HARDWARE, SOFTWARE Y GENERACIONES

HARDWARE

Se define como todo lo tangible, material, o lo que se puede tocar del equipo de computo, por ejemplo: los conectores, el ratón (Mouse), el  monitor, el teclado; las unidades del disco flexible o drive, la unidad lectora de CD, el CPU, las bocinas, el micrófono, el escáner, etc. Y se clasifica según uso por la computadora en: dispositivo de entrada, de salida y de almacenamiento.

DIVISIONES DE HARDWARE

El Hardware para ser identificado más fácilmente, se divide en varios dispositivos, que son:
ü  Dispositivos de Entrada
ü  Dispositivos de Salida
ü  Dispositivos de Almacenamiento.

DISPOSITIVOS DE ENTRADA

Estos dispositivos permiten al usuario del ordenador introducir datos, comandos y programas en la CPU. El dispositivo de entrada más común es un teclado similar al de las máquinas de escribir. La información introducida con el mismo, es transformada por el ordenador en modelos reconocibles. Otros dispositivos de entrada son los lápices ópticos, que transmiten información gráfica desde tabletas electrónicas hasta el ordenador; joysticks y el ratón o Mouse, que convierte el movimiento físico en movimiento dentro de una pantalla de ordenador; los escáneres luminosos, que leen palabras o símbolos de una página impresa y los traducen a configuraciones electrónicas que el ordenador puede manipular y almacenar; y los módulos de reconocimiento de voz, que convierten la palabra hablada en señales digitales comprensibles para el ordenador. También es posible utilizar los dispositivos de almacenamiento para introducir datos en la unidad de proceso.

LÁPIZ ÓPTICO

Un lápiz óptico es un puntero con un extremo fotosensible que se emplea para dibujar directamente sobre la pantalla, o para seleccionar información en la pantalla pulsando un botón en el lápiz óptico o presionando el lápiz contra la superficie de la pantalla. El lápiz contiene sensores ópticos que identifican la parte de la pantalla por la que se está pasando.

MOUSE

Un Mouse, o ratón, es un dispositivo apuntador diseñado para ser agarrado con una mano. Cuenta en su parte inferior con un dispositivo detector (generalmente una bola) que permite al usuario controlar el movimiento de un cursor en la pantalla deslizando el Mouse por una superficie plana. Para seleccionar objetos o elegir instrucciones en la pantalla, el usuario pulsa un botón del Mouse.

JOYSTICK

Un joystick es un dispositivo formado por una palanca que se mueve en varias direcciones y dirige un cursor u otro objeto gráfico por la pantalla de la computadora.

TECLADO
Un teclado es un dispositivo parecido a una máquina de escribir, que permite al usuario introducir textos e instrucciones. Algunos teclados tienen teclas de función especiales o dispositivos apuntadores integrados.

TECLADO QWERTY

En informática, un tipo de distribución de teclado utilizado mayoritariamente cuyo nombre está formado por los seis caracteres de la izquierda de la fila superior de letras. Se trata del tipo de teclado estándar de la mayoría de máquinas de escribir y equipos informáticos. Se considera más eficiente el diseño del teclado Dvorak, pero el teclado Qwerty es conocido por la mayoría de los usuarios y su uso está más extendido que el Dvorak.

TRACKBALLS

Los trackballs son bolas para mover el cursor o zonas sensibles al tacto que permiten que los movimientos de los dedos del usuario dirijan un cursor en la pantalla.

ESCÁNER ÓPTICO

Un digitalizador óptico (escáner) emplea dispositivos fotosensibles para convertir imágenes (por ejemplo, una fotografía o un texto) en señales electrónicas que puedan ser manipuladas por la máquina. Los dos digitalizadores más comunes son el digitalizador de campo plano (similar a una fotocopiadora de oficina) y el digitalizador manual, que se pasa manualmente sobre la imagen que se quiere procesar.

MÓDEM

Un módem es un dispositivo que conecta una computadora con una línea telefónica y permite intercambiar información con otro ordenador a través de dicha línea. Todos los ordenadores que envían o reciben información deben estar conectados a un módem. El módem del aparato emisor convierte la información enviada en una señal analógica que se transmite por las líneas telefónicas hasta el módem receptor, que a su vez convierte esta señal en información electrónica para el ordenador receptor,

DISPOSITIVOS DE SALIDA

Estos dispositivos permiten al usuario ver los resultados de los cálculos o de las manipulaciones de datos de la computadora. El dispositivo de salida más común es la unidad de visualización (VDU, acrónimo de Video Display Unit), que consiste en un monitor que presenta los caracteres y gráficos en una pantalla similar a la del televisor. Por lo general, las VDU tienen un tubo de rayos catódicos como el de cualquier televisor, aunque los ordenadores pequeños y portátiles utilizan hoy pantallas de cristal líquido (LCD, acrónimo de Liquid Cristal Displays) o electro luminiscentes. Otros dispositivos de salida más comunes son las impresoras que son periférico para ordenador o computadora que traslada el texto o la imagen generada por computadora a papel u otro medio, por ejemplo transparencias. Las impresoras se pueden dividir en categorías siguiendo diversos criterios. La distinción más común se hace entre las que son de impacto y las que no lo son. Las impresoras de impacto se dividen en impresoras matriciales e impresoras de margarita, y los módem. Un módem enlaza dos ordenadores transformando las señales digitales en analógicas para que los datos puedan transmitirse a través de las telecomunicaciones.

PANTALLA
La pantalla convierte la información generada por el ordenador en información visual. Las pantallas suelen adoptar una de las siguientes formas: un monitor de rayos catódicos o una pantalla de cristal líquido (LCD, siglas en inglés). En el monitor de rayos catódicos, semejante a un televisor, la información procedente de la CPU se representa empleando un haz de electrones que barre una superficie fosforescente que emite luz y genera imágenes. Las pantallas LCD son más planas y más pequeñas que los monitores de rayos catódicos, y se emplean frecuentemente en ordenadores portátiles.

IMPRESORAS

Las impresoras reciben textos e imágenes de la computadora y los imprimen en papel. Las impresoras matriciales emplean minúsculos alambres que golpean una cinta entintada formando caracteres. Las impresoras láser emplean haces de luz para trazar imágenes en un tambor que posteriormente recoge pequeñas partículas de un pigmento negro denominado tóner. El tóner se aplica sobre la hoja de papel para producir una imagen. Las impresoras de chorro de tinta lanzan gotitas de tinta sobre el papel para formar caracteres e imágenes.

BOCINAS

Las bocinas son salidas de audio y tienen su regulador de volumen y existen en el mercado desde precios módicos hasta excesivos. La calidad de sonido se debe a la tecnología con la que se construyó.

DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

Los sistemas informáticos pueden almacenar los datos tanto interna (en la memoria) como externamente (en los dispositivos de almacenamiento). Internamente, las instrucciones o datos pueden almacenarse por un tiempo en los chips de silicio de la RAM (memoria de acceso aleatorio) montados directamente en la placa de circuitos principal de la computadora, o bien en chips montados en tarjetas periféricas conectadas a la placa de circuitos principal del ordenador. Estos chips de RAM constan de conmutadores sensibles a los cambios de la corriente eléctrica. Los chips de RAM estática conservan sus bits de datos mientras la corriente siga fluyendo a través del circuito, mientras que los chips de RAM dinámica (DRAM, acrónimo de Dynamic Random Access Memory) necesitan la aplicación de tensiones altas o bajas a intervalos regulares aproximadamente cada dos milisegundos para no perder su información.

Otro tipo de memoria interna son los chips de silicio en los que ya están instalados todos los conmutadores. Las configuraciones en este tipo de chips de ROM (memoria de sólo lectura) forman los comandos, los datos o los programas que el ordenador necesita para funcionar correctamente.

DISCO DURO

Las unidades de disco duro almacenan información en partículas magnéticas integradas en un disco. Las unidades de disco duro, que suelen ser una parte permanente de la computadora, pueden almacenar grandes cantidades de información y recuperarla muy rápidamente.

DISCO FLEXIBLE (FLOPPY)

Las unidades de disco flexible también almacenan información en partículas magnéticas integradas en discos intercambiables, que de hecho pueden ser flexibles o rígidos. Los discos flexibles almacenan menos información que un disco duro, y la recuperación de la misma es muchísimo más lenta.

DISCO MAGNETO-ÓPTICO

Las unidades de disco magneto-óptico almacenan la información en discos intercambiables sensibles a la luz láser y a los campos magnéticos. Pueden almacenar tanta información como un disco duro, pero la velocidad de recuperación de la misma es algo menor.

CD-ROM

Las unidades de disco compacto, o CD-ROM, almacenan información en las cavidades grabadas en la superficie de un disco de material reflectante. La información almacenada en un CD-ROM no puede borrarse ni sustituirse por otra información. Los CD-ROM pueden almacenar aproximadamente la misma información que un disco duro, pero la velocidad de recuperación de información es menor.


Software

Programas de computadoras. Son las instrucciones responsables de que el hardware (la máquina) realice su tarea. Como concepto general, el software puede dividirse en varias categorías basadas en el tipo de trabajo realizado.

Tipos de Software

Las dos categorías primarias de software son:

ü  Los Sistemas Operativos (software del sistema), que controlan los trabajos del ordenador o computadora.

ü  El Software de Aplicación, que dirige las distintas tareas para las que se utilizan las computadoras.


Existen otros 2 tipos de Software:

ü  El Software de red, que permite comunicarse a grupos de usuarios.

ü  El software de lenguaje, utilizado para escribir programas.

SISTEMA OPERATIVO

El sistema operativo tiene tres grandes funciones: coordina y manipula el hardware de la computadora  (como la memoria, las impresoras, las unidades de disco, el teclado o el Mouse), organiza los archivos en diversos dispositivos de almacenamiento (como discos flexibles, discos duros, discos compactos o cintas magnéticas), y gestiona los errores de hardware y la pérdida de datos.

Un proceso importante es la interpretación de los comandos que permiten al usuario comunicarse con el ordenador.
Algunos intérpretes de instrucciones están basados en texto y exigen que las instrucciones sean tecleadas. Otros están basados en gráficos, y permiten al usuario comunicarse señalando y haciendo clic en un icono. Por lo general, los intérpretes basados en gráficos son más sencillos de utilizar.

Los sistemas operativos pueden ser de tarea única o multitarea. Los sistemas operativos de tarea única, más primitivos, sólo pueden manejar un proceso en cada momento. Por ejemplo, cuando la computadora está imprimiendo un documento, no puede iniciar otro proceso ni responder a nuevas instrucciones hasta que se termine la impresión.

Todos los sistemas operativos modernos son multitarea y pueden ejecutar varios procesos simultáneamente.

SISTEMA OPERATIVO: UNIX

Sistema operativo multiusuario que incorpora multitarea. Fue desarrollado originalmente por Ken Thompson y Dennis Ritchie en los laboratorios AT & TH Bell en 1969 para su uso en minicomputadoras. El sistema operativo UNIX tiene diversas variantes y se considera potente, más transportable e independiente de equipos concretos que otros sistemas operativos porque está escrito en lenguaje C. El UNIX está disponible en varias formas, entre las que se cuenta AIX, una versión de UNIX adaptada por IBM (para su uso en estaciones de trabajo basadas en RISC), A/UX (versión gráfica para equipos Apple Macintosh) y Mach (un sistema operativo reescrito, pero esencialmente compatible con UNIX, para las computadoras next).

SISTEMA OPERATIVO: MS-DOS

Corto de Microsoft Disk Operating System (sistema operativo de disco de Microsoft). Como otros sistemas operativos, el sistema MS-DOS supervisa las operaciones de entrada y salida del disco y controla el adaptador de vídeo, el teclado y muchas funciones internas relacionadas con la ejecución de programas y el mantenimiento de archivos. El MS-DOS es un sistema operativo  mono tarea y monousuario con una interfaz de línea de comandos.

SISTEMA OPERATIVO: OS/2

Sistema operativo multitarea para ordenadores o computadoras personales con microprocesadores de la gama x86 de Intel. El OS/2 puede ejecutar aplicaciones para Windows y MS-DOS y leer discos de MS-DOS. El OS/2 fue desarrollado originalmente como un proyecto conjunto de Microsoft e IBM.


GENERACIONES DE LOS SISTEMAS

PRIMERA GENERACION

Se caracteriza principalmente por estar constituida por tubos al vacío o válvulas que son dispositivos electrónicos que consisten en una cápsula de vacío de acero o de vidrio, con dos o más electrodos entre los cuales pueden moverse libremente los electrones. El diodo de tubo de vacío fue desarrollado por el físico inglés John Ambrose Fleming. Contiene dos electrodos: el cátodo, un filamento caliente o un pequeño tubo de metal caliente que emite electrones a través de emisión termoiónica, y el ánodo, una placa que es el elemento colector de electrones.

En los diodos, los electrones emitidos por el cátodo son atraídos por la placa sólo cuando ésta es positiva con respecto al cátodo. Cuando la placa está cargada negativamente, no circula corriente por el tubo. Estas máquinas eran enormes, como la ya mencionada la ENIAC que llegaba a tener hasta 18,000 válvulas, generando una enorme cantidad de calor, gran consumo de electricidad, consumía 200 Kw. aproximadamente y necesitaba operadores especializados y su uso era científico - militar. Esta generación abarco la década de 1950.

SEGUNDA GENERACION

Esta generación aparece cuando se utiliza un dispositivo llamado transistor para la construcción de las computadoras. El transistor, que es capaz de realizar muchas de las funciones del tubo de vacío en los circuitos electrónicos, es un dispositivo de estado sólido consistente en una pequeña pieza de material semiconductor, generalmente germanio o silicio, en el que se practican tres o más conexiones eléctricas. El transistor fue desarrollado por los físicos estadounidenses Walter Houser Brattain, John Bardeen y William Bradford Shockley de los Bell Laboratories. Shockley pasa por ser el impulsor y director del programa de investigación de materiales semiconductores que llevó al descubrimiento de este grupo de dispositivos.

Sus asociados, Brattain y Bardeen inventaron un importante tipo de transistor. Los transistores vinieron a sustituir por el año de 1957 a las válvulas de corta vida útil, que era mucho de menor tamaño y más rápida para trabajar, lo que aumentó la velocidad de proceso y redujo considerablemente el tamaño de las computadoras, además de facilitar su uso con la aparición de lenguajes de programación de alto nivel que desplazó al lenguaje máquina se empezó a vislumbrar la comercialización del equipo a grandes empresas. Esta generación empieza en la década de 1960 que dora 5 años aproximadamente.

TERCERA GENERACION

Esta generación se caracteriza por la aparición de circuitos integrados que son pequeños circuitos electrónicos utilizados para realizar funciones electrónicas específicas, como la amplificación. Se combina por lo general con otros componentes para formar un sistema más complejo y se fabrica mediante la difusión de impurezas en silicio monocristalino, que sirve como material semiconductor, o mediante la soldadura del silicio con un haz de flujo de electrones. Varios cientos de circuitos integrados idénticos se fabrican a la vez sobre una oblea de pocos centímetros de diámetro. Esta oblea a continuación se corta en circuitos integrados individuales denominados chips. Cientos de estos circuitos integrados pueden colocarse en una oblea de silicio de 8 a 15 cm de diámetro.

La integración a mayor escala puede producir un chip de silicio con millones de elementos. Los elementos individuales de un chip se interconectan con películas finas de metal o de material semiconductor aisladas del resto del circuito por capas dieléctricas. En electrónica de consumo, los circuitos integrados han hecho posible el desarrollo de muchos nuevos productos, como computadoras y calculadoras personales, relojes digitales y videojuegos. Con la aparición del circuito integrado vino a reducir aun más el tamaño de las computadoras, aumenta la velocidad de proceso, facilitando su uso,  la aparición de sistema operativo y lenguajes de programación. Esta generación surge a mediados de la década de 1960 y termina con el surgimiento de la cuarta generación en 1972 aproximadamente.

CUARTA GENERACION

La más reciente, se caracteriza por la invención del microprocesador y consiste en la integración de miles de circuitos integrados dentro del mismo. El microprocesador que es un circuito electrónico que actúa como unidad central de proceso de un ordenador, proporcionando el control de las operaciones de cálculo. Los microprocesadores también se utilizan en otros sistemas informáticos avanzados, como impresoras, automóviles o aviones. El microprocesador es un tipo de circuito sumamente integrado. Los circuitos integrados, también conocidos como microchips o chips, son circuitos electrónicos complejos formados por componentes extremadamente pequeños formados en una única pieza plana de poco espesor de un material conocido como semiconductor.

Los microprocesadores modernos incorporan hasta 60 millones de transistores en un chip de silicio. Un microprocesador no es un ordenador completo. No contiene grandes cantidades de memoria ni es capaz de comunicarse con dispositivos de entrada, como un teclado, un joystick o un ratón, o dispositivos de salida como un monitor o una impresora. Un tipo diferente de circuito integrado llamado microcontrolador es de hecho una computadora completa situada en un único chip, que contiene todos los elementos del microprocesador básico además de otras funciones especializadas. Los microcontroladores se emplean en videojuegos, reproductores de vídeo, automóviles y otras máquinas. Generalmente, los microprocesadores tienen una estructura más compleja que otros chips, y su fabricación exige técnicas extremadamente precisas.

La fabricación económica de microprocesadores exige su producción masiva. Sobre la superficie de una oblea de silicio se crean simultáneamente varios cientos de grupos de circuitos. El proceso de fabricación de microprocesadores consiste en una sucesión de deposición y eliminación de capas finísimas de materiales conductores, aislantes y semiconductores, hasta que después de cientos de pasos se llega a un complejo "bocadillo" que contiene todos los circuitos interconectados del microprocesador. Para el circuito electrónico sólo se emplea la superficie externa de la oblea de silicio, una capa de unas 10 micras de espesor (unos 0,01 mm, la décima parte del espesor de un cabello de una persona),