Un sistema microinformático está formado por una serie de componentes electrónicos que trabajan en conjunto para procesar, almacenar y transmitir información. Estos elementos están interconectados, y su coordinación es posible gracias a un componente central: la placa base.
A continuación, repasamos los principales elementos del hardware interno de un ordenador personal y cómo se relacionan entre sí.
Procesador (CPU)
La Unidad Central de Procesamiento o CPU (Central Processing Unit) es el cerebro del sistema. Se encarga de ejecutar las instrucciones de los programas y de coordinar las operaciones del resto de componentes del equipo.
Elementos básicos de la CPU:
- Set de instrucciones: operaciones que el procesador puede realizar (sumas, restas, lectura de memoria, etc.).
- Registros: pequeñas zonas de memoria interna para guardar datos de uso inmediato.
- Contador de programa (PC): indica cuál es la siguiente instrucción a ejecutar.
- Unidad Aritmético-Lógica (ALU): realiza cálculos matemáticos y operaciones lógicas.
- Unidad de control: dirige el flujo de datos entre CPU, memoria y periféricos.
- Sistema de interrupciones: permite a la CPU responder a eventos externos, como pulsaciones de teclado o señales de red.
Memoria interna
La memoria interna permite almacenar temporalmente los datos e instrucciones que el sistema utiliza durante su funcionamiento. Hay varios tipos, cada uno con una función específica:
- RAM (memoria de acceso aleatorio): almacena datos de forma temporal. Es volátil, lo que significa que se borra al apagar el equipo. Cuanta más RAM, mejor rendimiento multitarea.
- ROM (memoria de solo lectura): contiene información permanente o semipermanente, como el firmware del sistema. Existen variantes como EPROM, EEPROM o memoria Flash.
- Caché: memoria muy rápida integrada en el procesador. Almacena los datos más usados para reducir los tiempos de acceso.
- Memoria virtual: espacio del disco duro que actúa como extensión de la RAM cuando esta se llena.
Interfaces de entrada/salida (E/S)
Las interfaces de E/S permiten la comunicación entre el ordenador y los dispositivos externos o periféricos. Se dividen en dos tipos:
Interfaces externas (conectores visibles):
- USB, HDMI, VGA, DisplayPort, audio jack, PS/2, etc.
Interfaces internas (dentro del equipo):
- SATA, M.2, PCIe, USB headers, etc.
A través de estas interfaces se conectan dispositivos como discos, tarjetas gráficas, unidades ópticas, o módulos de ampliación mediante adaptadores o tarjetas PCIe.
Almacenamiento
Los dispositivos de almacenamiento permiten guardar datos de forma permanente, incluso cuando el equipo está apagado. Existen varias tecnologías:
- Disco duro (HDD): tecnología magnética, más económica y con mayor capacidad, pero más lenta.
- Unidad de estado sólido (SSD): sin partes móviles, mucho más rápida y silenciosa. Ideal para el sistema operativo y programas.
- Unidad híbrida (SSHD): combina velocidad SSD con capacidad HDD.
- Unidades extraíbles: pendrives USB, tarjetas SD, discos ópticos (DVD, Blu-Ray).
Periféricos
Los periféricos son los dispositivos que permiten al usuario interactuar con el sistema o añadirle funcionalidades extra. Se clasifican en:
- Periféricos de entrada: teclado, ratón, escáner, micrófono, etc.
- Periféricos de salida: monitor, impresora, altavoces, etc.
- Periféricos de entrada/salida: pantalla táctil, módems, pantallas interactivas, etc.
Buses del sistema
Los buses son los canales que transportan los datos, direcciones y señales de control entre los distintos componentes del sistema microinformático. Son fundamentales para la comunicación interna.
Tipos principales de buses:
- Bus de datos: transporta la información que se está procesando.
- Bus de direcciones: indica la ubicación donde deben leerse o escribirse los datos.
- Bus de control: transmite las señales de control necesarias para coordinar las operaciones.
Resumen final
La estructura de un sistema microinformático se basa en la colaboración entre procesador, memoria, buses, almacenamiento, interfaces y periféricos. Conocer cómo se relacionan y funcionan estos elementos es fundamental para:
- Diagnosticar errores de hardware.
- Ampliar o actualizar un equipo.
- Optimizar el rendimiento del sistema.
- Entender cómo interactúa el software con la arquitectura física del ordenador.
Ya seas estudiante de FP DAM o DAW, o docente de ciclos formativos, comprender esta base te ayudará a conectar mejor el mundo del hardware con el del desarrollo de software.