Componentes internos de una computadora

BUSES

¿Qué es un bus?

En arquitectura de computadores, el bus (o canal) es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de una computadora. Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistores y condensadores, además de circuitos integrados.

Existen dos tipos de transferencia en los buses:

1. Serie: El bus solamente es capaz de transferir los datos bit a bit. Es decir, el bus tiene un único cable que transmite la información.
2. Paralelo: El bus permite transferir varios bits simultáneamente, por ejemplo 8 bits

¿Cuál es su función?

La función del bus es permitir la conexión lógica entre los diferentes subsistemas que componen el computador. En su mayoría los buses están formados por conductores metálicos por los cuales se trasmiten señales eléctricas que son enviadas y recibidas con la ayuda de circuitos integrados que manejan un protocolo que les permite trasmitir datos útiles. Además de los datos el bus trasmite otras señales digitales como son las direcciones y señales de control.

Tipos de buses.

Existen dos tipos que están clasificados por el método de envío de la información: bus paralelo o bus serial.

Bus paralelo.

Es un bus en el cual los datos son enviados por bytes al mismo tiempo, con la ayuda de varias líneas que tienen funciones fijas. La cantidad de datos enviada es bastante grande con una frecuencia moderada y es igual al ancho de los datos por la frecuencia de funcionamiento. En los computadores ha sido usado de manera intensiva, desde el bus del procesador, los buses de discos duros, tarjetas de expansión y de vídeo, hasta las impresoras.

Bus de serie.

En este los datos son enviados, bit a bit y se reconstruyen por medio de registros o rutinas. Está formado por pocos conductores y su ancho de banda depende de la frecuencia. Aunque originalmente fueron usados para conectar dispositivos lentos (como el teclado o un ratón), actualmente se están usando para conectar dispositivos mucho más rápidos como discos duros, unidades de estado sólido, tarjetas de expansión e incluso para el bus del procesador.

TEMPORIZACIÓN

¿Qué es el temporizador?

El temporizador es un circuito digital, dispone de dos salidas al igual que un flip flop, una salida es la inversa de la otra, a diferencia del flip flop quién cuenta con dos estados estables, el temporizador solamente posee un estado estable, el otro estado es inestable, permanece en su estado estable, hasta que se activa con un pulso de entrada, una vez que se activa cambia a su estado inestable y ahí permanece por un periodo fijo de tiempo tw, este tiempo lo determina una constante de tiempo RC externa que se conecta al temporizador, después de que transcurre el tiempo tw, las salidas dos salidas del temporizador regresan a su estado estable, hasta que se activan otra vez.

La finalidad de la temporización es retardar el paso de una señal desde un nodo del circuito hasta otro punto, el diseño de este circuito se realiza con un dispositivo que se conoce con el nombre de “monoestable” ó “temporizador”, éste elemento electrónico dispone de una entrada “E” y una salida “S”, se tienen tres temporizadores básicos que se denominan; el primero, temporización a la activación, el segundo se llama temporización a la desactivación y el tercero es una combinación de las dos anteriores, temporización a la “activación y desactivación” simultaneas.

¿Qué es el reloj de sistema?

El reloj de una computadora se utiliza para dos funciones principales: 

1. 1. Para sincronizar las diversas operaciones que realizan los diferentes subcomponentes del sistema informático. 
2. 2. Para saber la hora. 

El reloj físicamente es un circuito integrado que emite una cantidad de pulsos por segundo, de manera constante. Al número de pulsos que emite el reloj cada segundo se llama Frecuencia del Reloj. 

La frecuencia del reloj se mide en Ciclos por Segundo, también llamados Hertzios, siendo cada ciclo un pulso del reloj. Como la frecuencia del reloj es de varios millones de pulsos por segundo se expresa habitualmente en Megahercios.

Estados de espera.

Cuando se conectan tarjetas al bus de la PC, un problema común es igualar la velocidad de los ciclos del bus con la de las tarjetas. Es común que una tarjeta sea más lenta que el bus. Así, el bus de la PC esta diseñado para resolver este problema. La señal READY del bus se puede usar para extender la longitud del ciclo del bus para igualar una tarjeta lenta o parar el bus del sistema hasta que se sincronice con el ciclo de la tarjeta.

INTERRUPCIONES

¿Qué es una interrupción?

En el contexto de la informática, una interrupción (del inglés interrupt request, en español «petición de interrupción») es una señal recibida por el procesador de una computadora, que indica que debe «interrumpir» el curso de ejecución actual y pasar a ejecutar código específico para tratar esta situación.

Una interrupción es una suspensión temporal de la ejecución de un proceso, para pasar a ejecutar una subrutina de servicio de interrupción, la cual, por lo general, no forma parte del programa, sino que pertenece al sistema operativo o al BIOS. Una vez finalizada dicha subrutina, se reanuda la ejecución del programa. 
Las interrupciones son generadas por los dispositivos periféricos habilitando una señal del CPU (llamada IRQ del inglés "interrupt request") para solicitar atención del mismo. Por ejemplo. cuando un disco duro completa una lectura solicita atención al igual que cada vez que se presiona una tecla o se mueve el ratón.

Tipos de interrupciones.

Interrupciones de hardware.

Las interrupciones de hardware son aquellas interrupciones que se producen como resultado de, por lo general, una operación de E/S. No son producidas por ninguna instrucción de un programa sino por las señales que emiten los dispositivos periféricos para indicarle al procesador que necesitan ser atendidos. 

Cuando el microprocesador accede a un periférico (disco duro, puerto de comunicación..), puede transcurrir algún tiempo antes de que los datos sean obtenidos o transmitidos. La solución más simple es esperar hasta recibir los datos o hasta que se haya efectuado la transmisión (polling), pero esta solución bloquea todos los programas en ejecución, y eso no puede admitirse en un sistema multitarea.

Interrupciones de software.

Las interrupciones por software, también denominadas llamadas al sistema, son aquellas generadas por un programa mientras este está ejecutándose. En general, actúan de la siguiente manera: Un programa en ejecución llega a una instrucción que requiere del sistema operativo para alguna tarea, por ejemplo para leer un archivo en el disco duro (cuando un programa necesita un dato exterior, se detiene y pasa a cumplir con las tareas de recoger ese dato). En ese momento por tanto llama al sistema y se interrumpe virtualmente hasta recibir respuesta, en el ejemplo anterior hasta que no se haya leído el disco y el archivo esté en memoria principal.

MEMORIAS INTERNAS

¿Qué es una memoria?

En informática, la memoria es el dispositivo que retiene, memoriza o almacena datos informáticos durante algún periodo de tiempo. La memoria proporciona una de las principales funciones de la computación moderna: el almacenamiento de información y conocimiento. Es uno de los componentes fundamentales de la computadora, que interconectada a la unidad central de procesamiento (CPU, por las siglas en inglés de Central Processing Unit) y los dispositivos de entrada/salida, implementan lo fundamental del modelo de computadora de la arquitectura de Von Neumann.

Tipos de memorias internas.

Memoria RAM.

a llamada memoria RAM o Random Access Memory almacena datos e instrucciones de los programas que se requieren en un momento determinado. Esta información es usada en tiempo real por la CPU o unidad de procesamiento del equipo. Se puede decir que en la RAM están los datos de los que el ordenador va a echar mano para facilitar que el usuario, en un momento muy concreto, navegue, escriba un texto o vea un vídeo en YouTube, por ejemplo.

Memoria ROM.

Las siglas responden a Read Only Memory. Es decir, que es una memoria solo de lectura. Donde los datos se leen y usan, pero no se modifican. En el módulo de memoria ROM de un ordenador la información permanece, incluso cuando se apaga el equipo o se queda momentáneamente sin energía eléctrica.

Memoria caché.

Es una memoria que se sitúa entre la RAM y el procesador del ordenador, y que acelera el intercambio de datos. Este tipo de memoria, que suele pasar desapercibida para el usuario corriente, hace que los procesos en el ordenador se ejecuten más rápido. De esta forma evita, por ejemplo, que el procesador tenga que esperar. El tamaño de la memoria caché, que está organizada por niveles, es mucho menor que el de la RAM.

Disco duro y SSD.

El disco duro es el dispositivo principal donde se almacena toda la información que genera el usuario: los programas instalados, los archivos de música, imagen o vídeo, etcétera. Tradicionalmente ha consistido en discos giratorios provistos de un brazo móvil (hard disk drive o HDD) que buscaban la información. 
Esta tecnología está siendo reemplazada por las unidades de almacenamiento de estado sólido (SSD), que no tienen partes móviles y que están hechas a base de circuitos electrónicos (chips de memoria NAND Flash). Como ventaja, los discos SSD son mucho más pequeños, ligeros y transfieren de forma más rápida la información.

CHIPSET

¿Qué es un chipset?

El chipset es un conjunto de componentes electrónicos que están integrados en el procesador de un dispositivo electrónico. En español, podríamos traducirlo como circuito integrado auxiliar, aunque el nombre chipset en sí podríamos traducirlo de forma más literal como conjunto de chips, y su función es controlar el flujo de datos entre el procesador, la memoria y los diferentes periféricos que haya en un ordenador.

¿Para que sirve?

El chipset es clave para determinar el rendimiento de un equipo, ya que si ordena el tráfico de datos de forma un poco lenta, todo el sistema va a ralentizarse. 

Como todos los componentes de un ordenador, el chipset también será compatible con determinados modelos de placa base y componentes, como RAM o discos duros. Por eso, el chipset también determinará los modelos de componentes con los que es compatible tu ordenador, ya que si él no es compatible, por ejemplo, con cierto modelo de placa base o RAM, entonces estos no funcionarán correctamente. Tiene responsabilidad de la conexión del FSB (bus frontal) de la CPU con los componentes de alta velocidad del sistema.

Aquí dejare un video bastante bien explicado sobre componentes ya en general de la PC internos como externos que me parecio muy interesante.