¡Descarga Hardware y software (II) y más Apuntes en PDF de Informática solo en Docsity!
TEMA 1
INTRODUCCIÓ A LA INFORMÀTICA
1. INTRODUCCIÓ A LA INFORMÀTICA
La informàtica és la "tecnociència" que estudia el tractament automatitzat de la informació per obtenir d'ella la màxima utilitat. La informàtica es basa en l'ús d'equips de processament d'informació, coneguts com computadors o ordinadors. INFORMÀTICA = INFOR MACIÓ + AUTO MÀTICA El tractament de la informació té com a finalitat dotar les persones d'un suport estable on dipositar els seus coneixements i dades, amb la finalitat de fer manipulacions i càlculs amb els mateixos. En principi, els ordinadors van ser construïts per ser utilitzats per una sola persona o usuari ( PC = P ersonal C omputer), però a causa de la gran acceptació que va tenir aquest equip, es van anar desenvolupant una gran varietat de models i marques i es va reduir els seus preus de venda, al mateix temps que van aparèixer una gran quantitat d'aplicacions i funcions que van agilitzar gran quantitat de treball quotidià en diverses àrees. Els ordinadors personals s'han introduït pràcticament en tots els països, tant en desenvolupats com en els que es troben en vies de desenvolupament i en totes les àrees de la societat: comerços, indústries, negocis de tot tipus, hospitals, escoles, llars, etc., convertint-se en màquines més pràctiques i assequibles per a tothom i augmentant en la nostra societat les aplicacions a què es destinen dia rere dia.
Aquestes màquines han passat a ser un instrument que qualsevol persona utilitza per a realitzar de manera ràpida i eficient processos i treballs manuals que fins fa poc eren lents, tediosos i que consumien molt de temps.
1.1. QUÈ ÉS UN ORDINADOR
Un ordinador (del llatí computare "calcular"), també anomenada ordinador o computador, és una màquina electrònica composta per diversos circuits integrats, que rep i processa dades per a convertir-los en informació útil. L'ordinador pot executar amb exactitud, rapidesa, una gran varietat d'instruccions que són ordenades, organitzades i sistematitzades. La informació introduïda en un ordinador pot ser utilitzada, reinterpretada, copiada, transferida, o retransmesa a altres persones, ordinadors o components electrònics, usant diferents sistemes de telecomunicació, podent ser gravada, salvada o emmagatzemada en algun tipus de dispositiu o unitat d'emmagatzematge. L'ordinador es divideix, bàsicament, en dues parts: el maquinari (hardware) i el programari (software). El maquinari es defineix com el conjunt d'elements físics (el monitor, el teclat, la impressora) i al programari com els elements lògics o intangibles (sistema operatiu, aplicacions, documents, etc.).
1.2.1. ELEMENTS DE LA CPU
Sovint rep el nom a la caixa de l'ordinador CPU amb tot el que conté a dins, tot i que ja veurem que la CPU és només el microprocessador. Dins de la CPU podem trobar diversos elements electrònics, que funcionen en conjunt per aconseguir que l'ordinador funcioni correctament. En els ordinadors de sobretaula, es poden canviar diversos d'aquests elements per tal d'ampliar el sistema o reparar-los. Els ordinadors portàtils, al ser més compactes, no permeten tanta flexibilitat. Els elements principals de la CPU són els següents:
- La font d'alimentació
- La placa base
- El microprocessador
- La memòria RAM
- Les unitats d'emmagatzematge
- Les targetes d'expansió
1.2.1.1. LA FONT D’ALIMENTACIÓ
És la que proporciona l'energia elèctrica dins de la CPU. Els diferents elements de l'interior de l'ordinador funcionen amb nivells de tensió de +5V, - 5V, + 12V i - 12V. La font d'alimentació genera tots aquests nivells de tensió a partir del corrent d'un endoll, la transforma i la porta a cada un dels elements mitjançant connectors (placa, disc dur, disquetera, CD-ROM o DVD, etc.).
Il·lustració 1 : Font d’alimentació AT La font disposa d'un ventilador que expulsa l'aire a l'exterior, ja que el circuit intern s'escalfa molt.
1.2.1.2. LA PLACA BASE
La placa base , també coneguda com placa mare o targeta mare (de l'anglès motherboard o MAINBOARD) és una placa de circuit imprès a la qual es connecten els components que constitueixen l'ordinador. És una part fonamental a l'hora d'armar un pc d'escriptori o portàtil. Té instal·lats una sèrie de circuits integrats, entre els quals es troba el chipset , que serveix com a centre de connexió entre el microprocessador, la memòria d'accés aleatori (RAM), les ranures d'expansió i altres dispositius. La placa base, a més, inclou un programa (firmware) anomenat BIOS , que li permet realitzar les funcionalitats bàsiques, com proves dels dispositius, vídeo i maneig del teclat, reconeixement de dispositius i càrrega de sistema operatiu.
- Bateria : Manté l'hora de sistema i la configuració de la BIOS quan l'ordinador està apagat.
- Ranura CNR : És un connector especial per a targetes de xarxa (ja no s'usa). **Activitats (2) Contesta en el quadern les següents preguntes, copiant els enunciats complets :
- Què és la font d'alimentació d'un ordinador?
- Tenen els ordinadors portàtils font d'alimentació. Com és?
- Dibuixa una font d'alimentació assenyalant totes les parts.
- Què és una placa base?
- Què és la BIOS i com es conserva la seva configuració?
- Què podem connectar en els connectors IDE?
- (Per positiu) Investiga sobre els diferents tipus de sòcols per a** microprocessadors que s'han anat fabricant al llarg del temps.
1.2.1.3. EL MICROPROCESSADOR
És el microxip més important en un ordinador, és considerat el "cervell" d'un ordinador. Està constituït per milions de transistors integrats. Aquest dispositiu s'ubica en un sòcol especial a la placa mare i disposa d'un sistema de refredament (generalment un ventilador). Lògicament funciona com la unitat central de processos (CPU), que està constituïda per registres, la unitat de control i la unitat aritmètic-lògica. En el microprocessador es processen totes les accions de l'ordinador. El seu "velocitat" és mesura per la quantitat d'operacions per segon que pot fer: la freqüència de rellotge. La freqüència de rellotge es mesura en Megahertz (MHz) o Gigahertzs (GHz). També disposa d'una memòria cau (mesurada en kilobytes), i un ample de bus (mesurat en bits). Els principals fabricants de microprocessadors són AMD i Intel. El microprocessador es comunica amb la memòria RAM i amb el disc dur i els perifèrics mitjançant busos, que són diversos cables units en paral·lel. Hi ha un bus de dades, un bus d'adreces i un bus de control.
any i que la tendència continuaria durant les següents dues dècades. Més tard, el 1975, va modificar la seva pròpia afirmació i va predir que el ritme baixaria, i que la densitat de transistors es duplicaria aproximadament cada 18 mesos. Aquesta progressió de creixement exponencial de la densitat de transistors, és a dir, el duplicar la capacitat dels microprocessadors cada any i mig, és el que es considera actualment com la Llei de Moore. A l'abril de 2005 es van complir 40 anys de la llei de Moore i la indústria de la microelectrònica estima que seguirà sent vàlida a l'almenys altres 20 anys.
1.2.1.4. LA MEMÒRIA RAM
En informàtica, una memòria és un dispositiu basat en circuits que possibiliten l'emmagatzematge limitat d'informació i la seva posterior recuperació. Dins el microprocessador ha una memòria anomenada memòria cau, que és molt ràpida i només la pot fer servir el microprocessador per a realitzar operacions internes. A la placa base es connecten plaques de memòria RAM (Random Access Memory), que l'ordinador utilitza per emmagatzemar el programa que s'està executant i les dades necessàries. Un cop apagat l'ordinador, la memòria RAM s'esborra completament. Cada vegada que s'ha modernitzat el microprocessador, també ho ha fet la memòria RAM, sent cada vegada més ràpida i de més capacitat.
Activitats (3) Contesta en el quadern les següents preguntes, copiant els enunciats complets:
**1. Que és el microprocessador?
- ¿Parts d'un microprocessador?
- Què és la freqüència de rellotge d'un microprocessador?
- Esbrina la velocitat de l'ordinador en què estàs.
- Realitza una gràfica amb el nombre de transistors que tenen els** **microprocessadors al llarg del temps.
- Què és la memòria cau?
- Què és la memòria RAM i per a què s'utilitza?
- (Per nota) Busca a Internet els diferents models de memòria RAM apareguts al** llarg del temps.
La capacitat d'un disc dur actual és d'1 Terabyte. Els discs durs estan sent desplaçats pels discs d'estat sòlid SSD, que són molt més ràpids i silenciosos. Es poden utilitzar els discs durs i els SSD de manera externa, dins d'una caixa que es connecta a l'ordinador mitjançant un cable USB. Llapis de memòria : Creats per IBM el 1998 per substituir els disquets en les IBM Think Pad, els llapis de memòria (també anomenats Memory Pen o pendrive) funcionen sota l'Estàndard USB Mass Storage (emmagatzematge massiu USB). Els actuals Pendrive usen l'estàndard USB 2.0, amb una transferència de fins a 480 Mbit/s, o l'estàndard USB 3.0. amb una transferència de fins a 600 Mbit/s. En el seu interior tenen una memòria de tipus flash. L'ús dels Pendrives està molt estès últimament, per la seva facilitat d'ús, el seu baix preu i la seva reduïda grandària. Actualment hi ha la capacitat dels mateixos va des d'1 Gb fins a 256 Gb.
Targetes de memòria : Basades en memòries de l'tipus flash, però, a diferència dels llapis de memòria, sense controladors, pel que necessiten d'unitats lectores per poder funcionar. S'utilitzen sobretot en telèfons mòbils i en càmeres de fotos per la seva reduïda grandària. Discos Compactes (CD i DVD) : Els discos compactes s'han vist relegats pels pendrives, que tenen més capacitat, i són més petits. Hi CD, s amb una capacitat de 700 Mb, que solen usar- se per gravar música i hi DVD'S de 4,7 Gb que s'utilitzen per gravar pel·lícules. Els discos compactes estan desapareixent en els últims anys i sent substituïts per discs durs externs i pendrives. Activitats (4) Contesta en el quadern les següents preguntes, copiant els enunciats complets :
**1. Per què és necessari que l'ordinador disposi d'unitats de memòria no volàtils?
- Quins tipus de disquets han existit al llarg del temps i quina capacitat tenien?
- Dibuixa un disc dur i assenyala les seves parts principals.
- Quina és la velocitat de transferència actual dels Pendrives?
- On es fan servir les targetes de memòria principalment?
- Quins tipus de discos compactes existeixen i per a què se solen utilitzar?**
Les ranures d'expansió no existeixen en els ordinadors portàtils, per tant, aquests no es poden ampliar. Gràcies a l'avanç de la tecnologia USB i a la integració d'àudio, vídeo o xarxa a la placa base, avui dia són menys imprescindibles per tenir un PC completament funcional. Les principals targetes d'expansió que podem trobar són: Targeta de vídeo:
- Integren dins un circuit integrat o xip encarregat de l'procés de gràfics, de manera que alliberen el microprocessador d'aquestes activitats, anomenat GPU/VPU.
- També integren memòria RAM pròpia per evitar el consum de la RAM principal.
- Tenen un o diversos ports per a la connexió dels dispositius externs com a monitors i projectors.
- Compten amb un connector especial que permet inserir-les en les ranures d'expansió AGP de la targeta principal.
- Algunes tenen capturadora de vídeo, sintonitzador de televisió, etc. Targeta de so:
- Integren dins un circuit integrat o xip encarregat de processar el so, de manera que allibera el microprocessador d'aquesta activitat.
- També integren una petita memòria RAM anomenada " Buffer " que emmagatzema dades, perquè no es produeixin interrupcions en el so durant altres activitats internes que puguin interferir.
- Solen tenir diverses connexions: Entrada de micròfon, sortida d'altaveus, entrada auxiliar, etc. Targeta de xarxa :
- Tenen un o diversos ports per a la connexió en xarxa de l'ordinador.
- Actualment s'estan substituint per les targetes de xarxa sense fils (Wifi), ja que aquesta última té molts avantatges i el preu és similar.
1.3. PERIFÈRICS
Anomenem perifèrics a tots els elements que podem connectar a la CPU a través dels seus ports. Els ports són el mitjà perquè la PC es comuniqui amb el món exterior. El nom de ports es deu al fet que compleixen amb una funció similar a la dels ports dels vaixells, que permeten intercanviar productes amb altres ports, mentre que en els ports d'entrada i sortida es possibilita la transmissió d'informació entre el PC i qualsevol dispositiu extern. Els ports es classifiquen segons el processament que s'utilitza per transmetre les dades:
- Ports paral·lels : són capaços de transmetre diversos bits a el mateix temps, a través de diversos conductors, un per a cada bits, connectat en paral·lel (d'aquí el seu nom). (Exemple: El port de la impressora).
- Ports sèrie : transmeten uns bits darrere l'altre a través d'un sol conductor és a dir en sèrie. (Exemple: Els ports USB). Per la seva banda, els perifèrics poden classificar-se per la direcció en què viatja la comunicació entre la CPU i el perifèric:
- Entrada : Mitjançant aquests perifèrics introduïm informació a l'ordinador. (Ratolí, teclat, càmera web i jostick).
- Sortida : Són els perifèrics que utilitza en ordinador per mostrar-nos informació. (Pantalla, impressora i altaveus).
- Entrada i sortida : Són perifèrics que poden actuar en ambdues direccions. (Modem, Pendrives i altres unitats d'emmagatzematge externes). 1.3.1. PERIFÈRICS D’ENTRADA Són components que es connecten a diferents ports de l'ordinador, però que romanen externs a ella. Són d' "entrada" perquè el flux principal de dades va des del perifèric cap a l'ordinador. Els més importants són els següents: Ratolí : Perifèric d'entrada per interactuar amb l'ordinador a través d'un punter mostrat en pantalla en sistemes GUI (gràfics). El ratolí va ser dissenyat originalment per Douglas Engelbart i Bill English en la dècada del 60. Més tard va ser millorat en els laboratoris de Palo Alto de la companyia Xerox. Porta aquest nom per la seva semblança a un ratolí amb cua, quan no eren sense fil. El ratolí o mouse sol tenir dues o tres botons, i roda de desplaçament. El ratolí clàssic posseeix una bola interna, que gira quan es desplaça el ratolí sobre una superfície adequada (pad o estoreta). Actualment ha estat reemplaçat pel ratolí òptic, que utilitza un làser per detectar el moviment.
