abierto, no usar imagenes o fotos que tengan derechos reservados.
pd: Estas fotos almacenarlas en un folder en el desktop o escritorio de su computadora y subirlas a el post en blogger usando el icono IMAGE del editor de Blogger.
2) Flickr y Photo Bucket tambien tienen una gran cantidad de imagenes que se pueden usar o mejor dicho enlazar a el tema o post en Blogger.
3) Tambien se puede usar la camaras digitales o las camaras de sus telefonos celulares.
4) Tambien se puede usar el programa o aplicacion llamado Srip32.exe( solo buscar srip32 en google) bajarlo e instalarlo, este programa permite capturar una pantalla de la pc, es decir si se encuentra un sitio con imagenes o incluso texto apropiado o relevante al tema, capturar la pantalla con srip32 y ya se tendra la imagen, ver VIDEO Srip32 abajo.
- Incluir al menos una imagen de cada uno de los dos sitios (flickr y Photobucket) en el tema o post que se esta construyendo en Blogger.
- PUNTOS EXTRAS Si se incluyen una galeria completa de imagenes apropiadas desde cualquiera de estos sitios de FLICKR o Photobucket.
- Sacar una cuenta (click en)www.DivShare.com, usando el correo de Gmail y tratar de conseguir el mismo usuario que se consiguio en Gmail y Blogger y Flickr ver VIDEO DIVSHARE abajo en esta pagina.
pd: Si ya se tiene una cuenta ignorar esta competencia digital.
pd: Usar Divshare para almacenar material en audio (MP3) apropiado a el tema ( no usarlo para almacenar material comercial o les suspenden la cuenta)
pd: El material en Audio, con formato MP3 se debera producir usando un microfono en la pc y programas de aplicacion apropiados, llamados editores de audio, un ejemplo de ellos es el SOUND RECORDER que ya viene en Windows, pero se recomienda usar mejor AUDACITY ( solo buscar en google AUDACITY) bajarlo e instalarlo, ver VIDEO AUDACITY abajo.
- Crear al menos dos archivos de audio mp3:
1) El primero de ellos sera la lectura completa de este tema en voz apropiada. ( o aprender a editar con audacity la voz)
2) El segundo de ellos sera un resumen del tema. ( buena voz o editarla con audacity)
3) Ambos archivos subirlos a Div Share (recordor que tienen que ser MP3) y el reproductor que proporciona gratis Div Share, ver VIDEO DIVSHARE abajo e insertarlo en el lugar apropiado del tema que se esta construyendo en Blogger.
4) Ejemplo del reproductor incrustado en una pagina:
- Sacar una cuenta (click en)www.YouTube.com, usando el correo de Gmail y tratar de conseguir el mismo usuario que se consiguio en Gmail y Blogger y Flickr.
pd: Si ya se tiene una cuenta ignorar esta competencia digital.
- Para producir video se pueden usar tres fuentes:
1) Localizar Videos apropiados en Youtube.
2) Usar nuestras camaras digitales o nuestros telefonos celulares para producir video.
3) Producir un video de la propia pantalla de la computadora ( muy similar a lo que se hizo con Srip32) pero usando un programa especializado en video, tal como CAMSTUDIO (click en www.CamStudio.org) bajar e instalar ( no olvidar bajar e instalar el CODEC que esta abajo en el mismo sitio.
3.1) para Usar Camstudio solo recordar que es muy similar a Srip32 Solo que el resultado final es un archivo de video AVI.
- Producir un video de resumen del tema (usar camstudio con el fondo de la pagina con el tema e irlo comentando en voz apropiada)
- Producir un video en vivo con la exposicion del tema ( pueden usar la presentacion electronica de fondo o cualquier otro material, pizarron, filminas, rotafolios, etc.)
- Subir los videos a su cuenta en Youtube e incluirlos o ligarlos en la pagina en Blogger, tambien los pueden subir directamente a BLOGGER ver VIDEO BLOGGER VIDEO abajo.
Saludos y suerte prof Lauro Soto, Ensenada, BC, Mexico.