EVOLUCIÓN DEL TÉRMINO COMPUTADORA

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QUE ES UN COMPUTADOR
Es un sistema digital con tecnología microelectrónica capaz de procesar datos a partir de un grupo de instrucciones denominado programa. La estructura básica de una computadora incluye microprocesador (CPU), memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten la comunicación entre ellos. En resumen la computadora es una dualidad entre hardware (parte física) y software (parte lógica), que interactúan entre sí para una determinada función.
La característica principal que la distingue de otros dispositivos similares, como una calculadora no programable, es que puede realizar tareas muy diversas cargando distintos programas en la memoria para que los ejecute el procesador.
EVOLUCIÓN DEL TÉRMINO COMPUTADORA
Una computadora es cualquier dispositivo usado para procesar información de acuerdo con un procedimiento bien definido. En un principio, la palabra era usada para describir a las personas que hacían cálculos aritméticos, con o sin ayuda mecánica, pero luego se trasladó a las propias máquinas. Dentro de la definición que acabamos de dar, entraría el uso de dispositivos mecánicos como la regla de cálculo, toda la gama de calculadoras mecánicas desde el ábaco hacia adelante, además de todas las computadoras electrónicas contemporáneas.
Sin embargo, la definición anterior incluye muchos dispositivos de usos específicos que sólo pueden realizar una función o un número determinado de funciones. Si pensamos en las computadoras modernas, la característica más importante que los distingue de los aparatos anteriores es que tienen una programación adecuada. Con cualquier computadora se puede emular el funcionamiento de otra (únicamente limitado por la capacidad de almacenamiento de datos y las diferentes velocidades) y, de hecho, se cree que con las actuales se puede emular a cualquier computadora que se invente en el futuro (aunque sean mucho más lentos). Por lo tanto, en cierto sentido, esta capacidad crítica es una prueba muy útil, para identificar las computadoras de uso general de los aparatos destinados a usos específicos(como las macrocomputadoras).
Esta característica de poderse emplear para un uso general se puede formalizar en una regla según la cual con una máquina de estas características se debe poder emular el funcionamiento de una máquina de Turing universal. Las máquinas que cumplan con esta definición son homologables a la máquina de Turing.
Originariamente, el procesamiento de la información estaba relacionado de manera casi exclusiva con problemas aritméticos.
Sin embargo, en los últimos veinte años aproximadamente muchos aparatos domésticos, sobre todo las consolas para videojuegos, a las que hay que añadir los teléfonos móviles, los vídeos, los asistentes personales digitales (PDA) y un sinfín de aparatos caseros, industriales, para carros y electrónicos, tienen circuitos homologables a la máquina de Turing (con la limitación de que la programación de estos aparatos está instalada en un chip de memoria ROM que hay que remplazar cada vez que queremos cambiar la programación).
Esta especie de computadoras que se encuentran dentro de otras computadoras de uso general son conocidos como microcontroladores o computadores integrados. Por lo tanto, muchas personas han restringido la definición de computadora a aquellas máquinas cuyo propósito principal sea el procesamiento de información y que puedan adaptarse a una gran variedad de tareas, sin ninguna modificación física, excluyendo a aquellos dispositivos que forman parte de un sistema más grande como los teléfonos, microondas o aviones.
TIPOS DE COMPUTADORAS
Tradicionalmente existen tres tipos de computadoras que cumplen con estos requisitos: las computadoras centrales, las minicomputadoras y las computadoras personales. Las minicomputadoras, como tales, ya no existen, habiendo sido reemplazadas por computadoras personales con programas especiales capaces de manejar y distribuir recursos entre múltiples usuarios, como por ejemplo programas para servicio de correo; las mismas computadoras centrales tienen características propias de la computadora personal, como el estar basadas en microprocesadores.
Para finalizar, hay que decir que mucha gente que no está familiarizada con otras formas de computadoras, usa el término para referirse exclusivamente a las computadoras personales.
Dentro de las computadoras personales, se suele distinguir entre la computadora de sobremesa, (desktop computer, en inglés), la computadora portátil (notebook o laptop) y la computadora portátil de sobremesa, semiportatil, (desk+note o desknote en inglés), híbrido de las dos anteriores.
CÓMO FUNCIONAN LAS COMPUTADORAS
Aunque las tecnologías empleadas en las computadoras digitales han cambiado mucho desde que aparecieron los primeros computadores en los años 40, la mayoría todavía utilizan la arquitectura von Neumann, propuesta a principios de los años 1940 por John von Neumann.
La arquitectura von Neumann describe un computador con 4 secciones principales: la unidad lógica y aritmética (ALU), la unidad de control, la memoria, y los dispositivos de entrada y salida (E/S). Estas partes están interconectadas por un conjunto de cables denominados buses.
En este sistema, la memoria es una secuencia de celdas de almacenamiento numeradas, donde cada una es un bit o unidad de información. La instrucción es la información necesaria para realizar, lo que se desea, con la computadora. Las «celdas» contienen datos que se necesitan para llevar a cabo las instrucciones, con la computadora. En general, la memoria puede ser rescrita varios millones de veces; se parece más a una libreta que a una lápida.
El tamaño de cada celda y el número de celdas varía mucho de computadora a computadora, y las tecnologías empleadas para la memoria han cambiado bastante; van desde los relés electromecánicos, tubos llenos de mercurio en los que se formaban los pulsos acústicos, matrices de imanes permanentes, transistores individuales a circuitos integrados con millones de celdas en un solo chip.
Con los circuitos electrónicos se simula las operaciones lógicas y aritméticas, se pueden diseñar circuitos para que realicen cualquier forma de operación.
La unidad lógica y aritmética, o ALU, es el dispositivo diseñado y construido para llevar a cabo las operaciones elementales como las operaciones aritméticas (suma, resta), operaciones lógicas (Y, O, NO), y operaciones de comparación. En esta unidad es en donde se hace todo el trabajo computacional.
La unidad de control sigue la dirección de las posiciones en memoria que contienen la instrucción que la computadora va a realizar en ese momento; recupera la información poniéndola en la ALU para la operación que debe desarrollar. Transfiere luego el resultado a ubicaciones apropiadas en la memoria. Una vez que ocurre lo anterior, la unidad de control va a la siguiente instrucción (normalmente situada en la siguiente posición, a menos que la instrucción sea una instrucción de salto, informando a la computadora de que la próxima instrucción estará ubicada en otra posición de la memoria).
Los dispositivos E/S sirven a la computadora para, obtener información del mundo exterior y devolver los resultados de dicha información. Hay una gama muy extensa de dispositivos E/S como los teclados, monitores y unidades de disco flexible o las cámaras web.
Las instrucciones que acabamos de discutir, no son las ricas instrucciones del ser humano. Una computadora sólo se diseña con un número limitado de instrucciones bien definidas. Los tipos de instrucciones típicas realizadas por la mayoría de las computadoras son como estos ejemplos: "...copia los contenidos de la posición de memoria 123, y coloca la copia en la posición 456, añade los contenidos de la posición 666 a la 042, y coloca el resultado en la posición 013, y, si los contenidos de la posición 999 son 0, tu próxima instrucción está en la posición 345...".
Las instrucciones dentro de la computadora se representan mediante números. Porejemplo, el código para copiar puede ser 001. El conjunto de instrucciones que puede realizar una computadora se conoce como lenguaje de máquina o código máquina. En la práctica, no se escriben las instrucciones para las computadoras directamente en lenguaje de máquina, sino que se usa un lenguaje de programación de alto nivel que se traduce después al lenguaje de la máquina automáticamente, a través de programas especiales de traducción (intérpretes y compiladores). Algunos lenguajes de programación representan de manera muy directa el lenguaje de máquina, como los ensambladores (lenguajes de bajo nivel) y, por otra parte, los lenguajes como Prolog, se basan en principios abstractos muy alejados de los que hace la máquina en concreto (lenguajes de alto nivel).
Las computadoras actuales colocan la ALU y la unidad de control dentro de un único circuito integrado conocido como Unidad central de procesamiento o CPU. Normalmente, la memoria de la computadora se sitúa en unos pocos circuitos integrados pequeños cerca de la CPU. La gran mayoría de la masa de la computadora está formada por sistemas auxiliares (por ejemplo, para traer electricidad) o dispositivos E/S.
Algunas computadoras más grandes se diferencian del modelo anterior, en un aspecto importante, porque tienen varias CPU y unidades de control que trabajan al mismo tiempo. Además, algunas computadoras, usadas principalmente para la investigación, son muy diferentes del modelo anterior, pero no tienen muchas aplicaciones comerciales.
Por lo tanto, el funcionamiento de una computadora es en principio bastante sencillo. La computadora trae las instrucciones y los datos de la memoria. Se ejecutan las instrucciones, se almacenan los datos y se va a por la siguiente instrucción. Este procedimiento se repite continuamente, hasta que se apaga la computadora. Los Programas de computadora (software) son simplemente largas listas de instrucciones que debe ejecutar la computadora, a veces con tablas de datos. Muchos programas de computadora contienen millones de instrucciones, y muchas de esas instrucciones se ejecutan rápidamente. Una computadora personal moderna (en el año 2006) puede ejecutar de 2000 a 3000 millones de instrucciones por segundo. Las capacidades extraordinarias que tienen las computadoras no se deben a su habilidad para ejecutar instrucciones complejas. Las computadoras ejecutan millones de instrucciones simples diseñadas por personas inteligentes llamados programadores. Los buenos programadores desarrollan grupos de instrucciones para hacer tareas comunes (por ejemplo, dibujar un punto en la pantalla) y luego ponen dichos grupos de instrucciones a disposición de otros programadores.
En la actualidad, podemos tener la impresión de que las computadoras están ejecutando varios programas al mismo tiempo. Esto se conoce como multitarea, siendo más usado el segundo término. En realidad, la CPU ejecuta instrucciones de un programa y después tras un breve periodo de tiempo, cambian a un segundo programa y ejecuta algunas de sus instrucciones. Esto crea la ilusión de que se están ejecutando varios programas simultáneamente, repartiendo el tiempo de la CPU entre los programas. Esto es similar a la película que está formada por una sucesión rápida de fotogramas. El sistema operativo es el programa que controla el reparto del tiempo generalmente.
El sistema operativo es una especie de caja de herramientas lleno de rutinas. Cada vez que alguna rutina de computadora se usa en muchos tipos diferentes de programas durante muchos años, los programadores llevarán dicha rutina al sistema operativo, al final.
El sistema operativo sirve para decidir, por ejemplo, qué programas se ejecutan, y cuándo, y qué fuentes (memoria o dispositivos E/S) se utilizan. El sistema operativo tiene otras funciones que ofrecer a otros programas, como los códigos que sirven a los programadores, escribir programas para una máquina sin necesidad de conocer los detalles internos de todos los dispositivos electrónicos conectados.
En la actualidad se están empezando a incluir dentro del sistema operativo algunos programas muy usados debido a que es una manera económica de distribuirlos. No es extraño que un sistema operativo incluya navegadores de internet, procesadores de texto, programas de correo electrónico, interfaces de red, reproductores de películas y otros programas que antes se tenían que conseguir aparte
USOS DE LAS COMPUTADORAS
Las primeras computadoras digitales, de gran tamaño y costo, se utilizaban principalmente para hacer cálculos científicos. ENIAC, una de las primeras computadoras, calculaba densidades de neutrón transversales para ver si explotaría la bomba de hidrógeno. El CSIR Mk I, el primer computador australiano, evaluó patrones de precipitaciones para un gran proyecto de generación hidroeléctrica. Los primeros visionarios vaticinaron que la programación permitiría jugar al ajedrez, ver películas y otros usos.
La gente que trabajaba para los gobiernos y las grandes empresas también usaron las computadoras para automatizar muchas de las tareas de recolección y procesamiento de datos, que antes eran hechas por humanos; por ejemplo, mantener y actualizar la contabilidad y los inventarios. En el mundo académico, los científicos de todos los campos empezaron a utilizar las computadoras para hacer sus propios análisis. El descenso continuo de los precios de las computadoras permitió su uso por empresas cada vez más pequeñas. Las empresas, las organizaciones y los gobiernos empiezan a emplear un gran número de pequeñas computadoras para realizar tareas que antes eran hechas por computadores centrales grandes y costosos. La reunión de varias pequeñas computadoras en un solo lugar se llamaba torre de servidores.
Con la invención del microprocesador en 1970, fue posible fabricar computadoras muy baratas. Las computadoras personales se hicieron famosas para llevar a cabo diferentes tareas como guardar libros, escribir e imprimir documentos. Calcular probabilidades y otras tareas matemáticas repetitivas con hojas de cálculo, comunicarse mediante correo electrónico e Internet. Sin embargo, la gran disponibilidad de computadoras y su fácil adaptación a las necesidades de cada persona, han hecho que se utilicen para varios propósitos.
Al mismo tiempo, las pequeñas computadoras, casi siempre con una programación fija, empezaron a hacerse camino entre las aplicaciones del hogar, los coches, los aviones y la maquinaria industrial. Estos procesadores integrados controlaban el comportamiento de los aparatos más fácilmente, permitiendo el desarrollo de funciones de control más complejas como los sistemas de freno antibloqueo en los carros. A principios del siglo 21, la mayoría de los aparatos eléctricos, casi todos los tipos de transporte eléctrico y la mayoría de las líneas de producción de las fábricas funcionan con una computadora. La mayoría de los ingenieros piensa que esta tendencia va a continuar.
HISTORIA Y EVOLUCIÓN DEL COMPUTADOR
La historia de la computadora es muy interesante ya que muestra como el hombre logra producir las primeras herramientas para registrar los acontecimientos diarios desde el inicio de la civilización, cuando grupos empezaron a formar naciones y el comercio era ya medio de vida.
La evolución histórica del procesamiento de datos se divide en cuatro fases:
1.- técnicas de registros
2.- dispositivos de cálculo
3.- programas de tarjetas perforadas
4.- computadores electrónicos
Una computadora procesa datos. Las empresas desarrollan departamentos de procesamiento de datos (programación de computadoras), pues las computadoras procesan datos para producir información significativa. 
Los datos se construyen de hechos y cifras en bruto (sin procesar).
La información está constituida por los datos procesados; la información tiene significado , los datos no.
La computadora y sus programas llevan a cabo el procesamiento de la entrada; por lo tanto el programa convierte los datos en información útil.
El Ábaco 
Dos principios han coexistidorespecto a este tema. Uno es usar cosas para contar, ya sea los dedos, piedras, conchas, semillas. El otro es colocar esos objetos en posiciones determinadas. Estos principios se reunieron en el ábaco, instrumento que sirve hasta el día de hoy, para realizar complejos cálculos aritméticos con enorme rapidez y precisión.
En el Siglo XVII en occidente se encontraba en uso la regla de cálculo, calculadora basada en las investigaciones de Nappier, Gunther y Bissaker. John Napier (1550-1617) descubre la relación entre series aritmética y geométricas, creando tablas que llama logaritmos. Edmund Gunter se encarga de marcar los logaritmos de Napier en líneas. Bissaker por su parte coloca las líneas de Nappier y Gunter sobre un pedazo de madera, creando de esta manera la regla de cálculo. Durante más de 200 años, la regla de cálculo es perfeccionada, convirtiéndose en una calculadora de bolsillo, extremadamente versátil. 
Por el año 1700 las calculadoras numéricas digitales, representadas por el ábaco y las calculadoras análogas representadas por la regla de cálculo, eran de uso común en toda Europa. 
La Pascalina
La primera máquina de calcular mecánica, un precursor del ordenador digital, fue inventada en 1642 por el matemático francés Blaise Pascal. Aquel dispositivo utilizaba una serie de ruedas de diez dientes en las que cada uno de los dientes representaba un dígito del 0 al 9. Las ruedas estaban conectadas de tal manera que podían sumarse números haciéndolas avanzar el número de dientes correcto. En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz perfeccionó esta máquina e inventó una que también podía multiplicar.
El inventor francés Joseph Marie Jacquard, al diseñar un telar automático, utilizó delgadas placas de madera perforadas para controlar el tejido utilizado en los diseños complejos. Durante la década de 1880 el estadístico estadounidense Herman Hollerith concibió la idea de utilizar tarjetas perforadas, similares a las placas de Jacquard, para procesar datos. Hollerith consiguió compilar la información estadística destinada al censo de población de 1890 de Estados Unidos mediante la utilización de un sistema que hacía pasar tarjetas perforadas sobre contactos eléctricos.
La máquina analítica 
También en el siglo XIX el matemático e inventor británico Charles Babbage elaboró los principios de la computadora digital moderna. Inventó una serie de máquinas, como la máquina diferencial, diseñadas para solucionar problemas matemáticos complejos. Muchos historiadores consideran a Babbage y a su socia, la matemática británica Augusta Ada Byron (1815-1852), hija del poeta inglés Lord Byron, como a los verdaderos inventores de la computadora digital moderna. La tecnología de aquella época no era capaz de trasladar a la práctica sus acertados conceptos; pero una de sus invenciones, la máquina analítica, ya tenía muchas de las características de un ordenador moderno. Incluía una corriente, o flujo de entrada en forma de paquete de tarjetas perforadas, una memoria para guardar los datos, un procesador para las operaciones matemáticas y una impresora para hacer permanente el registro.
Primeros Ordenadores 
Los ordenadores analógicos comenzaron a construirse a principios del siglo XX. Los primeros modelos realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes giratorios. Con estas máquinas se evaluaban las aproximaciones numéricas de ecuaciones demasiado difíciles como para poder ser resueltas mediante otros métodos. Durante las dos guerras mundiales se utilizaron sistemas informáticos analógicos, primero mecánicos y más tarde eléctricos, para predecir la trayectoria de los torpedos en los submarinos y para el manejo a distancia de las bombas en la aviación.
Ordenadores electrónicos 
1944 marca la fecha de la primera computadora, al modo actual, que se pone en funcionamiento. Es el Dr. Howard Aiken en la Universidad de Harvard, Estados Unidos, quien la presenta con el nombre de Mark I. Es esta la primera máquina procesadora de información. La Mark I funcionaba eléctricamente, instrucciones e información se introducen en ella por medio de tarjetas perforadas y sus componentes trabajan basados en principios electromecánicos. A pesar de su peso superior a 5 toneladas y su lentitud comparada con los equipos actuales, fue la primer máquina en poseer todas las características de una verdadera computadora.
La primera computadora electrónica fue terminada de construir en 1946, por J.P.Eckert y J.W.Mauchly en la Universidad de Pensilvania, U.S.A. y se le llamó ENIAC. Con ella se inicia una nueva era, en la cual la computadora pasa a ser el centro del desarrollo tecnológico, y de una profunda modificación en el comportamiento de las sociedades.
Durante la II Guerra Mundial (1939-1945), un equipo de científicos y matemáticos que trabajaban en Bletchley Park, al norte de Londres, crearon lo que se consideró el primer ordenador digital totalmente electrónico: el Colossus. Hacia diciembre de 1943 el Colossus, que incorporaba 1.500 válvulas o tubos de vacío, era ya operativo. Fue utilizado por el equipo dirigido por Alan Turing para descodificar los mensajes de radio cifrados de los alemanes. En 1939 y con independencia de este proyecto, John Atanasoff y Clifford Berry ya habían construido un prototipo de máquina electrónica en el Iowa State College (EEUU). Este prototipo y las investigaciones posteriores se realizaron en el anonimato, y más tarde quedaron eclipsadas por el desarrollo del Calculador e integrador numérico electrónico (en inglés ENIAC, Electronic Numerical Integrator and Computer) en 1945. El ENIAC, que según se demostró se basaba en gran medida en el ordenador Atanasoff-Berry (en inglés ABC, Atanasoff-Berry Computer), obtuvo una patente que caducó en 1973, varias décadas más tarde.
El ENIAC contenía 18.000 válvulas de vacío y tenía una velocidad de varios cientos de multiplicaciones por minuto, pero su programa estaba conectado al procesador y debía ser modificado manualmente. Se construyó un sucesor del ENIAC con un almacenamiento de programa que estaba basado en los conceptos del matemático húngaro-estadounidense John Von Neumann. Las instrucciones se almacenaban dentro de una llamada memoria, lo que liberaba al ordenador de las limitaciones de velocidad del lector de cinta de papel durante la ejecución y permitía resolver problemas sin necesidad de volver a conectarse al ordenador.
A finales de la década de 1950 el uso del transistor en los ordenadores marcó el advenimiento de elementos lógicos más pequeños, rápidos y versátiles de lo que permitían las máquinas con válvulas. Como los transistores utilizan mucha menos energía y tienen una vida útil más prolongada, a su desarrollo se debió el nacimiento de máquinas más perfeccionadas, que fueron llamadas ordenadores o computadoras de segunda generación. Los componentes se hicieron más pequeños, así como los espacios entre ellos, por lo que la fabricación del sistema resultaba más barata.
Circuitos integrados 
A finales de la década de 1960 apareció el circuito integrado (CI), que posibilitó la fabricación de varios transistores en un único sustrato de silicio en el que los cables de interconexión iban soldados. El circuito integrado permitió una posterior reducción del precio, el tamaño y los porcentajes de error. El microprocesador se convirtió en una realidad a mediados de la década de 1970, con la introducción del circuito de integración a gran escala (LSI, acrónimo de Large Scale Integrated) y, más tarde, con el circuito de integración a mayor escala (VLSI, acrónimo de Very Large Scale Integrated), con varios miles de transistores interconectados soldados sobre un único sustrato de silicio.
GENERACIONES
Teniendo en cuenta las diferentes etapas de desarrollo que tuvieron las computadoras, se consideran las siguientes divisiones como generaciones aisladas con características propias de cada una, las cuáles se enuncian a continuación.
Primera Generación (1951-1958)
Características Principales:
Sistemas constituidos por tubos de vacío,desprendían bastante calor y tenían una vida relativamente corta. 
Máquinas grandes y pesadas. Se construye el ordenador ENIAC de grandes dimensiones (30 toneladas). 
Alto consumo de energía. El voltaje de los tubos era de 300 v y la posibilidad de fundirse era grande. 
Almacenamiento de la información en tambor magnético interior. Un tambor magnético disponía de su interior del ordenador, recogía y memorizaba los datos y los programas que se le suministraban. 
Continuas fallas o interrupciones en el proceso. 
Requerían sistemas auxiliares de aire acondicionado especial. 
Programación en lenguaje máquina, consistía en largas cadenas de bits, de ceros y unos, por lo que la programación resultaba larga y compleja. 
Alto costo. 
Uso de tarjetas perforadas para suministrar datos y los programas. 
Computadora representativa UNIVAC y utilizada en las elecciones presidenciales de los E.U.A. en 1952. 
Fabricación industrial. La iniciativa se aventuro a entrar en este campo e inició la fabricación de computadoras en serie. 
Segunda generación (1959-1964)
(Transistores)
Cuando los tubos de vacío eran sustituidos por los transistores, estas últimas eran más económicas, más pequeñas que las válvulas miniaturizadas consumían menos y producían menos calor. Por todos estos motivos, la densidad del circuito  podía ser aumentada sensiblemente, lo que quería decir que los componentes podían colocarse mucho más cerca unos a otros y ahorrar mucho más espacio.
Características Principales:
Transistor como potente principal. El componente principal es un pequeño trozo de semiconductor, y se expone en los llamados circuitos transistorizados. 
Disminución del tamaño. 
Disminución del consumo y de la producción del calor. 
Su fiabilidad alcanza metas inimaginables con los efímeros tubos al vacío. 
Mayor rapidez, la velocidad de las operaciones ya no se mide en segundos sino en ms. 
Memoria interna de núcleos de ferrita. 
Instrumentos de almacenamiento: cintas y discos. 
Mejoran los dispositivos de entrada y salida, para la mejor lectura de tarjetas perforadas, se disponía de células fotoeléctricas. 
Introducción de elementos modulares. 
Aumenta la confiabilidad. 
Las impresoras aumentan su capacidad de trabajo. 
Lenguajes de programación mas potentes, ensambladores y de alto nivel (fortran, cobol y algol). 
Aplicaciones comerciales en aumento, para la elaboración de nóminas, facturación y contabilidad, etc.
Tercera generación (1964 - 1971)
Circuito integrado (chips)
Características Principales:
Circuito integrado desarrollado en 1958 por Jack Kilbry. 
Circuito integrado, miniaturización y reunión de centenares de elementos en una placa de silicio o (chip). 
Menor consumo de energía. 
Apreciable reducción de espacio. 
Aumento de fiabilidad y flexibilidad. 
Aumenta la capacidad de almacenamiento y se reduce el tiempo de respuesta. 
Generalización de lenguajes de programación de alto nivel. 
Compatibilidad para compartir software entre diversos equipos. 
Computadoras en Serie 360 IBM. 
Teleproceso: Se instalan terminales remotas, que accesen la Computadora central para realizar operaciones, extraer o introducir información en Bancos de Datos, etc... 
Multiprogramación: Computadora que pueda procesar varios Programas de manera simultánea. 
Tiempo Compartido: Uso de una computadora por varios clientes a tiempo compartido, pues el aparato puede discernir entre diversos procesos que realiza simultáneamente. 
Renovación de periféricos. 
Instrumentación del sistema. 
Ampliación de aplicaciones: en Procesos Industriales, en la Educación, en el Hogar, Agricultura, Administración, Juegos, etc. 
La mini computadora. 
Cuarta generación (1971-1982)
(Microcircuito integrado)
El microprocesador: el proceso de reducción del tamaño de los componentes llega a operar a escalas microscópicas. La micro miniaturización permite construir el microprocesador, circuito integrado que rige las funciones fundamentales del ordenador. 
Las aplicaciones del microprocesador se han proyectado más allá de la computadora y se encuentra en multitud de aparatos, sean instrumentos médicos, automóviles, juguetes, electrodomésticos, etc. 
Memorias Electrónicas: Se desechan las memorias internas de los núcleos magnéticos de ferrita y se introducen memorias electrónicas, que resultan más rápidas. Al principio presentan el inconveniente de su mayor costo, pero este disminuye con la fabricación en serie. 
Sistema de tratamiento de base de datos: el aumento cuantitativo de las bases de datos lleva a crear formas de gestión que faciliten las tareas de consulta y edición. Lo sistemas de tratamiento de base de datos consisten en un conjunto de elementos de hardware y software interrelacionados que permite un uso sencillo y rápido de la información
Características Principales
Microprocesador: Desarrollado por Intel Corporation a solicitud de una empresa Japonesa (1971). 
El Microprocesador: Circuito Integrado que reúne en la placa de Silicio las principales funciones de la Computadora y que va montado en una estructura que facilita las múltiples conexiones con los restantes elementos. 
Se minimizan los   circuitos, aumenta la capacidad de almacenamiento. 
Reducen el tiempo de respuesta. 
Gran expansión del uso de las Computadoras. 
Memorias electrónicas más rápidas. 
Sistemas de tratamiento de bases de datos. 
Generalización de las aplicaciones: innumerables y afectan prácticamente  a todos los campos de la actividad humana: Medicina, Hogar, Comercio, Educación, Agricultura, Administración, Diseño,   Ingeniería, etc... 
Multiproceso. 
Microcomputador
Generación Posterior y La Inteligencia Artificial (1982- )
El propósito de la Inteligencia Artificial es equipar a las Computadoras con "Inteligencia Humana" y con la capacidad de razonar para encontrar soluciones.  Otro factor fundamental del diseño, la capacidad de la Computadora para reconocer patrones y secuencias de procesamiento que haya encontrado previamente, (programación Heurística) que permita a la Computadora recordar resultados previos e incluirlos en el procesamiento, en esencia, la Computadora aprenderá a partir de sus propias experiencias usará sus Datos originales para obtener la respuesta por medio del razonamiento y conservará esos resultados para posteriores tareas de procesamiento y toma de decisiones.  El conocimiento recién adquirido le servirá como base para la próxima serie de soluciones.
Características Principales:
Mayor velocidad. 
Mayor miniaturización de los elementos. 
Aumenta la capacidad de memoria. 
Multiprocesador (Procesadores interconectados). 
Lenguaje Natural. 
Lenguajes de programación: PROGOL (Programming Logic) y LISP (List Processing). 
Máquinas activadas por la voz que pueden responder a palabras habladas en diversas lenguas y dialectos. 
Capacidad de traducción entre lenguajes que permitirá la traducción instantánea de lenguajes hablados y escritos. 
Elaboración inteligente del saber y número tratamiento de datos.  
Características de procesamiento similares a las secuencias de procesamiento Humano. 
La Inteligencia Artificial recoge en su seno los siguientes aspectos fundamentales:
Sistemas Expertos 
Un sistema experto no es una Biblioteca (que aporta información), si no, un consejero o especialista en una materia (de ahí que aporte saber, consejo experimentado).
Un sistema experto es un sofisticado programa de computadora, posee en su memoria y en su estructura una amplia cantidad de saber y, sobre todo, de estrategias para depurarlo y ofrecerlo según los requerimientos, convirtiendo al sistema en un especialista que está programado.
Duplica la forma de pensar de expertos reconocidos en los campos de la medicina, estrategia militar, exploración petrolera, etc...   Se programa a la computadora para reaccionar en la misma forma en que lo harían expertos, hacia las mismas preguntas, sacaba las mismas conclusiones iniciales, verificaba de la misma manera la exactitud de los resultados y redondeaba las ideas dentro de principios bien definidos. 
Lenguaje natural 
Consisteen que las computadoras (y sus aplicaciones en robótica) puedan comunicarse con las personas sin ninguna dificultad de comprensión, ya sea oralmente o por escrito: hablar con las máquinas y que éstas entiendan nuestra lengua y también que se hagan entender en nuestra lengua. 
Robótica 
Ciencia que se ocupa del estudio, desarrollo y aplicaciones de los robots.   Los Robots son dispositivos compuestos de sensores que reciben Datos de Entrada y que están conectados a la Computadora.  Esta recibe la información de entrada y ordena al Robot que efectúe una determinada acción y así sucesivamente.
Las finalidades de la construcción de Robots radican principalmente en su intervención en procesos de fabricación.  ejemplo: pintar en spray, soldar carrocerías de autos, trasladar materiales, etc... 
Reconocimiento De La Voz
Las aplicaciones de reconocimiento de la voz tienen como objetivo la captura, por parte de una computadora, de la voz humana, bien para el tratamiento del lenguaje natural o para cualquier otro tipo de función.
ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR
El termino de arquitectura se refiere bien sea al hardware o software o también la combinación de ambos mejor conocido como firmware dentro del mundo de la computación.
Una arquitectura de un sistema siempre define su estructura y puede ser definida mediante mecanismos precisos. 
La arquitectura de un computador puede ser vista de varias maneras:
1. En el hardware tendríamos una arquitectura compuesta por varios elementos o dispositivos físicos y electrónicos que interactúan entre si.
1. En el software la arquitectura esta compuesta por códigos que juntos dan instrucciones creando programas.
ARQUITECTURA ABIERTA
Un sistema abierto es aquel que es capaz de hacer que todos los componentes del sistema del computador sean compatibles en cualquier ambiente sin importar la compañía que lo haya producido, que posea un ambiente estándar de aplicaciones disponibles por proveedores controlados por usuarios y la industria, es decir, se le pueden implantar dispositivos periféricos de diferentes orígenes y combinarlos entre si.
La idea de sistemas abiertos se concibe de un proyecto que demuestra la forma que todos los sistemas empresariales pueden funcionar juntos a tres niveles: mainframes, mini computadores y estaciones de trabajo, sin importar que esos sistemas usen productos de diferentes proveedores. 
Una arquitectura abierta también es toda aquella que puede ser modificada por un programador capacitado que no pertenezca a la compañía que creo el código fuente, puede ser a su vez la información redistribuida y compartida siempre y cuando el programador tenga la licencia para realizar dichos actos.
Para la arquitectura abierta los que se benefician mayormente son los clientes debido a que les ofrece mayor diversidad de productos a la hora de comprarlos para su beneficio. También promueve la no monopolización de grandes compañías favoreciendo la creación de mayor cantidad de compañías. 
Los equipos de esta arquitectura son perfectos como servidores, ya que cuentan con sistemas de entradas y salidas. 
Para definir un sistema como abierto es necesario tener en cuenta los siguientes criterios: 
1. Que el sistema cumpla con una especificación bien definida y disponible para la industria. 
1. Que esta especificación sea cumplida por varios productos independientes de diferentes compañías es decir, que haya varias implementaciones diferentes en el mercado. 
1. Que estas especificaciones no sean controladas por un grupo pequeño de compañías. 
1. Que esta especificación no esté atada a una arquitectura o tecnología específica. 
ARQUITECTURA CERRADA
La arquitectura cerrada es aquella que es inmodificable por los programadores ajenos a la compañía propietaria del código fuente, es decir, una persona, compañía, corporación, fundación, etc. posee los derechos de autor sobre un software no otorgando, al mismo tiempo, los derechos de usar el programa con cualquier propósito; de estudiar cómo funciona el programa y adaptarlo a las propias necesidades (donde el acceso al código fuente es una condición previa); de distribuir copias; y de mejorar el programa y hacer públicas las mejoras (para esto el acceso al código fuente es un requisito previo).
En consecuencia, un software sigue siendo no libre aún si el código fuente es hecho público, cuando se mantiene la reserva de derechos sobre el uso, modificación o distribución.
A este sistema no se le pueden colocar dispositivos periféricos, es decir, solo se usa el hardware de la compañía propietaria ya que dispositivos ajenos a dicha compañía no son compatibles por ende si se requiere reparar o cambiar algún elemento del computador este tiene que ser de la compañía propietaria.
Características de la arquitectura abierta
1. Son de gran utilidad en ambiente multiusuario. 
1. Poseen procesadores muy poderosos capaces de controlar un gran numero de terminales y capacidades de almacenamiento que sobrepasan los Giga bites. 
1. Obtienen gran integración de subsistemas de información en una base de datos única. 
1. Menos costosos, complejidad mínima y más flexibles. 
1. No están atados a un solo tipo de hardware propietario. 
1. Poseen un ambiente integrado de información. 
1. Cumplen o generan estándares. 
1. Sus especificaciones son generales. 
1. El software poseen alto grado de portabilidad. 
1. Flexibilidad de los lenguajes de programación. 
1. Permite la conexión fácil a aparatos y programas hechos por otras compañias.
CARACTERÍSTICAS DE LA ARQUITECTURA CERRADA
1. son de gran utilidad a nivel empresarial.
1. Altos costos para su mantenimiento.
1. Dependen de un hardware específico de la compañía propietaria.
1. Este hardware posee un gran bajo grado de portabilidad.
1. Los lenguajes de programación son determinados por la compañía específica creadora del programa.
1. Estos equipos son inmodificables por cualquier programador.
1. Sus espeficaciones no son generales.
1. Esta arquitectura es ilimitada.
1. Procesa mayor volumen de información.
1. Tiene una mayor capacitada de memoria.
VENTAJAS DE LA ARQUITECTURA ABIERTA
En relación el usuario:
1. Son menos costosos en cuanto a su mantenimiento como su adquisición 
1. Mayor provecho de tecnología. 
1. Múltiples proveedores de hardware y software. 
1. Ambiente estándar de aplicaciones. 
1. Múltiples soluciones disponibles de acuerdo con necesidades específicas. 
1. Una mayor protección de la inversión en equipos de cómputos. 
1. Mas disponibilidad de aplicaciones. 
1. Disponibilidad de una base amplia de donde obtener referencia. 
1. amplias variedades de software disponibles.
En relación a fabricantes:
1. Crecimiento del mercado múltiple. 
1. Oportunidad de ventas de productos de diferentes proveedores. 
1. Mínimo rango de trabajo en el soporte. 
1. Amplio rango de herramientas de desarrollo. 
1. Una rápida introducción de las mejores tecnologías. 
VENTAJAS DE LA ARQUITECTURA CERRADA
En relación al usuario:
1. Procesan mayor cantidad de información.
1. Tienen mayor capacidad de memoria.
1. Es más seguro debido a que no todos los programadores tiene acceso. 
En relación a los fabricantes:
1. Le da ventajas a los fabricantes para monopolizar el mercado.
1. Sus clientes están obligados a adquirir productos solo del fabricante. 
1. El fabricante determina el lenguaje de programación a utilizar. 
DESVENTAJAS DE UNA ARQUITECTURA ABIERTA
1. Es menos seguro debido a la disposición de muchas herramienta para poder acceder a los programas.
1. Cada servidor procesa una información haciendo o convirtiendo esta arquitectura mas lenta
DESVENTAJAS DE UNA ARQUITECTURA CERRADA
1. Su mantenimiento es mas costoso. 
1. Altos costo para su adquisición.
1. Necesita de un personal calificado para su manejo. 
1. Ocupa grandes espacios.
1. Necesita condiciones específicas como aire acondicionado, alta energía eléctrica etc.
1. No es compatible con dispositivos periféricos ajenos a la compañía.
MICROPROCESADOR
El microprocesador, micro o "unidad central de procesamiento",CPU, es un chip que sirve como cerebro del ordenador. En el interior de este componente electrónico existen millones de transistores integrados.
Suelen tener forma de prisma chato , y se instalan sobre un elemento llamado zócalo. Tambien, en modelos antiguos solía soldarse directamente a la placa madre, y en modelos recientes el microprocesador se incluye en un cartucho especial que se inserta en el zócalo y que suele incluír la conexión con un ventilador de enfriamiento.
El microprocesador está compuesto por: registros, la Unidad de control, la Unidad aritmético-lógica, y dependiendo del procesador, una unidad en coma flotante.
Cada fabricante de microprocesadores tendrá sus propias familias de estos, y cada familia su propio conjunto de instrucciones. De hecho, cada modelo concreto tendrá su propio conjunto, ya que en cada modelo se tiende a aumentar el conjunto de las instrucciones que tuviera el modelo anterior.
PRINCIPALES PARAMETROS
Los principales parámetros característicos de un microprocesador son su ancho de bus (medido en bits), la frecuencia de reloj a la que trabajan (medida en hercios), y el tamaño de memoria caché (medido en kilobytes).
Generalmente, el microprocesador tiene circuitos de almacenamiento (o memoria caché) y puertos de entrada/salida en el mismo circuito integrado. Existen dos tipos de memoria caché cuyo funcionamiento es análogo:
· L1 o interna (situada dentro del propio procesador y por tanto de acceso aún más rápido). La caché de primer nivel contiene muy pocos kilobytes (unos 32 ó 64 Kb). 
· L2 o externa (situada entre el procesador y la RAM). Los tamaños típicos de la memoria caché L2 oscilan en la actualidad entre 256 kb y 4 Mb. La memoria caché L2 es ligeramente más lenta y con más latencias que la L1, pero es más barata y de mayor cantidad de datos. En los primeros microprocesadores, sólo la memoria caché L1 estaba integrada en el CPU, la caché L2 estaba en la placa madre, pero actualmente todos los procesadores tienen la memoria caché L2 integrada dentro de el mismo.
Funcionamiento
El microprocesador secciona en varias fases de ejecución la realización de cada instrucción:
· Fetch, lectura de la instrucción desde la memoria principal, 
· Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer, 
· Fetch de los datos necesarios para la realización de la operación, 
· Ejecución, 
· Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros. 
Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del procesador, y concretamente de su grado de supersegmentación. La duración de estos ciclos viene determinada por la frecuencia de reloj, y nunca podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual (realizada en un solo ciclo) de mayor coste temporal. El microprocesador dispone de un oscilador de cuarzo capaz de generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios ciclos (o pulsos) en un segundo.
Velocidad
Actualmente se habla de frecuencias de Megaherzios (MHz) o de Gigaherzios (GHz), lo que supone millones o miles de millones, respectivamente, de ciclos por segundo. El indicador de la frecuencia de un microprocesador es un buen referente de la velocidad de proceso del mismo, pero no el único. La cantidad de instrucciones necesarias para llevar a cabo una tarea concreta, así como la cantidad de instrucciones ejecutadas por ciclo ICP son los otros dos factores que determinan la velocidad de la CPU. La cantidad de instrucciones necesarias para realizar una tarea depende directamente del juego de instrucciones disponible, mientras que el ICP depende de varios factores, como el grado de supersegmentación y la cantidad de unidades de proceso o "pipelines" disponibles entre otros.
Bus De Datos
Los modelos de la familia x86 (a partir del 386) trabajan con datos de 32 bits, al igual que muchos otros modelos de la actualidad. Pero los microprocesadores de las tarjetas gráficas, que tienen un mayor volumen de procesamiento por segundo, se ven obligados a aumentar este tamaño, y así tenemos hoy en día microprocesadores gráficos que trabajan con datos de 128 ó 256 bits. Estos dos tipos de microprocesadores no son comparables, ya que ni su juego de instrucciones ni su tamaño de datos son parecidos y por tanto el rendimiento de ambos no es comparable en el mismo ámbito.
La arquitectura x86 se ha ido ampliando a lo largo del tiempo a través de conjuntos de operaciones especializadas denominadas "extensiones", las cuales han permitido mejoras en el procesamiento de tipos de información específica. Este es el caso de las extensiones MMX y SSE de Intel, y sus contrapartes, las extensiones 3DNow!, de AMD. A partir de 2003, el procesamiento de 64 bits fue incorporado en los procesadores de arquitectura x86 a través de la extensión AMD64 y posteriormente con la extensión EM64T en los procesadores AMD e Intel, respectivamente.
Zócalos
El zócalo es una matriz de pequeños agujeros ubicados en una placa base donde encajan, sin dificultad, los pines de un microprocesador Esta matriz permite la conexión entre el microprocesador y el resto del equipo. En los primeros ordenadores personales el microprocesador venía directamente soldado a la placa base, pero la aparición de una amplia gama de microprocesadores llevó a la creación del zócalo.
En general cada familia de microprocesadores requiere un tipo distinto de zócalo, ya que existen diferencias en el número de pines, su disposición geométrica y la interconexión requerida con los componentes de la placa base. Por tanto, no es posible conectar un microprocesador a una placa base con un zócalo no diseñado para él.
Puertos De Entrada Y Salida
El microprocesador tiene puertos de entrada/salida en el mismo circuito integrado. El chipset es un conjunto de circuitos integrados que se encarga de realizar las funciones que el microprocesador delega en ellos. El conjunto de circuitos integrados auxiliares necesarios por un sistema para realizar una tarea suele ser conocido como chipset, cuya traducción literal del inglés significa conjunto de circuitos integrados. Se designa circuito integrado auxiliar al circuito integrado que es periférico a un sistema pero necesario para el funcionamiento del mismo. La mayoría de los sistemas necesitan más de un circuito integrado auxiliar; sin embargo, el término chipset se suele emplear en la actualidad cuando se habla sobre las placas base de los IBM PCs.
Chipset
Este término fue usado frecuentemente entre 1970 y 1990 para designar los circuitos integrados encargados de las tareas gráficas de los ordenadores domésticos de la época: el Commodore Amiga y el Atari ST. Ambos ordenadores tenían un procesador principal, pero gran cantidad de sus funciones gráficas y de sonido estaban incluidas en coprocesadores separados que funcionaban en paralelo al procesador principal.
Se ha comparado al Chipset con la médula espinal: una persona puede tener un buen cerebro, pero si la médula falla, todo el cuerpo no sirve para nada. En los microprocesadores normales el chipset está formado por 2 circuitos auxiliares al procesador principal:
· El puente norte se usa como puente de enlace entre el microprocesador y la memoria, controlando las funciones de acceso hacia y desde el microprocesador, la memoria RAM, el puerto gráfico AGP, y las comunicaciones con el puente sur. 
· El puente sur controla los dispositivos asociados: la controladora de discos IDE, puertos USB, Firewire, SATA, RAID, ranuras PCI, ranura AMR, ranura CNR, puertos infrarrojos, disquetera, LAN y una larga lista de todos los elementos que podamos imaginar integrados en la placa madre. El puente sur es el encargado de comunicar el procesador con el resto de los periféricos. 
Síntesis Histórica
El primer microprocesador comercial, el Intel 4004, fue presentado el 15 de noviembre de 1971. Los diseñadores jefe fueron Ted Hoff y Federico Faggin de Intel, y Masatoshi Shima de Busicom (más tarde de ZiLOG).
Los microprocesadoresmodernos están integrados por millones de transistores y otros componentes empaquetados en una cápsula cuyo tamaño varía según las necesidades de las aplicaciones a las que van dirigidas, y que van desde el tamaño de un grano de lenteja hasta el de casi una galleta. Las partes lógicas que componen un microprocesador son, entre otras: unidad aritmético-lógica, registros de almacenamiento, unidad de control, Unidad de ejecución, memoria caché y buses de datos control y dirección.
Existen una serie de fabricantes de microprocesadores, como IBM, Intel, Zilog, Motorola, Cyrix, AMD. A lo largo de la historia y desde su desarrollo inicial, los microprocesadores han mejorado enormemente su capacidad, desde los viejos Intel 8080, Zilog Z80 o Motorola 6809, hasta los recientes Intel Itanium, Transmeta Efficeon o Cell. Ahora los nuevos micros pueden tratar instrucciones de hasta 256 bits, habiendo pasado por los de 128, 64, 32, 16, 8 y 4. Desde la aparición de los primeros computadores en los años cuarenta del siglo XX, muchas fueron las evoluciones que tuvieron los procesadores antes de que el microprocesador surgiera por simple disminución del procesador.
Avances
Hay que destacar que los grandes avances en la construcción de microprocesadores se deben más a la Arquitectura de Computadores que a la miniaturización electrónica. El microprocesador se compone de muchos componentes. En los primeros procesadores gran parte de los componentes estaban ociosos el 90% del tiempo. Sin embargo hoy en día los componentes están repetidos una o más veces en el mismo microprocesador, y los cauces están hechos de forma que siempre están todos los componentes trabajando. Por eso los microprocesadores son tan rápidos y tan productivos. Esta productividad tan desmesurada, junto con el gran número de transistores por microprocesador (debido en parte al uso de memorias cache) es lo que hace que se necesiten los inmensos sistemas de refrigeración que se usan hoy en día. Inmensos en comparación con el microprocesador, que habitualmente consiste en una cajita de 2 centímetros de largo y de ancho por 1 milímetro de altura, cuando los refrigeradores suelen tener volúmenes de al menos 5 centímetros cúbicos.
MEMORIA 
Memoria de ordenador, y, de vez en cuando Memoria se refiere a componentes de un ordenador, dispositivos y medios de grabación que retienen datos informáticos durante algún intervalo tiempo. Las Memorias de ordenador proporcionan una de las principales funciones de la computación moderna, la retención de información. Es uno de los componentes fundamentales de todos los ordenadores modernos que, acoplados a una Unidad Central de Proceso (CPU por su acrónimo en inglés), implementa lo fundamental del modelo de ordenador de Von Neumann, usado desde los años 1940.
En la actualidad, memoria' suele referirse a una forma de almacenamiento de estado sólido conocido como memoria de acceso aleatorio (RAM por sus siglas en inglés) y otras veces se refiere a otras formas de almacenamiento rápido pero temporal. De forma similar, almacenamiento se refiere a formas de almacenamiento masivo como Discos ópticos y tipos de almacenamiento magnético como discos duros y otros tipos de almacenamiento más lentos que las memorias RAM, pero de naturaleza más permanente. Estas distinciones contemporáneas son de ayuda porque son fundamentales para la arquitectura de computadores en general. Además, se refleja una diferencia técnica importante y significativa entre memoria y dispositivos de almacenamiento masivo que se ha ido difuminando por el uso histórico de los términos "almacenamiento primario" (a veces "almacenamiento principal"), para memorias de acceso aleatorio, y "almacenamiento secundario" para dispositivos de almacenamiento masivo. Esto se explica en las siguientes secciones, en las que el término tradicional "almacenamiento" se usan como subtítulo por conveniencia.
Elementos que la componen
Para efectuar una lectura se deposita en el bus de direcciones la dirección de la palabra de memoria que se desea leer y entonces se activa la señal de lectura (R); después de cierto tiempo (tiempo de latencia de la memoria), en el bus de datos aparecerá el contenido de la dirección buscada. Por otra parte, para realizar una escritura se deposita en el bus de datos la información que se desea escribir y en el bus de direcciones la dirección donde deseamos escribirla, entonces se activa la señal de escritura (W), pasado el tiempo de latencia, la memoria escribirá la información en la dirección deseada. Internamente la memoria tiene un registro de dirección (MAR, memory address register), un registro buffer de memoria o registro de datos (MB, memory buffer, o MDR, memory data register) y, un decodificador. Esta forma de estructurar la memoria se llama organización lineal o de una dimensión. En la figura cada línea de palabra activa todas las células de memoria que corresponden a la misma palabra.
Por otra parte, en una memoria ROM programable por el usuario con organización lineal, las uniones de los diodos correspondientes a lugares donde deba haber un "0" deben destruirse. También se pueden sustituir los diodos por transistores y entonces la célula de memoria tiene el esquema de la figura 3-3. en este caso la unión que debe destruirse para grabar un "0" es la del emisor.
En el caso de una memoria RAM estática con organización lineal cada célula de memoria toma la forma. En este esquema las primeras puertas AND sólo son necesarias en el una de las células de cada palabra. Se debe comentar la necesidad de la puerta de tres estados a la salida del biestable: esta puerta se pone para evitar que se unan las salidas de los circuitos de las células de diferentes palabras a través del hilo de bit. Si esa puerta no se pusiera (o hubiera otro tipo de puerta en su lugar, como una puerta AND) la información correspondiente a la palabra activa entraría por los circuitos de salida de las demás células, lo que los dañaría.
Organizar 1a memoria de esta forma, tiene el inconveniente de que la complejidad del decodificador crece exponencialmente con el número de entradas y, en una memoria de mucha capacidad, la complejidad del decodificador la hace inviable. Esto hace necesaria una alternativa que simplifique los decodificadores. Esta alternativa la constituye la organización en dos dimensiones en que los bits del registro de dirección se dividen en dos partes y cada una de ellas va a un decodificador diferente. En este caso, las líneas procedentes de ambos decodificadores (X e Y) se cruzan formando un sistema de coordenadas en que cada punto de cruce corresponde a una palabra de memoria. Dado que en cada decodificador sólo se activa una línea, sólo se activará la palabra correspondiente al punto de cruce de las dos líneas activadas. Fácilmente se puede comprender que los decodificadores se simplifican mucho ya que cada uno tiene la mitad de entradas que en el caso anterior. Hay que decir, sin embargo, que la célula de memoria se complica un poco porque hay que añadir una puerta AND en cada palabra para determinar si coinciden las líneas X e Y. 
La organización de la memoria en dos dimensiones también es útil para las memorias dinámicas ya que el refresco de estas memorias se realiza por bloques y éstos pueden coincidir con una de las dimensiones (la que corresponda a los bits de dirección de mayor peso). 
En la práctica, las memorias dinámicas son más lentas que las estáticas y además son de lectura destructiva, pero resultan más baratas, aunque necesiten circuitos de refresco, si la memoria no es de mucha capacidad.
Clasificación de memorias semiconductoras de acceso aleatorio
Las memorias se clasifican, por la tecnología empleada y, además según la forma en que se puede modificar su contenido, A este respecto, las memorias se clasifican en dos grandes grupos: 
1) Memorias RAM: 
Son memorias en las que se puede leer y escribir, si bien su nombre (Random access memory) no representa correctamente este hecho. Por su tecnología pueden ser de ferritas (ya en desuso)o electrónicas, Dentro de éstas últimas hay memorias estáticas (SRAM, static RAM), cuya célula de memoria está basada en un biestable, y memorias dinámicas (DRAM, dinamic RAM, en las que la célula de memoria es un pequeño condensador cuya carga representa la información almacenada. Las memorias dinámicas necesitan circuitos adicionales de refresco ya que los condensadores tienen muy poca capacidad y, a través de las fugas, la información puede perderse, por otra parte, son de lectura destructiva.
2) Memorias ROM (Read 0nly Memory): 
Son memorias en las que sólo se puede leer. Pueden ser: 
0. ROM programadas por máscara, cuya información se graba en fábrica y no se puede modificar. 
0. PROM, o ROM programable una sola vez. 
0. EPROM (erasable PROM) o RPROM (reprogramable ROM), cuyo contenido puede borrarse mediante rayos ultravioletas para regrabarlas. 
0. EAROM (electrically alterable ROM) o EEROM (electrically erasable ROM), que son memorias que está en la frontera entre las RAM y las ROM ya que su contenido puede regrabarse por medios eléctricos, estas se diferencian de las RAM en que no son volátiles. En ocasiones a este tipo de memorias también se las denomina NYRAM (no volátil RAM).
0. Memoria FLASH
Denominada así por la velocidad con la que puede reprogramarse, utilizan tecnología de borrado eléctrico al igual que las EEPROM. Las memorias flash pueden borrarse enteras en unos cuantos segundos, mucho más rápido que las EPROM.
Básicamente las memorias ROM se basan en una matriz de diodos cuya unión se puede destruir aplicando sobre ella una sobretensión (usualmente comprendida ente -12.5 y -40 v.). De fábrica la memoria sale con 1's en todas sus posiciones, para grabarla se rompen las uniones en que se quieran poner 0's. Esta forma de realizar la grabación se denomina técnica de los fusibles. 
Buses Del Sistema
Funciones que realiza
El bus se puede definir como un conjunto de líneas conductoras de hardware utilizadas para la transmisión de datos entre los componentes de un sistema informático. Un bus es en esencia una ruta compartida que conecta diferentes partes del sistema, como el microprocesador, la controladora de unidad de disco, la memoria y los puertos de entrada/salida (E/S), para permitir la transmisión de información.
En el bus se encuentran dos pistas separadas, el bus de datos y el bus de direcciones. La CPU escribe la dirección de la posición deseada de la memoria en el bus de direcciones accediendo a la memoria, teniendo cada una de las líneas carácter binario. Es decir solo pueden representar 0 o 1 y de esta manera forman conjuntamente el número de la posición dentro de la memoria (es decir: la dirección). Cuanto mas líneas haya disponibles, mayor es la dirección máxima y mayor es la memoria a la cual puede dirigirse de esta forma. En el bus de direcciones original habían ya 20 direcciones, ya que con 20 bits se puede dirigir a una memoria de 1 MB y esto era exactamente lo que correspondía a la CPU. 
Esto que en le teoría parece tan fácil es bastante mas complicado en la práctica, ya que aparte de los bus de datos y de direcciones existen también casi dos docenas más de líneas de señal en la comunicación entre la CPU y la memoria, a las cuales también se acude. Todas las tarjetas del bus escuchan, y se tendrá que encontrar en primer lugar una tarjeta que mediante el envío de una señal adecuada indique a la CPU que es responsable de la dirección que se ha introducido. Las demás tarjetas se despreocupan del resto de la comunicación y quedan a la espera del próximo ciclo de transporte de datos que quizás les incumba a ellas.
Este mismo concepto es también la razón por la cual al utilizar tarjetas de ampliación en un PC surgen problemas una y otra vez, si hay dos tarjetas que reclaman para ellas el mismo campo de dirección o campos de dirección que se solapan entre ellos.
Los datos en si no se mandan al bus de direcciones sino al bus de datos. El bus XT tenía solo 8 bits con lo cual sólo podía transportar 1 byte a la vez. Si la CPU quería depositar el contenido de un registro de 16 bits o por valor de 16 bits, tenía que desdoblarlos en dos bytes y efectuar la transferencia de datos uno detrás de otro.
De todas maneras para los fabricantes de tarjetas de ampliación, cuyos productos deben atenderse a este protocolo, es de una importancia básica la regulación del tiempo de las señales del bus, para poder trabajar de forma inmejorable con el PC. Pero precisamente este protocolo no ha sido nunca publicado por lBM con lo que se obliga a los fabricantes a medir las señales con la ayuda de tarjetas ya existentes e imitarlas. Por lo tanto no es de extrañar que se pusieran en juego tolerancias que dejaron algunas tarjetas totalmente eliminadas.
Estructuras de interconexión
Existen dos organizaciones físicas de operaciones E/S que tienen que ver con los buses que son: 
Bus único 
Bus dedicado
La primera gran diferencia entre estas dos tipos de estructuras es que el bus único no permite un controlador DMA (todo se controla desde la CPU), mientras que el bus dedicado si que soporta este controlador.
El bus dedicado trata a la memoria de manera distinta que a los periféricos (utiliza un bus especial) al contrario que el bus único que los considera a ambos como posiciones de memoria (incluso equipara las operaciones E/S con las de lectura/escritura en memoria). Este bus especial que utiliza el bus dedicado tiene 4 componentes fundamentales: 
0. Datos: Intercambio de información entre la CPU y los periféricos. 
0. Control: Lleva información referente al estado de los periféricos (petición de interrupciones). 
0. Direcciones: Identifica el periférico referido. 
0. Sincronización: Temporiza las señales de reloj.
La mayor ventaja del bus único es su simplicidad de estructura que le hace ser más económico, pero no permite que se realice a la vez transferencia de información entre la memoria y el procesador y entre los periféricos y el procesador.
Por otro lado el bus dedicado es mucho más flexible y permite transferencias simultáneas. Por contra su estructura es más compleja y por tanto sus costes son mayores. 
Tipos
El Bus Xt Y El Bus Isa (At)
Cuando en 1980 IBM fabricó su primer PC, este contaba con un bus de expansión conocido como XT que funcionaba a la misma velocidad que los procesadores Intel 8086 y 8088 (4.77 Mhz). El ancho de banda de este bus (8 bits) con el procesador 8088 formaba un tandem perfecto, pero la ampliación del bus de datos en el 8086 a 16 bits dejo en entredicho este tipo de bus (aparecieron los famosos cuellos de botella).
Dada la evolución de los microprocesadores el bus del PC no era ni mucho menos la solución para una comunicación fluida con el exterior del micro. En definitiva no podía hablarse de una autopista de datos en un PC cuando esta sólo tenía un ancho de 8 bits. Por lo tanto con la introducción del AT apareció un nuevo bus en el mundo del PC, que en relación con el bus de datos tenía finalmente 16 bits (ISA), pero que era compatible con su antecesor. La única diferencia fue que el bus XT era síncrono y el nuevo AT era asíncrono. Las viejas tarjetas de 8 bits de la época del PC pueden por tanto manejarse con las nuevas tarjetas de 16 bits en un mismo dispositivo. De todas maneras las tarjetas de 16 bits son considerablemente más rápidas, ya que transfieren la misma cantidad de datos en comparación con las tarjetas de 8 bits en la mitad de tiempo (transferencia de 16 bits en lugar de transferencia de 8 bits).
No tan solo se amplió el bus de datos sino que también se amplió el bus de direcciones, concretamente hasta 24 bits, de manera que este se podía dirigir al AT con memoria de 16 MB. Además también se aumentó la velocidad de cada una de las señales de frecuencia, de manera que toda la circulación de bus se desarrollaba más rápidamente. De 4.77 Mhz en el XT se pasó a 8.33 Mhz. Como consecuencia el bus forma un cuello de botella por el cual no pueden transferirse nunca los datos entre la memoria y la CPU lo suficientemente rápido. En los discosduros modernos por ejemplo, la relación (ratio) de transferencia de datos ya es superior al ratio del bus.
A las tarjetas de ampliación se les ha asignado incluso un freno de seguridad, concretamente en forma de una señal de estado de espera (wait state), que deja todavía mas tiempo a las tarjetas lentas para depositar los datos deseados en la CPU. 
Especialmente por este motivo el bus AT encontró sucesores de más rendimiento en Micro Channel y en el Bus EISA, que sin embargo, debido a otros motivos, no han tenido éxito.
Local Bus
Teniendo en cuenta las mencionadas limitaciones del bus AT y la infalibilidad de los buses EISA y MCA para asentarse en el mercado, en estos años se han ideado otros conceptos de bus. Se inició con el llamado Vesa Local Bus (VL-Bus), que fue concebido y propagado independientemente por el comité VESA, que se propuso el definir estándares en el ámbito de las tarjetas gráficas y así por primera vez y realmente tuviera poco que ver con el diseño del bus del PC. Fueron y son todavía las tarjetas gráficas quienes sufren la menor velocidad del bus AT. Por eso surgió, en el Comité VESA, la propuesta para un bus más rápido que fue el VESA Local Bus. 
AGP (Accelerated Graphics Port)
La tecnología AGP, creada por Intel, tiene como objetivo fundamental el nacimiento de un nuevo tipo de PC, en el que se preste especial atención a dos facetas: gráficos y conectividad. 
La especificación AGP se basa en la especificación PCI 2.1 de 66 Mhz (aunque ésta apenas se usa, dado que la mayoría de las tarjetas gráficas disponibles tan sólo son capaces de utilizar la velocidad de bus de 33 Mhz), y añade tres características fundamentales para incrementar su rendimiento: operaciones de lectura/escritura en memoria con pipeline, demultiplexado de datos y direcciones en el propio bus, e incremento de la velocidad hasta los 100 Mhz (lo que supondría unos ratios de transferencia de unos 800 Mbytes por segundo, superiores en más de 4 veces a los alcanzados por PCI). 
Pero el bus AGP es también un bus exclusivamente dedicado al apartado gráfico, tal y como se deriva de su propio nombre, Accelerated Graphics Port o bus acelerado para gráficos. Esto tiene como consecuencia inmediata que no se vea obligado a compartir el ancho de banda con otros componentes, como sucede en el caso del PCI. 
Otra característica interesante es que la arquitectura AGP posibilita la compartición de la memoria principal por parte de la aceleradora gráfica, mediante un modelo que Intel denomina DIME (Direct Memory Execute, o ejecución directa a memoria) y que posibilitará mejores texturas en los futuros juegos y aplicaciones 3D, al almacenar éstas en la RAM del sistema y transferirlas tan pronto como se necesiten
Entrada y salida
Funciones que realiza
Vamos a señalar las funciones que debe realizar un computador para ejecutar trabajos de entrada/salida:
· Direccionamiento o selección del dispositivo que debe llevar a cabo la operación de E/S.
· Transferencia de los datos entre el procesador y el dispositivo (en uno u otro sentido).
· Sincronización y coordinación de las operaciones.
Esta última función es necesaria debido a la deferencia de velocidades entre los dispositivos y la CPU y a la independencia que debe existir entre los periféricos y la CPU (por ejemplo, suelen tener relojes diferentes).
Se define una transferencia elemental de información como la transmisión de una sola unidad de información (normalmente un byte) entre el procesador y el periférico o viceversa. Para efectuar una transferencia elemental de información son precisas las siguientes funciones:
· Establecimiento de una comunicación física entre el procesador y el periférico para la transmisión de la unidad de información.
· Control de los periféricos, en que se incluyen operaciones como prueba y modificación del estado del periférico. Para realizar estas funciones la CPU gestionará las líneas de control necesarias.
Definiremos una operación de E/S como el conjunto de acciones necesarias para la transferencia de un conjunto de datos (es decir, una transferencia completa de datos). Para la realización de una operación de E/S se deben efectuar las siguientes funciones: 
· Recuento de las unidades de información transferidas (normalmente bytes) para reconocer el fin de operación.
· Sincronización de velocidad entre la CPU y el periférico.
· Detección de errores (e incluso corrección) mediante la utilización de los códigos necesarios (bits de paridad, códigos de redundancia cíclica, etc.)
· Almacenamiento temporal de la información. Es más eficiente utilizar un buffer temporal específico para las operaciones de E/S que utilizan el área de datos del programa.
· Conversión de códigos, conversión serie/paralelo, etc.
Dispositivos Externos
Una de las funciones básicas del computador es comunicarse con los dispositivos exteriores, es decir, el computador debe ser capaz de enviar y recibir datos desde estos dispositivo. Sin esta función, el ordenador no sería operativo porque sus cálculos no serían visibles desde el exterior.
Existe una gran variedad de dispositivos que pueden comunicarse con un computador, desde los dispositivos clásicos (terminales, impresoras, discos, cintas, cte.) hasta convertidores A/D y D/A para aplicaciones de medida y control de procesos, De todos los posibles periféricos, algunos son de lectura, otros de escritura y otros de lectura y escritura (es importante resaltar que este hecho siempre se mira desde el punto de vista del proceso). Por otra parte, existen periféricos de almacenamiento también llamados memorias auxiliares o masivas.
La mayoría de los periféricos están compuestos por una parte mecánica y otra parte electrónica. Estas partes suelen separarse claramente para dar una mayor modularidad. A la componente electrónica del periférico se le suele denominar controlador del dispositivo o, también, adaptador del dispositivo. Si el dispositivo no tiene parte mecánica (como, por ejemplo, la pantalla de un terminal), el controlador estará formado por la parte digital del circuito. Frecuentemente los controladores de los dispositivos están alojados en una placa de circuito impreso diferenciada del resto del periférico. En este caso es bastante habitual que un mismo controlador pueda dar servicio a dispositivos de características similares.
El principal problema planteado por los periféricos es su gran variedad que también afecta a las velocidades de transmisión. Por tanto, el mayor inconveniente que encontramos en los periféricos es la diferencia entre sus velocidades de transmisión y la diferencia entre éstas y la velocidad de operación del computador.
Uso de interrupciones
Un computador debe disponer de los elementos suficientes para que el programador tenga un control total sobre todo lo que ocurre durante la ejecución de su programa. La llegada de una interrupción provoca que la CPU suspenda la ejecución de un programa e inicie la de otro (rutina de servicio de interrupción). Como las interrupciones pueden producirse en cualquier momento, es muy probable que se altere la secuencia de sucesos que el programador había previsto inicialmente. Es por ello que las interrupciones deber controlarse cuidadosamente.
De esta forma, podemos resumir todos las etapas seguidas ante una interrupción en un sistema dotado de vectorización. Estos pasos son los siguientes:
El dispositivo envía la solicitud de interrupción mediante la línea INTR.
El procesador termina la ejecución de la instrucción en curso y analiza la línea de petición de interrupción, INTR. Si esta línea no está activada continuará normalmente con la ejecución de la siguiente instrucción, en caso contrario se pasa a la etapa siguiente.
La CPU reconoce la interrupción, para informar al dispositivo de ello, activa la línea de reconocimiento de interrupción, INTA.
El dispositivo que reciba la señal INTA envía el código de interrupción por el bus de datos.
La CPU calcula la dirección de memoria donde se encuentra la rutina de servicio de interrupción (vector de interrupción).El estado del procesador, y en particular el contador de programa, se salva en la pila de la misma forma que en una llamada a procedimiento.
La dirección de la rutina de servicio de interrupción se carga en el contador de programa, con lo que se pasa el control a la citada rutina.
La ejecución continúa hasta que el procesador encuentre la instrucción de retorno de interrupción.
Cuando se encuentre la instrucción de retorno de interrupción se restaura el estado del procesador, en especial el contador de programa, y se devuelve el control al programa interrumpido.
Normalmente la primera instrucción de la rutina de servicio tendrá como fin desactivar las interrupciones para impedir el anidamiento, por otra parte, antes de devolver el control al programa interrumpido se volverán a habilitar si es necesario.
DISPOSITIVOS DE ENTRADA
Estos dispositivos permiten al usuario del ordenador introducir datos, comandos y programas en la CPU. El dispositivo de entrada más común es un teclado similar al de las máquinas de escribir. La información introducida con el mismo, es transformada por el ordenador en modelos reconocibles. Otros dispositivos de entrada son los lápices ópticos, que transmiten información gráfica desde tabletas electrónicas hasta el ordenador; joysticks y el ratón o mouse, que convierte el movimiento físico en movimiento dentro de una pantalla de ordenador; los escáneres luminosos, que leen palabras o símbolos de una página impresa y los traducen a configuraciones electrónicas que el ordenador puede manipular y almacenar; y los módulos de reconocimiento de voz, que convierten la palabra hablada en señales digitales comprensibles para el ordenador. También es posible utilizar los dispositivos de almacenamiento para introducir datos en la unidad de proceso. Otros dispositivos de entrada, usados en la industria, son los sensores.
EL TECLADO
Un teclado de un computador es un periférico utilizado para la introducción de órdenes y datos en un ordenador. Existen distintas disposiciones de teclado, para que se puedan utilizar en diversos lenguajes. El tipo estándar de teclado inglés se conoce como QWERTY. Denominación de los teclados de ordenador y máquinas de escribir que se utilizan habitualmente en los países occidentales, con alfabeto latino. Las siglas corresponden a las primeras letras del teclado, comenzando por la izquierda en la fila superior. El teclado en español o su variante latinoamericana son teclados QWERTY que se diferencian del inglés por presentar la letra "ñ" y "Ñ" en su distribución de teclas,
Se han sugerido distintas alternativas a la disposición de teclado QWERTY, indicando ventajas tales como mayores velocidades de tecleado. La alternativa más famosa es el Teclado Simplificado Dvorak.
Sólo las teclas etiquetadas con una letra en mayúscula pueden ofrecer ambos tipos: mayúsculas y minúsculas. Para teclear un símbolo que se encuentra en la parte superior izquierda de una tecla, se emplea la tecla mayúsculas, etiquetada como "↑". Para teclear un símbolo que se encuentra en la parte inferior derecha de una tecla, se emplea la tecla Alt-Gr.
TECLAS DE INTERES
Algunas lenguas incluyen caracteres adicionales al teclado inglés, como los caracteres acentuados. Teclear los caracteres acentuados resulta más sencillo usando las teclas inertes. Cuando se utiliza una de estas teclas, si se presiona la tecla correspondiente al acento deseado nada ocurre en la pantalla, por lo que, a continuación se debe presionar la tecla del carácter a acentuar. Esta combinación de teclas requiere que se teclee una secuencia aceptable. Por ejemplo, si se presiona la tecla inerte del acento (ej. ´) seguido de la letra "a", obtendrá una "a" acentuada ( á ). Sin embargo, si se presiona una tecla inerte y a continuación la tecla "t", no aparecerá nada en la pantalla o aparecerán los dos caracteres por separado ( ´t ), a menos que la fuente particular para su idioma incluya la "t" acentuada.
Para teclear una marca de acento diacrítico, simplemente se presiona la tecla inerte del acento, seguida de la barra de espacio.
HISTORIA
Disposición de las teclas
La disposición de las teclas se remonta a las primeras máquinas de escribir. Aquellas máquinas eran enteramente mecánicas. Al pulsar una letra en el teclado, se movía un pequeño martillo mecánico, que golpeaba el papel a través de una cinta impregnada en tinta. Al escribir con varios dedos de forma rápida, los martillos no tenían tiempo de volver a su sitio antes de que se moviesen los siguientes, de forma que se encallaban. Para que esto ocurriese lo menos posible, el diseñador del teclado QWERTY hizo una distribución de las letras de forma contraria a lo que hubiese sido lógico con base en la frecuencia con la que cada letra aparecía en un texto. De esta manera la pulsación era más lenta y los martillos se encallaban menos veces.
Cuando aparecieron las máquinas de escribir eléctricas, y después los ordenadores, con sus teclados también eléctricos, se consideró seriamente modificar la distribución de las letras en los teclados, colocando las letras más corrientes en la zona central. El nuevo teclado ya estaba diseñado y los fabricantes preparados para iniciar la fabricación. Sin embargo, el proyecto se canceló debido al temor de que los usuarios tuvieran excesivas incomodidades para habituarse al nuevo teclado, y que ello perjudicara la introducción de los ordenadores personales, que por aquel entonces se encontraban en pleno auge.
Estructura
Un teclado está realizado mediante un microcontrolador, normalmente de las familias 8048 u 8051 de Intel. Estos microcontroladores ejecutan sus propios programas que están grabados en sus respectivas ROMs internas. Estos programas realizan la exploración matricial de las teclas para determinar cuales están pulsadas.
Para lograr un sistema flexible los microcontroladores no identifican cada tecla con su carácter serigrafiado en la misma, sino que se adjudica un valor numérico a cada una de ellas que sólo tiene que ver con su posición física. Si no se hiciera así ese sistema sería muy dependiente de cada idioma, también hay que tener en cuenta que idiomas como por ejemplo en francés tienen teclados AZERTY en lugar del que se tiene en Estados Unidos QWERTY. Los teclados usados en América latina y España extienden la configuración básica del teclado QWERTY con el fin de incluir la letra eñe y facilidades para letras acentuadas. Como el teclado español debe servir para las diversas lenguas de la península ibérica se facilita sobre todo la escritura de diversos acentos aún los no utilizados en el castellano. El teclado latinoamericano sólo da soporte con teclas directas a los caracteres específicos del castellano, que incluyen dos tipos de acento, la letra eñe y los inicios de exclamación e interrogación. El resto de combinaciones de acentos se obtienen usando una técla de extensión de grafismos (<ALT-GR>). Por lo demás el teclado latinoamericano está orientado hacia la programación, con fácil acceso al juego de símbolos de la norma ASCII.
Por cada pulsación o liberación de una tecla el microcontrolador envía un código identificativo que se llama Scan Code. Para permitir que varias teclas sean pulsadas simultáneamente, el teclado genera un código diferente cuando una tecla se pulsa y cuando dicha tecla se libera. Si el microcontrolador nota que ha cesado la pulsación de la tecla, el nuevo código generado (Break Code) tendrá un valor de pulsación incrementado en 128. Estos códigos son enviados al circuito microcontrolador donde serán tratados gracias al administrador de teclado, que no es más que un programa de la BIOS y que determina qué carácter le corresponde a la tecla pulsada comparándolo con una tabla de caracteres que hay en el kernel, generando una interrupción por hardware y enviando los datos al procesador. El microcontrolador también posee cierto espacio de memoria ROM que hace que sea capaz de almacenar las últimas pulsaciones en caso de que no se puedan leer a causa de la velocidad