La caja o bastidor

La carcasa

Es una caja rectangular, generalmente metálica o de plástico, que alberga en su interior los distintos elementos del ordenador . Puede estar situada bajo el monitor (sobremesa) o bien algo separada, a un lado de este (torre, semitorre o minitorre, según el tamaño). El elemento principal que incorpora la caja o bastidor es la placa base.

La placa base

Saber másTarjetas de expansión

Para ampliar las funcionalidades de la placa base se pueden añadir circuitos específicos, como la tarjeta de vídeo o la tarjeta de sonido. Estas tarjetas se...

La placa base (motherboard en inglés) es una placa electrónica con un conjunto de circuitos, elementos de control y conectores donde acoplar:

• La fuente de alimentación.
• El microprocesador o CPU.
• La memoria RAM.
• Los sistemas de almacenamiento (disco duro, lector de CD-ROM, lector de DVD-ROM...).
• Los periféricos (sus conectores están ubicados en la parte trasera de la carcasa).

La fuente de alimentación

La fuente de alimentación

La fuente de alimentación aporta corriente eléctrica a todos los dispositivos del ordenador integrados en la carcasa. De la fuente de alimentación se obtienen diversos voltajes para los distintos componentes.

La unidad central de proceso: el microprocesador.

La unidad central de proceso: el microprocesador

Para gobernar un ordenador son necesarias dos tareas básicas:

• Dirigir y coordinar todos los componentes del equipo. Por ejemplo, hay que enviar las órdenes adecuadas para que aparezca sobre la pantalla el resultado de una operación.
• Realizar las operaciones aritméticas y lógicas. Por ejemplo, sumar o restar dos números; o bien decidir si una cantidad es mayor, menor o igual que otra.

En los ordenadores modernos estas tareas son realizadas por el microprocesador, un circuito integrado que incorpora hasta millones de transistores. La característica básica de un microprocesador («micro», en el lenguaje habitual) es la velocidad de proceso, que indica el número de operaciones que es capaz de realizar por segundo. Los micros modernos tienen una velocidad de proceso de cientos de megahercios, e incluso superan el gigahercio.

El primer microprocesador se desarrolló en 1971, y realizaba unas cuantas miles de operaciones por segundo. Desde entonces, los avances han sido continuos hasta llegar a los microprocesadores actuales, que incorporan decenas de millones de transistores. Sin embargo, el micro no es el único componente que determina el rendimiento de un equipo informático. Además, para la mayor parte de las tareas desarrolladas habitualmente en un hogar (escribir textos, navegar por Internet, etc.) no es necesario disponer de micros demasiado potentes.

La memoria:

La memoria

Mientras trabaja, un ordenador necesita almacenar temporalmente la información. Pensemos en las operaciones de cortar y pegar llevadas a cabo continuamente al utilizar un procesador de textos. Esto se lleva a cabo mediante chips de memoria RAM(Random Access Memory, o memoria de acceso aleatorio), que se presentan en forma alargada: módulos o «pastillas». El contenido de esta memoria es volátil. Esto quiere decir que desaparece cuando apagamos el equipo. Al contrario, por ejemplo, que la información almacenada en el disco duro, que puede recuperarse al arrancar la máquina.

Las características básicas de la memoria son el formato, la capacidad y el tiempo de acceso:

• El formato o número de contactos. Determina la posibilidad de conectar las pastillas de memoria a la placa. Las placas antiguas (con ranuras de 168 contactos) no soportan las pastillas modernas de memoria (240 contactos).
• La capacidad. Es muy importante disponer de una buena cantidad de memoria si vamos a manipular fotografías o editar vídeo, o si mantenemos varias aplicaciones abiertas simultáneamente.La memoria se comercializa en «pastillas» o módulos de 512 MB, 1 GB, 2 GB, 4 GB… que se pinchan en la placa base. Cada placa tiene una capacidad limitada para almacenar memoria (por ejemplo, 2 GB, 4 GB, 8 GB, etc.).
• El tiempo de acceso. Determina el tiempo transcurrido desde que se solicita un dato almacenado en la memoria hasta que el chip proporciona dicho dato. Este tiempo se mide en nanosegundos (ns). Recordemos que 1 ns = 10^-9 s. Cuanto menor sea este valor, más rápida es la memoria. Los chips de memoria están en continua evolución, buscando tiempos de acceso pequeños, lo cual aumenta el rendimiento de la máquina.

Unidades empleadas en informática para medir la cantidad de información.

UNIDAD	EQUIVALENCIA	EJEMPLO
Byte (B)	8 bits	Un número
Kilobyte (KB)	1.024 bytes	10 líneas de texto
Megabyte (MB)	1.024 KB	50 páginas
Gigabyte (GB)	1.024 MB	Una enciclopedia con 40.000 páginas
Terabyte (TB)	1.024 GB	Una biblioteca de 20.000 volúmenes

El disco duro:

El disco duro

El disco duro almacena casi toda la información que manejamos al trabajar con un ordenador. En él se aloja, por ejemplo, el sistema operativo que permite arrancar la máquina, los programas, los archivos de texto, imagen...

Un disco duro está formado por varios discos apilados sobre los que se mueve una pequeña cabeza magnética que graba y lee la información.

Este componente, al contrario que el micro o los módulos de memoria, no se pincha directamente en la placa, sino que se conecta a ella mediante un cable. También va conectado a la fuente de alimentación, pues, como cualquier otro componente, necesita energía para funcionar.

Además, una sola placa puede tener varios discos duros conectados.

Las características principales de un disco duro son:

• La capacidad. Se mide en gigabytes (GB). Es el espacio disponible para almacenar secuencias de 1 byte. La capacidad aumenta constantemente: decenas de GB, cientos de GB, decenas de TB...
• La velocidad de giro. Se mide en revoluciones por minuto (rpm). Cuanto más rápido gire el disco, antes podrá acceder a la información la cabeza lectora. Los discos actuales giran a más de 10.000 rpm.
• La capacidad de transmisión de datos. De poco serviría un disco duro de gran capacidad si transmitiese los datos lentamente. Los discos actuales pueden alcanzar transferencias de datos de más de 100 Mb por segundo.

También existen discos duros externos que permiten almacenar grandes cantidades de información. Son muy útiles para intercambiar información entre dos equipos. Normalmente se conectan a la caja mediante un conector de tipo USB o Firewire.

Cuando el disco duro está leyendo, se enciende en la carcasa un diodo LED (de color rojo, verde...). Esto es útil para saber, por ejemplo, si la máquina ha acabado de realizar una tarea o si aún está procesando datos.

Funcionamiento interno de un microprocesador :

Funcionamiento interno de un microprocesador.
Esquema del funcionamiento interno de un microprocesador

Una vez conocidos los elementos básicos del ordenador, nos centraremos en describir cuál es el funcionamiento interno del microprocesador y, fundamentalmente, de sus componentes: la unidad de control (UC) y la unidad aritmético-lógica (UAL).

La unidad de control consta de los siguientes elementos:

• Registro de instrucciones (RI): contiene la instrucción que se está ejecutando en cada momento.
• Contador (C): contiene la dirección de memoria donde se encuentra la próxima instrucción a ejecutar.
• Reloj: proporciona una sucesión de impulsos eléctricos a intervalos constantes que marcan los instantes en que han de comenzar los pasos que constituyen cada instrucción. Determina la velocidad de trabajo del ordenador, ya que esta depende del número de instrucciones que procesa por segundo.
• Decodificador (D): se encarga de analizar e interpretar la instrucción en curso (que está en el RI), determinando las órdenes necesarias para su ejecución.
• Secuenciador (S): con la información suministrada por el decodificador, genera la secuencia de órdenes elementales que, sincronizadas con los impulsos del reloj, hacen que se ejecute la instrucción cargada en el registro de instrucciones.

La unidad aritmético-lógica consta, a su vez, de:

• Banco de registros (BR): almacena temporalmente los datos que intervienen en las operaciones que está realizando la UAL.
• Circuitos operadores (CIROP): realizan las operaciones elementales aritméticas y lógicas.
• Registro de resultados (RR): en él se depositan los resultados obtenidos en los circuitos operadores.

El proceso se desarrolla de la siguiente manera:

• 1. La UC recibe desde la memoria RAM las instrucciones a través del bus de datos, de forma que la instrucción en curso llega al registro de instrucciones.
• 2. A continuación, el decodificador se encarga de interpretarla (para que la UAL pueda operar con ella).
• 3. El secuenciador genera la serie de órdenes elementales necesarias para ejecutar la instrucción (que son enviadas a la UAL).
• 4. La UAL realiza las operaciones indicadas y envía los resultados obtenidos a la UC, que los almacena en la RAM.
• 5. El reloj sincroniza el sistema, marcando los instantes en que ha de comenzar cada nueva instrucción.
• 6. El contador determina a través del bus de direcciones dónde se encuentra la próxima instrucción. Cuando haya terminado de ejecutarse la instrucción en curso, esta nueva instrucción pasará al RI y se repetirá el proceso.

Las tarjetas de expansión:

La tarjeta de sonido

Conexiones de una tarjeta de sonidoAlgunas tarjetas de sonido modernas disponen de una salida digital para reproducir los seis canales de audio que tienen los discos DVD. Junto con las tarjetas, los fabricantes incorporan habitualmente algún software especial para reproducir discos de audio, grabar o editar sonidos...

Este componente permite reproducir sonidos en un ordenador. Para que el sonido reproducido tenga calidad es interesante que la tarjeta reproduzca de la manera más fiel posible los instrumentos musicales que soporta: pianos, guitarras, violines...

La tarjeta de sonido se pincha en la placa y se conecta a la salida de audio del lector de CD-ROM o de DVD-ROM mediante un cable de audio. Las conexiones externas de una tarjeta de sonido son:

• Altavoces. La tarjeta de sonido permite conectar un sistema de altavoces. Aunque la tarjeta sea de buena calidad, es esencial disponer de buenos altavoces para que el sonido sea limpio y de calidad.
• Conexión MIDI o joystick. Sirve para conectar un dispositivo para juegos (joystick) o un teclado musical (MIDI).
• Entrada de línea. Con ella podemos grabar sonidos de una fuente externa, como un equipo de sonido.
• Salida de línea. Para conducir el sonido producido en el ordenador a una fuente o amplificador externo.
• Micrófono. Conectando un micrófono podemos grabar nuestra voz. Esto se puede aprovechar al usar un procesador de textos usando un programa de reconocimiento de voz.

Algunas placas incorporan sonido integrado. Así disponemos de estas conexiones en la propia placa, pero la calidad del sonido es inferior que en las tarjetas de sonido separadas de la placa.

La tarjeta gráfica

En los programas de retoque fotográfico, juegos con gráficos de calidad, etc., se aprecian las diferencias entre una buena tarjeta gráfica y una mediocre.

Cualquier ordenador debe disponer de una tarjeta gráfica para poder mostrar los resultados de las operaciones en pantalla. Algunas placas base modernas ya traen el vídeo integrado, pero esto no es lo habitual, sobre todo cuando queremos trabajar con imágenes fijas de calidad y en movimiento. Las características básicas de una tarjeta gráfica son las siguientes:

• Resolución admitida. Se mide en píxeles (puntos sobre la pantalla) e indica la resolución vertical y horizontal. Hay que tener en cuenta también el tamaño del monitor. Por ejemplo, si utilizamos una gran resolución en un monitor de 15 pulgadas, las letras, iconos, etc., aparecerán muy pequeños en la pantalla. Las tarjetas modernas admiten resoluciones de 1.600 X 1.200 píxeles.
• Número de colores. Cualquier tarjeta es capaz de reproducir color real: 16 millones de colores.
• Velocidad de refresco. Indica las veces que se renueva la imagen por segundo. A mayor velocidad, menor cansancio visual.
• Memoria. Se mide en megabytes. Determina la resolución y la velocidad de refresco con la que podremos trabajar. Son típicas memorias de 256, 512 MB o 1 GB.

Al igual que las tarjetas de sonido, las tarjetas gráficas se pinchan en la placa base. Las conexiones externas son:

• Salida para el monitor. Un cable conecta la tarjeta con el monitor.
• Salida para televisión (TV out). Algunas tarjetas gráficas disponen de una conexión de vídeo para usar un televisor convencional a modo de monitor. Pero en este caso el televisor debe disponer de la entrada de vídeo adecuada (S-VHS, por ejemplo).

La capturadora de vídeo y de televisión

Conexiones de una tarjeta capturadora de vídeoAlgunas tarjetas incorporan también una antena para poder escuchar la radio en el ordenador.

Tarjeta capturadora de vídeo externa

Con un ordenador también es posible capturar y manipular imágenes en movimiento, bien procedentes de la señal de televisión o de una videocámara. Además, la introducción en el mercado de las videocámaras digitales ha impulsado en los últimos años la edición de vídeo utilizando un ordenador.

Estas tarjetas también se pinchan en la placa base, aunque asimismo hay capturadoras externas. Una capturadora de vídeo tiene diferentes conexiones:

• Entrada coaxial. Es una toma de antena de televisión que permite recibir la señal de televisión en el ordenador. Así podemos, por ejemplo, grabar un programa de televisión en el disco duro.
• Entrada S-VHS y/o vídeo compuesto. Sirve para recibir la señal procedente de una videocámara. Utilizando una aplicación de edición de vídeo podemos digitalizar la señal grabada en una cinta para editar cómodamente la película: elaborar transiciones entre escenas, añadir rótulos, suprimir escenas, grabar la película final en un CD, etc.
• Salida y entrada de audio. Puede conectarse a unos altavoces o bien a la entrada de línea de la tarjeta de sonido para poder escuchar el sonido a través del ordenador.

Habitualmente, las tarjetas capturadoras incorporan un mando a distancia para manejar la aplicación que muestra los programas por televisión.

Tarjeta capturadora

Conexiones en un módem interno

Como sabemos, el módem sirve para conectar el ordenador a la línea telefónica y posibilitar de esta manera el intercambio de información con otros ordenadores. Era un componente imprescindible, por ejemplo, para navegar por Internet.

Aunque existen módems externos, es habitual que este componente se aloje en el interior de la carcasa, pinchado sobre la placa base.

Las conexiones externas de un módem son:

• La entrada para la línea telefónica (line in). Mediante un conector como el de los teléfonos podemos conectar el módem a la línea telefónica. Pero hemos de tener en cuenta que cuando usamos el módem la línea está ocupada, por lo que no podremos realizar ni recibir llamadas telefónicas.
• La conexión para un teléfono (phone). De esta manera podemos conectar un teléfono directamente al módem y hablar por Internet usando el auricular. Además, así podremos realizar y recibir llamadas cuando no estemos usando el módem sin enchufar ni desenchufar cables.

En la actualidad pocos equipos vienen equipados con un módem interno, pues se usan otros dispositivos para la conexión a Internet.

El módem interno

La tarjeta de red

Tarjeta de red

Va conectada en un slot tipo PCI. Es un dispositivo que envía y recibe información a través de líneas especiales de comunicación o datos (por ejemplo, una línea ADSL). El envío y la recepción se hacen en formato digital. Por eso no necesita realizar ningún tipo de conversión analógico-digital y, por tanto, la comunicación es mucho más rápida.

El router

Router

Es un dispositivo externo que se conecta entre la tarjeta de red y la línea de comunicaciones. Se usa para conectar varios ordenadores a una misma línea de tipo ADSL para el acceso a Internet, pero también permite la comunicación entre varios ordenadores de una misma red.