Este documento presenta información sobre la evolución y arquitectura de los computadores. En las primeras secciones describe las diferentes generaciones de computadores, desde la primera generación que utilizaba tubos de vacío hasta la cuarta generación que introdujo los microprocesadores. Luego describe los componentes principales de hardware de un computador, incluyendo dispositivos de entrada, salida y almacenamiento. Finalmente, explica los cinco componentes internos clave de un computador: la memoria, el procesador, los programas, la entrada/salida y el almacenamiento.

1. Grupo 10
2012
INSTITUCIÓN EDUCATIVA PEDRO OCTAVIO
AMADO 1 Periodo
GUIA ARQUITECTURA DE COMPUTADORES
Tecnología e
Facilitador: Jose Fernando Sánchez Vasco Informática
Lina María Jiménez Marín
Estándar: Naturaleza de la tecnología, apropiación y uso de la tecnología.
Eje temático: Evolución y arquitectura del computador.
Logro: Identificar los diferentes componentes de hardware y software de un equipo de
cómputo y los tipos de redes de cómputo.
Indicadores de logro:
Saber: Identifica cada uno de los componentes Hardware, Software y conectividad, que apoyan
y propician una adecuada presentación y ejecución que encaminan al desarrollo de su
proyecto.
Hacer: Elabora un plano donde se evidencia la aplicación de una topología de red como
solución a los requerimientos de un cliente y argumenta su elección. Además realiza
presentaciones con temas que competen al desarrollo de ideas de proyectos, haciendo uso de
las diferentes herramientas tecnológicas e informáticas.
Ser: Muestra interés por la elaboración de los diferentes trabajos con puntualidad, organización
y creatividad, sin descuidar su carpeta de evidencias
A. EVOLUCIÓN DEL COMPUTADOR
Generaciones de las Computadoras
Primera Generación (1946 - 1959)
Esta generación se caracteriza por el uso de tubos al vacío para conducir la electricidad.
Las computadoras de esta generación eran muy grandes en tamaño y lentas al procesar
datos. A causa de la gran cantidad de calor que emitían, se requería que siempre estuvieran
en un lugar con mucha ventilación. Una vez que las computadoras de esta generación
comenzaban un proceso, el mismo no podía ser interrumpido hasta que la computadora
lo terminará por completo.
Podían realizar 1,000 instrucciones por segundo. Entre las computadoras pertenecientes a
esta generación están: la ENIAC y la UNIVAC, siendo estas las primeras computadoras
comerciales.
Segunda Generación (1959 - 1964)
Aparecen los transistores. Estos reemplazan los tubos al vacío de la primera generación. Un
transistor representa 40 tubos al vacío y son más pequeños y duraderos. Las computadoras
de esta generación resultaron más económicas ya que consumían menos energía y
ocupaban menos espacio. Su capacidad de memoria se amplía al igual que las unidades de
entrada y salida de información. Su velocidad de ejecución aumenta y además surgen

2. los primeros lenguajes de computación, ejemplo: FORTRAN. Estas computadoras podían
realizar 10,000 instrucciones por segundo.
Tercera Generación (1965 - 1971)
En la tercera generación los circuitos integrados pasan a sustituir los transistores. Un
circuito integrado (I.C.) es un pequeño encapsulado de silicón que contiene en su interior
miles de transistores. Estos proveen mayor velocidad, durabilidad y a su vez son más
económicos que los transistores de la segunda generación. Las computadoras de ésta
generación son más pequeñas y costosas. Estas computadoras podían realizar 1,000,000
instrucciones por segundo y podían ejecutar varias tareas al mismo tiempo.
Cuarta Generación (1972 - )
Los circuitos integrados pasan a integraciones a larga escala, es decir se aumenta la cantidad
de transistores de manera considerable en cada circuito integrado. En esta generación
aparece el microprocesador. Este a su vez promueve el surgimiento de las
microcomputadoras y las computadoras personales, siendo la primera computadora personal la
APPLEII, en 1977.
El circuito integrado hace que las computadoras de esta generación sean mucho más
rápidas. La eficiencia de éstas aumenta considerablemente y se reduce el tamaño y el costo
de las mismas.
Cada generación de computadoras utiliza una nueva invención para conducir la electricidad. A
medida que se reducen los dispositivos electrónicos, la computadora se hace más portable
y su eficiencia aumenta considerablemente. Esto las hace accesible no sólo a empresas
sino también para el uso personal.
Actividades de comprensión Nº 1:
Desarrolla en tu carpeta de evidencia el siguiente cuestionario, para desarrollarla tendrás 20
minutos:
1. Proyectar video “Historia de la computadora”.
2. Lee cuidadosamente la lectura sobre la evolución de los computadores e investiga el
significado de las palabras que se encuentran subrayadas para una mejor comprensión
del texto.
3. Mencione 2 aspectos fundamentales que caracterizó a cada una de las generaciones.
B. ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR
4. Investiga más acerca de la quinta y sexta generacion de los computadores y construye
Se llama computadora adonde resaltes loo sistema que es cada una de ellas. y almacenar
un mapa conceptual una máquina más importante de capaz de recibir
Información, ordenarla y hace con ella operaciones lógicas y matemáticas en muy alta
velocidad.
5. Es cierto afirmar que el primer dispositivo que se analizó como máquina computadora
fue el ABACO, tú que piensas de lo descrito anteriormente, es VERDADERO o FALSO lo
Hardware de computador argumenta tú respuesta, de acuerdo a lo leído anteriormente.
que dicen ciertas líneas,
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3. El hardware (equipo) es la parte física de una computadora. Esta palabra se emplea para
designar todos aquellos componentes de la PC que son tangibles como son el monitor, el cpu
(unidad central de procesos), el “mouse”, la impresora, las unidades de almacenamiento
secundario (disquete, CD, DVD), etc.
Componentes externos del computador
Un ordenador o computadora personal (PC) cuenta con dispositivos para introducir datos
(teclado y ratón o Mouse), para visualizar la información (monitor e impresora láser) y para
recoger y almacenar la información (unidades de disco, memorias USB y CD-ROM).
RAM
o Parlante
DISPOSITIVOS DE ENTRADA
Son los que envían información a la unidad de procesamiento. Sirven para introducir datos a la
computadora para su proceso. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan
en la memoria central o interna.
Los dispositivos de entrada convierten la información en señales eléctricas que se almacenan
en la memoria central.
Entre estos son: Teclado, Mouse, Joystick , Lápiz óptico, Webcam, Escáner.
DISPOSITIVOS DE SALIDA
Son todos aquellos que permiten mostrar la información procesada por el computador. Entre
estos encontramos: el monitor, la impresora, los altavoces, etc.
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4. DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO
Son todos aquellos que permiten almacenar los datos en el computador. Entre estos
encontramos: el disquete, el disco duro (interno y externo), el CD, el DVD, la memoria USB,
etc.
Dispositivo de almacenamiento es todo aparato que se utilice para grabar los datos de la
computadora de forma permanente o temporal. Una unidad de disco, junto con los discos que
graba, es un dispositivo de almacenamiento. A veces
se dice que una computadora tiene dispositivos de
almacenamiento primarios (o principales) y
secundarios (o auxiliares). Cuando se hace esta
distinción, el dispositivo de almacenamiento primario
es la memoria de acceso aleatorio (RAM) de la
computadora, un dispositivo de almacenamiento
permanente pero cuyo contenido es temporal. El
almacenamiento secundario incluye los dispositivos
de almacenamiento más permanentes, como
unidades de disco y de cinta.
La velocidad de un dispositivo se mide por varios
parámetros: la velocidad máxima que es capaz de
soportar, que suele ser relativa, en un breve espacio de tiempo y en las mejores condiciones; la
velocidad media, que es la que puede mantener de forma constante en un cierto período de
tiempo, y, por último, el tiempo medio de acceso que tarda el dispositivo en responder a una
petición de información debido a que debe empezar a mover sus piezas, a girar y buscar el
dato solicitado. Este tiempo se mide en milisegundos (ms), y cuanto menor sea esta cifra más
rápido será el acceso a los datos.
UNIDAD CENTRAL DE PROCESOS CPU
El CPU es la unidad central de procesos. Esta unidad se
encarga de interpretar y ejecutar instrucciones que se dan a
través de los dispositivos o periféricos como son el teclado, el
mouse, etc.
El funcionamiento de la computadora es muy simple. Todos
los procesos que usted puede realizar con ella se resumen en:
entrada de datos, proceso y salida de datos. Para el ingreso
de datos a la computadora, se utilizan diferentes dispositivos
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5. Actividad Nº 2.
Para desarrollar esta primera parte de las actividades reúnete con tú compañero. El objetivo
del trabajo en grupo es que todos aporten y pueden finalizar la actividad. Para esta primera
sección tendrán un total de 50 minutos.
6. Realiza un paralelo (características, semejanzas y diferencias) entre Disquete, CD-ROM,
CD-WR, DVD ROM, DVD RW.
7. Escribe en tu carpeta de evidencias de manera resumida, la utilidad de cada una de las
partes del PC que aparecen en la gráfica superior.
8. Investigar que es un disco duro, como funciona y como está compuesta su estructura
física.
9. Realizar un mapa conceptual sobre la arquitectura de un computador (La sección B. de
este documento).
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C. COMPONENTES INTERNOS DE LA COMPUTADORA
Hay cinco partes fundamentales en una computadora
Memoria
Entrada/Salida
Procesador
Almacenamiento
Programas
Un computador básico esta formado por una unidad central de procesamiento CPU (Central
Processing Unit), un teclado, un mouse y un monitor de video, también llamado pantalla. El
teclado es un elemento para entrada de datos al sistema, mientras que la pantalla lo es para
salida de información (Con excepción de algunos sensibles al tacto, que sirven para entrada y
salida a la vez). Para que el sistema funcione se requieren, además, algunos conjuntos de
instrucciones, llamados rutinas o programas, los cuales pueden ser utilizados para lo siguiente:
1. Iniciar la marcha del equipo. Usualmente son programas cortos (rutinas) grabados en
un circuito electrónico integrado llamado ROM, los cuales se encargan de poner el
sistema a punto.
2. Controlar la operación del sistema. Es un conjunto de programas grabados en disco,
encargado de hacer las tareas básicas comunes a todo usuario, tal como controlar las
operaciones de entrada y salida de datos hacia o desde las unidades de disco, desde
el teclado, hacia la impresora, etc. A dicho conjunto se le llama Sistema Operativo. El
más popular Windows.
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6. 3. Hacer las tareas propias del usuario. Se denominan programas de aplicación, o
simplemente aplicaciones.
Tarjeta Principal (Motherboard)
Muchas veces llamada tarjeta de electrónica o tarjeta principal del sistema. Típicamente
contiene el procesador, la BIOS (Basic input / output system), la memoria RAM, las interfaces
de almacenamiento, los puertos seriales y paralelos, las ranuras de expansión, y todos los
controladores requeridos para comunicarse con los demás dispositivos, muchas veces como el
monitor, el mouse, el teclado y las unidades de disco.
Muchos de los chips que se encuentran instalados en la tarjeta del sistema son llamados Chip
sets. Su misión es controlar el sistema y sus capacidades, todos los componentes se
comunican con el procesador a través del Chip set, es decir, es el concentrador de todas las
transferencias de datos. El Chip set usa un controlador DMA (Direct Access Memory) que es el
que organiza el flujo de datos entre el procesador y los demás dispositivos. El Chip set son una
serie de circuitos integrados directamente soldados en la tarjeta electrónica del sistema y que
usualmente son los segundos en tamaño después del procesador.
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7. El microProcesador
El elemento fundamental de proceso de la información, que constituyen el cerebro del
ordenador y recibe el nombre de unidad central de proceso, microprocesador, o CPU. El
microprocesador es responsable de todas las operaciones que se efectúan con los datos y
lleva el control de los demás dispositivos del ordenador. Por ejemplo, Intel Pentium para los
PC, y Motorola Power-PC para Apple.
Memoria RAM
Uno de los más importantes es la memoria RAM (Random Access Memory), conjunto de
circuitos integrados donde se almacenan los datos en forma de bits. Es el almacén de datos
para el trabajo normal del ordenador.
En la memoria RAM se almacena temporalmente el programa y los datos que en cada
momento estemos utilizando, y que han sido leídos de los discos. En realidad es algo más
que un mero almacén de datos, En esta memoria RAM se puede leer y escribir información,
aunque se borra en cuanto se apaga el ordenador.
Ejemplo: tenemos una mesa de trabajo y allí abrimos un libro para leer, resulta que
necesitamos colocar allí un cuaderno para escribir, también después pondremos un radio para
escuchar música, si la mesa es pequeña esto nos quedara preciso y no tendremos mas
espacio para colocar otras cosas, al final puedo recoger cada cosa y dejar la mesa limpia. Así
es el funcionamiento de una memoria RAM, donde cada programa que abres ocupa un espacio
de la memoria RAM (mesa de trabajo) y cuando cierras un programa dejas mas espacio para
otras cosas al igual que cuando apagas el computador limpia la memoria.
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8. La memoria ROM
La memoria ROM (Read Only Memory) es otro tipo de memoria
que sólo se puede leer, por lo tanto la información que contiene
ha de ser escrita en el momento de su fabricación. Su contenido
no se borra nunca y consiste en programas e instrucciones
de control que son necesarios para la puesta en marcha de
los ordenadores. Interviene de forma casi exclusiva al encender
el equipo para ejecutar automáticamente las operaciones
necesarias de arranque, como cargar el sistema operativo.
Ejemplo: en una granja, la ROM es uno de los almacenes de la
granja al que el granjero no tiene necesidad de entrar nunca, por
ejemplo el cuarto con los contadores de la luz.
Tarjetas Gráficas
Algunas placas madres disponen de un conjunto
de circuitos especiales que permiten presentar
los gráficos en la pantalla del ordenador. Sin
embargo es más frecuente que haya unas
tarjetas especiales para este fin, las llamadas
tarjetas gráficas.
La calidad del monitor tiene que estar en
consonancia con la de la tarjeta gráfica, y
además guardar coherencia con la cantidad de
memoria que tienen estas tarjetas, que puede ser
de un tipo especial optimizado para el video, y en
este caso se llama VRAM. Hay ciertos
estándares en el mercado de las tarjetas de video de los ordenadores compatibles, gracias a
los cuales se pueden clasificar las calidades de imagen, aunque hay varias tarjetas gráficas
algunas son VGA, con posibilidad de generar 256 colores y la XVGA, que puede exhibir
millones de colores.
De ellos dependerá la gama cromática disponible.
Actividad No.3:
1. Observar el video “Cómo funciona un computador”.
2. Leer el siguiente artículo:
Comparemos el computador con una orquesta
 la unidad central de procesamiento (CPU) Hace
las veces del director. Es la pieza fundamental sin
la cual no puede funcionar ninguna de las otras.
 El Sistema Operativo representa el maestro de
ceremonias que impone el orden en el teatro para
que todo salga bien. El sistema operativo es un
conjunto de programas diseñados para indicar al
computador cómo hacer las operaciones básicas
relacionadas con el manejo de los discos, cómo
administrar los recursos del sistema y cómo
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9. operar los dispositivos periféricos. Intercomunica las diferentes partes físicas del
computador (hardware) y los programas de aplicación (Software) para hacerlos
funcionar como un sistema completo.
 Los programas de aplicación representan las partituras que se han de tocar. Son
conjuntos de instrucciones desarrollados para que el microprocesador ejecute ciertas
tareas del usuario.
 La memoria RAM está representada por el atril en el que se cargan las partituras
mientas se interpretan. Es la memoria que le microprocesador utiliza como cuaderno
de borrador para sus apuntes y para cargar porciones del programa que se han de
ejecutar. Es la memoria temporal para la sesión de trabajo.
 La unidad de disco equivale a la maleta donde se guardan las partituras hasta que se
vuelvan necesitar. Es lo que se llama memoria de almacenamiento.
 Los dispositivos adicionales, tales como la impresora, el teclado, el monitor de video, el
mouse, etc., por ejemplo representan a los instrumentos musicales y a la batuta del
director.
3. Elabora un mapa conceptual que compare cada una de las partes del computador con
sus respectivas funciones y una orquesta.
Actividad No.4 - Complementaria:
1. Si tiene un computador en su casa escriba las características que tiene, sino no
tiene, escriba las características del computador que le gustaría tener en su
casa. (carpeta de evidencias).
2. Realice la cotización del computador que a usted le gustaría tener.
Consultar:
3. Defina que es software?
4. Cuál es la diferencia entre sistema operativo y aplicaciones?
5. Si tiene un computador en su casa escriba que sistema operativo tiene, cuál es
la versión del Microsoft Office si lo tiene y elabore un listado de los programas
instalados y la función de los más utilizados.
6. Socializar las diferentes descripciones que realizaron de los equipos de
cómputo.
REDES
Redes de Computadores
La definición más clara de una red es la de un sistema de comunicaciones, ya que permite
comunicarse con otros usuarios y compartir archivos y periféricos. Es decir es un sistema de
comunicaciones que conecta a varias unidades y que les permite intercambiar información.
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10. Se entiende por red al conjunto interconectado de ordenadores autónomos.
Se dice que dos ordenadores están interconectados, si éstos son capaces de intercambiar
información. La conexión no necesita hacerse a través de un hilo de cobre, también puede
hacerse mediante el uso de láser, microondas y satélites de comunicación.
Clasificación de las redes
De acuerdo al tipo de transmisión: Se identifican redes punto a punto y multipunto.
De acuerdo a la propiedad: Encontramos redes públicas como la de telefonía y redes
privadas como el caso de una red corporativa.
De acuerdo a la Cobertura: Acorde con el área geográfica que abarca. Encontramos
Redes LAN, Redes MAN, Redes WAN.
Acorde al tipo de trasmisión
Redes punto a punto: Dos dispositivos se encuentra interconectados entre si por medio de un
enlace directo entre ellos.
Redes Multipunto: Varios dispositivos comparten el mismo enlace.
Acorde a la cobertura LAN
LAN
Suelen ser redes privadas Se ubican en un área geográfica relativamente pequeña (Pocos
Km): Edificios, campus. Compartir recursos tanto de software. Redes de alta velocidad 10/100
Mb y Gb Permite múltiple acceso Ej: Ethernet, Token ring, FFDI.
MAN
Son una versión mas grandes que las LAN Pueden ser públicas o privadas Permiten
interconectar varias LAN
WAN
Operar áreas geográficas extensas Su cobertura se extiende a países y continentes
Permitir el acceso a través de velocidades seriales que operan a velocidades reducidas.
Conectividad de dispositivos separados por grandes distancias.
Ejemplos: X25, Frame Relay, ATM, etc…
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11. Actividad Individual
Consultar:
1. Defina que es una topología?
2. Las características de las topologías de redes punto a punto y dibujar cada una de
ellas.
a. Estrella
b. Árbol
c. Anillo
d. Malla
1. Ventajas y desventajas de las topologías anteriores.
2. Elabore un plano donde se observe el diseño de una red y se pueda identificar
claramente la topología empleada. El diseño se realiza para dar solución a un caso
real asignado por el docente (Café internet, sala de computo universidad, Centro de
Salud, una oficina (pool) de abogados, una notaria, un colegio u otra propuesta por
el estudiante) mínimo de 10 computadores. Sobre ¼ de cartón paja, conservando
márgenes para la presentación. Se debe ver claramente la ruta del cableado y los
equipos de computo y activos necesarios para el funcionamiento de la red.
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12. Bibliografía
Mejia, Mesa Aurelio. Guía Práctica para manejar y reparar el computador. Medellín Colombia,
1999 DITEL.
Norton, Meter. Toda la PC 5ª. Edición. México 1993
Cornellá, A. (1996): Información Digital para la Empresa, Ed. Marcombo,
Barcelona.
Cuatrecasas, L. (1992): Utilización Eficaz y Práctica del PC en la Administración y
Gestión de Empresas, Ed. Anaya Multimedia, Madrid.
IFAC, Guía Internacional de Educación nº 11, "Information Tecnology in the
Accounting Curriculum",
(http://www.ifac.org/StandardsAndGuidance/Education/IEG11.html)
Monforte, M. (1995): Sistemas de Información para la Dirección, Ed. Pirámide,
Madrid.
Santodomingo, A. (1997): Introducción a la Informática en la Empresa, Ariel
Economía, Ed. Ariel SA, Barcelona.
http://www.uprm.edu/cti/docs/manuales/manuales-espanol/vax-
vms/bosquejos/Bintcomp.pdf
Imagen de la orquesta http://unavocepocofa915.blogspot.com/2010/09/concierto-de-la-
orquesta-sinfonica.html
Imagen del procesador http://www.celecus.com/files/images/procesador%20amd.jpg
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