Fundamentos de la computación física
. Aplicaciones de los sistemas de computación
Educación
Los ordenadores personales -y otros dispositivos electrónicos- se utilizan en las aulas para acceder a recursos educativos interactivos, facilitar el aprendizaje online y permitir la realización de proyectos colaborativos. En el entretenimiento, los sistemas de computación permiten el desarrollo de videojuegos avanzados, la reproducción de películas y música en streaming, así como la creación de experiencias de realidad virtual y realidad aumentada.
Negocios
En el ámbito empresarial, los sistemas de computación gestionan y procesan grandes volúmenes de datos. Por ejemplo, en el sector bancario, los sistemas informáticos manejan transacciones financieras, mantienen la seguridad de los datos y analizan tendencias económicas. En la logística, facilitan la gestión de inventarios, el seguimiento de envíos y la optimización de rutas de entrega.
Tecnología embebida
Los sistemas de computación también están presentes en dispositivos embebidos. Por ejemplo, en el ámbito doméstico, los electrodomésticos inteligentes como frigoríficos y lavadoras pueden programarse para controlarse a distancia. En el sector automotriz, los sistemas embebidos en vehículos facilitan la navegación GPS, el control de estabilidad y los sistemas de seguridad avanzados.
Investigación
Los superordenadores desempeñan un papel vital en la investigación y el desarrollo. Se utilizan en simulaciones complejas, como la modelización del clima o la investigación en física de partículas. En el campo de la medicina, contribuyen al análisis genético, al desarrollo de nuevos medicamentos y al modelado de pandemias.
Microcontroladores de propósito general
Estos son los más comunes y versátiles, utilizados en una amplia gama de dispositivos. Por ejemplo, el ATmega328, conocido por su uso en las placas Arduino, es un microcontrolador de propósito general. Permite a los aficionados crear proyectos de todo tipo, desde robots simples hasta sistemas de control de iluminación en el hogar. Su versatilidad radica en su capacidad para ser programado para una gran variedad de tareas.
Microcontroladores de bajo consumo
Diseñados para aplicaciones donde la eficiencia energética es importante, estos microcontroladores son fundamentales para dispositivos portátiles o remotos. Por ejemplo, el Texas Instruments MSP430 se utiliza en relojes inteligentes y sensores ambientales. Su innovación se encuentra en su capacidad para realizar tareas de procesamiento con un consumo de energía muy bajo, prolongando la vida útil de las baterías de los dispositivos.
Microcontroladores para aplicaciones específicas
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Microcontroladores de alto rendimiento
Estos están destinados a aplicaciones que requieren una gran capacidad de procesamiento y velocidad. Un ejemplo es el ARM Cortex-A, que se encuentra en smartphones y tabletas. Lo que los hace especiales es su habilidad para soportar aplicaciones complejas, como el procesamiento de gráficos en 3D o la ejecución de múltiples aplicaciones simultáneamente.
Componentes centrales del sistema
Procesador (CPU): el procesador es el cerebro del ordenador. Ejecuta las instrucciones de los programas y procesa los datos. Por ejemplo, un procesador como el Intel Core i7 es conocido por su alta eficiencia, ideal para tareas intensivas como juegos avanzados o edición de video.
Memoria RAM Random Access Memory
actúa como la memoria a corto plazo del ordenador. Proporciona el espacio para que el sistema operativo, las aplicaciones y los datos en uso actual se almacenen temporalmente para un acceso rápido. Un ejemplo es la DDR4 RAM, que ofrece velocidades más altas y un consumo de energía más eficiente en comparación con sus predecesores.
Disco duro/SSD (Solid State Drive)
almacenan datos de manera permanente. Los discos duros tradicionales utilizan platos giratorios para leer y escribir datos, mientras que los SSDs, más rápidos, usan memoria flash. Por ejemplo, un SSD como el Samsung Evo es popular por su velocidad y fiabilidad en el almacenamiento de datos.
Componentes de procesamiento especializado
·Tarjeta gráfica (GPU)·
es vital para el procesamiento de gráficos. Mientras que la CPU se ocupa de las tareas generales, la GPU se especializa en gráficos y visualizaciones, muy importante en juegos, diseño gráfico y edición de video. La NVIDIA GeForce es un ejemplo de una GPU que ofrece alto rendimiento gráfico.
Placa base (Motherboard)
la placa base es el componente que conecta todos los demás componentes del ordenador. Proporciona las ranuras y conectores necesarios para la CPU, RAM, GPU, almacenamiento y otros periféricos. Un ejemplo es la serie ASUS ROG, conocida por su durabilidad y características orientadas al gaming.
Componentes de almacenamiento y conectividad
Unidades de almacenamiento
demás de los discos duros y SSDs, hay unidades ópticas como DVD o Blu-ray y tarjetas de memoria utilizadas para almacenamiento adicional o transferencia de datos.
Puertos y conectores
incluyen puertos USB para conectar dispositivos externos, puertos HDMI para todo tipo de pantallas, y puertos Ethernet para conexiones de red. Un ejemplo es el USB-C, conocido por su versatilidad y rapidez en la transferencia de datos.
Componentes de entrada/salida
Teclado y ratón: herramientas básicas para la interacción con el ordenador. Hay variedades que van desde modelos estándar hasta versiones especializadas para gaming con características adicionales. Monitores: pantallas que varían en tamaño, resolución y tecnología (como LCD, LED). Monitores con alta resolución, como los 4K, ofrecen una mejor experiencia visual. Impresoras y escáneres: permiten la salida de documentos y la digitalización de documentos físicos, respectivamente.Otros componentes Fuentes de alimentación: proporciona energía a todos los componentes del ordenador. Por ejemplo, las fuentes de alimentación modulares permiten una gestión de cables más eficiente.
Sistemas de enfriamiento
Ciclo de vida del software
ideales para mantener la temperatura adecuada del sistema. Incluyen ventiladores y, en sistemas más avanzados, refrigeración líquida.
El ciclo de vida del software se refiere a las etapas por las que pasa un software desde su concepción hasta su retirada. Este proceso es muy importante para entender cómo se desarrollan, mantienen y eventualmente se dejan de usar los programas. Abarca desde la identificación inicial de una necesidad hasta el momento en que el software ya no es operativo o ha dejado de resolver la necesidad para la que se creó. Cada fase del ciclo de vida tiene un propósito muy concreto. Conocer estos pasos es fundamental para comprender cómo se crea y gestiona el software en el mundo real.
Seguridad eléctrica: cortafuegos y módulos hardware
Los relés de protección son sistemas avanzados que monitorizan continuamente las condiciones eléctricas, como la corriente y el voltaje, en sistemas de potencia. En caso de detectar anomalías como sobrecarga, cortocircuito o falla a tierra, actúan rápidamente para desconectar la parte afectada del sistema, protegiendo así el resto de la instalación.
Variadores de frecuencia con protección integrada
Los variadores de frecuencia controlan la velocidad de motores eléctricos, pero los modelos más avanzados incluyen funciones de protección integradas. Estas funciones pueden detectar y prevenir condiciones potencialmente peligrosas, como sobrecargas o fluctuaciones en la velocidad del motor.
Sistemas de control de energía
Estos sistemas proporcionan una vista completa del consumo de energía y las condiciones operativas de una instalación. Permiten identificar y resolver problemas potenciales antes de que causen interrupciones o daños.
Interruptores de aislamiento
Estos interruptores proporcionan una desconexión segura y completa de una parte del sistema eléctrico para mantenimiento o en caso de emergencia.
Sistemas de puesta a tierra
Estos sistemas son muy relevantes para proteger las instalaciones y el equipo electrónico sensible de las sobretensiones causadas por rayos o fluctuaciones en la red eléctrica..
¡GRACIAS!
Fundamentos de la computación física
Israa Essajdi
Created on November 27, 2024
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Fundamentos de la computación física
. Aplicaciones de los sistemas de computación
Educación
Los ordenadores personales -y otros dispositivos electrónicos- se utilizan en las aulas para acceder a recursos educativos interactivos, facilitar el aprendizaje online y permitir la realización de proyectos colaborativos. En el entretenimiento, los sistemas de computación permiten el desarrollo de videojuegos avanzados, la reproducción de películas y música en streaming, así como la creación de experiencias de realidad virtual y realidad aumentada.
Negocios
En el ámbito empresarial, los sistemas de computación gestionan y procesan grandes volúmenes de datos. Por ejemplo, en el sector bancario, los sistemas informáticos manejan transacciones financieras, mantienen la seguridad de los datos y analizan tendencias económicas. En la logística, facilitan la gestión de inventarios, el seguimiento de envíos y la optimización de rutas de entrega.
Tecnología embebida
Los sistemas de computación también están presentes en dispositivos embebidos. Por ejemplo, en el ámbito doméstico, los electrodomésticos inteligentes como frigoríficos y lavadoras pueden programarse para controlarse a distancia. En el sector automotriz, los sistemas embebidos en vehículos facilitan la navegación GPS, el control de estabilidad y los sistemas de seguridad avanzados.
Investigación
Los superordenadores desempeñan un papel vital en la investigación y el desarrollo. Se utilizan en simulaciones complejas, como la modelización del clima o la investigación en física de partículas. En el campo de la medicina, contribuyen al análisis genético, al desarrollo de nuevos medicamentos y al modelado de pandemias.
Microcontroladores de propósito general
Estos son los más comunes y versátiles, utilizados en una amplia gama de dispositivos. Por ejemplo, el ATmega328, conocido por su uso en las placas Arduino, es un microcontrolador de propósito general. Permite a los aficionados crear proyectos de todo tipo, desde robots simples hasta sistemas de control de iluminación en el hogar. Su versatilidad radica en su capacidad para ser programado para una gran variedad de tareas.
Microcontroladores de bajo consumo
Diseñados para aplicaciones donde la eficiencia energética es importante, estos microcontroladores son fundamentales para dispositivos portátiles o remotos. Por ejemplo, el Texas Instruments MSP430 se utiliza en relojes inteligentes y sensores ambientales. Su innovación se encuentra en su capacidad para realizar tareas de procesamiento con un consumo de energía muy bajo, prolongando la vida útil de las baterías de los dispositivos.
Microcontroladores para aplicaciones específicas
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat.
Microcontroladores de alto rendimiento
Estos están destinados a aplicaciones que requieren una gran capacidad de procesamiento y velocidad. Un ejemplo es el ARM Cortex-A, que se encuentra en smartphones y tabletas. Lo que los hace especiales es su habilidad para soportar aplicaciones complejas, como el procesamiento de gráficos en 3D o la ejecución de múltiples aplicaciones simultáneamente.
Componentes centrales del sistema
Procesador (CPU): el procesador es el cerebro del ordenador. Ejecuta las instrucciones de los programas y procesa los datos. Por ejemplo, un procesador como el Intel Core i7 es conocido por su alta eficiencia, ideal para tareas intensivas como juegos avanzados o edición de video.
Memoria RAM Random Access Memory
actúa como la memoria a corto plazo del ordenador. Proporciona el espacio para que el sistema operativo, las aplicaciones y los datos en uso actual se almacenen temporalmente para un acceso rápido. Un ejemplo es la DDR4 RAM, que ofrece velocidades más altas y un consumo de energía más eficiente en comparación con sus predecesores.
Disco duro/SSD (Solid State Drive)
almacenan datos de manera permanente. Los discos duros tradicionales utilizan platos giratorios para leer y escribir datos, mientras que los SSDs, más rápidos, usan memoria flash. Por ejemplo, un SSD como el Samsung Evo es popular por su velocidad y fiabilidad en el almacenamiento de datos.
Componentes de procesamiento especializado
·Tarjeta gráfica (GPU)·
es vital para el procesamiento de gráficos. Mientras que la CPU se ocupa de las tareas generales, la GPU se especializa en gráficos y visualizaciones, muy importante en juegos, diseño gráfico y edición de video. La NVIDIA GeForce es un ejemplo de una GPU que ofrece alto rendimiento gráfico.
Placa base (Motherboard)
la placa base es el componente que conecta todos los demás componentes del ordenador. Proporciona las ranuras y conectores necesarios para la CPU, RAM, GPU, almacenamiento y otros periféricos. Un ejemplo es la serie ASUS ROG, conocida por su durabilidad y características orientadas al gaming.
Componentes de almacenamiento y conectividad
Unidades de almacenamiento
demás de los discos duros y SSDs, hay unidades ópticas como DVD o Blu-ray y tarjetas de memoria utilizadas para almacenamiento adicional o transferencia de datos.
Puertos y conectores
incluyen puertos USB para conectar dispositivos externos, puertos HDMI para todo tipo de pantallas, y puertos Ethernet para conexiones de red. Un ejemplo es el USB-C, conocido por su versatilidad y rapidez en la transferencia de datos.
Componentes de entrada/salida
Teclado y ratón: herramientas básicas para la interacción con el ordenador. Hay variedades que van desde modelos estándar hasta versiones especializadas para gaming con características adicionales. Monitores: pantallas que varían en tamaño, resolución y tecnología (como LCD, LED). Monitores con alta resolución, como los 4K, ofrecen una mejor experiencia visual. Impresoras y escáneres: permiten la salida de documentos y la digitalización de documentos físicos, respectivamente.Otros componentes Fuentes de alimentación: proporciona energía a todos los componentes del ordenador. Por ejemplo, las fuentes de alimentación modulares permiten una gestión de cables más eficiente.
Sistemas de enfriamiento
Ciclo de vida del software
ideales para mantener la temperatura adecuada del sistema. Incluyen ventiladores y, en sistemas más avanzados, refrigeración líquida.
El ciclo de vida del software se refiere a las etapas por las que pasa un software desde su concepción hasta su retirada. Este proceso es muy importante para entender cómo se desarrollan, mantienen y eventualmente se dejan de usar los programas. Abarca desde la identificación inicial de una necesidad hasta el momento en que el software ya no es operativo o ha dejado de resolver la necesidad para la que se creó. Cada fase del ciclo de vida tiene un propósito muy concreto. Conocer estos pasos es fundamental para comprender cómo se crea y gestiona el software en el mundo real.
Seguridad eléctrica: cortafuegos y módulos hardware
Los relés de protección son sistemas avanzados que monitorizan continuamente las condiciones eléctricas, como la corriente y el voltaje, en sistemas de potencia. En caso de detectar anomalías como sobrecarga, cortocircuito o falla a tierra, actúan rápidamente para desconectar la parte afectada del sistema, protegiendo así el resto de la instalación.
Variadores de frecuencia con protección integrada
Los variadores de frecuencia controlan la velocidad de motores eléctricos, pero los modelos más avanzados incluyen funciones de protección integradas. Estas funciones pueden detectar y prevenir condiciones potencialmente peligrosas, como sobrecargas o fluctuaciones en la velocidad del motor.
Sistemas de control de energía
Estos sistemas proporcionan una vista completa del consumo de energía y las condiciones operativas de una instalación. Permiten identificar y resolver problemas potenciales antes de que causen interrupciones o daños.
Interruptores de aislamiento
Estos interruptores proporcionan una desconexión segura y completa de una parte del sistema eléctrico para mantenimiento o en caso de emergencia.
Sistemas de puesta a tierra
Estos sistemas son muy relevantes para proteger las instalaciones y el equipo electrónico sensible de las sobretensiones causadas por rayos o fluctuaciones en la red eléctrica..
¡GRACIAS!