UNIDAD 1
El Alma de la Máquina:
Arquitectura de Computadoras
Alguna vez te preguntaste qué pasa dentro del gabinete cuando haces clic? Aquí lo descubrirás. Entenderás el cuerpo (Hardware) y la mente (Software) de la tecnología que usas todos los días.
El Cuerpo y la Mente
Hardware: Es todo lo que puedes tocar. El teclado, el monitor, los chips, los cables. Es el "cuerpo" de la computadora, su parte física.
Software: Son las instrucciones, las ideas, los programas que le dicen al hardware qué hacer. Es la "mente", el alma intangible que le da vida al cuerpo.
Uno sin el otro no sirve. Un cuerpo sin mente no hace nada. Una mente sin cuerpo no puede interactuar con el mundo. Su relación es la clave de todo.
Los Tres Mosqueteros del Hardware
Dentro de tu compu, hay tres componentes que son los protagonistas principales de la acción.
CPU
El Cerebro
Realiza todos los cálculos y toma todas las decisiones. Es el componente que "piensa".
Memoria RAM
El Escritorio de Trabajo
Almacena temporalmente la información que la CPU está usando en este preciso momento. Es rápida pero volátil (se borra al apagar la compu).
Almacenamiento
La Biblioteca
Guarda todos tus archivos y programas a largo plazo (fotos, juegos, documentos). Es más lenta que la RAM pero no se borra.
La Receta de Toda Compu Moderna:
Arquitectura de Von Neumann
Casi todas las computadoras que existen, desde tu celular hasta un super-servidor, se basan en este modelo genial. La idea clave es que tanto las instrucciones (software) como los datos (lo que usan esas instrucciones) se guardan en el mismo lugar: la memoria principal (RAM).
La CPU (Unidad Central de Proceso) va a la RAM, busca una instrucción, la ejecuta, busca la siguiente, y así sucesivamente. Dentro de la CPU, la Unidad de Control (UC) dirige la orquesta y la Unidad Aritmético-Lógica (ALU) hace las cuentas.
CPU
Memoria Principal (RAM)
(Instrucciones y Datos)
Los Sentidos de la Compu:
Periféricos
Son los dispositivos que conectan a la CPU con el mundo exterior.
- De Entrada: Envían datos hacia la CPU. (Teclado, Mouse, Micrófono).
- De Salida: Reciben datos desde la CPU. (Monitor, Impresora, Parlantes).
- De Entrada/Salida: Hacen ambas cosas. (Pantalla táctil, Pendrive).
La Pirámide de la Memoria
No todas las memorias son iguales. Se organizan en una jerarquía: cuanto más arriba, más rápida, más cara y más pequeña es.
Registros CPU / Caché
Ultra Rápida
RAM
Rápida
Discos (SSD/HDD)
Lenta
El Idioma Secreto: Sistema Binario
Las computadoras no entienden de letras o números. Solo entienden de "encendido" y "apagado". Todo lo que ves, oyes y haces en una compu, por dentro son solo ceros y unos.
Bit: La unidad mínima. Un 0 ó un 1.
Byte: Un conjunto de 8 bits. Con un byte ya podemos representar una letra (ej: 01000001 es la letra 'A').
...y de ahí, todo escala:
Kilobyte (KB) ≈ Mil Bytes (un email corto)
Megabyte (MB) ≈ Un Millón de Bytes (una canción en MP3)
Gigabyte (GB) ≈ Mil Millones de Bytes (una película en HD)
Terabyte (TB) ≈ Un Billón de Bytes (toda la info de tu celu, ¡varias veces!)
¡A Prueba! Demuestra tu Conocimiento
Ejercicio 1: Clasificar Componentes
Indica si los siguientes elementos son Hardware, Software o ambos: Windows 11, un mouse, un driver de impresora, un microprocesador, el juego Fortnite.
Ejercicio 2: Clasificar Periféricos
Clasifica como Entrada, Salida o Entrada/Salida: un scanner, unos auriculares, una webcam, una impresora multifunción.
Ejercicio 3: El número 5 en binario
Sabiendo que el sistema binario usa potencias de 2 (..., 8, 4, 2, 1), ¿cómo escribirías el número 5 en binario usando 4 bits?
Análisis de las Soluciones
Solución 1: Clasificar Componentes
- Windows 11: Software (Sistema Operativo)
- Un mouse: Hardware
- Un driver de impresora: Software (controla al hardware)
- Un microprocesador: Hardware
- El juego Fortnite: Software (Aplicación)
Solución 2: Clasificar Periféricos
- Un scanner: Entrada
- Unos auriculares: Salida
- Una webcam: Entrada
- Una impresora multifunción: Entrada/Salida (imprime y escanea)
Solución 3: El número 5 en binario
Para formar el 5, necesitamos sumar 4 + 1. Entonces, "encendemos" los bits correspondientes a esos valores:
8 4 2 1
0 1 0 1
Respuesta: 0101