Los avances tecnológicos han permitido que las microcomputadoras sean instrumentos esenciales para la gestión automática de datos de una forma eficiente y simple. En este artículo conoceremos todo sobre las microcomputadoras, su origen, funcionamiento y mucho más
¿Qué son las Microcomputadoras?
Las microcomputadoras, también conocidas como microordenadores, son sistemas informáticos equipados con un microprocesador que actúa como su núcleo de procesamiento, diseñadas para llevar a cabo funciones específicas. Factores como la complejidad del sistema, su capacidad, el sistema operativo, la normalización, la adaptabilidad y el costo del dispositivo dependen en gran medida del microprocesador.
Las microcomputadoras son un sistema integral para el usuario individual, que además del microprocesador, incorpora una memoria y una variedad de componentes para la entrada y salida de datos.
A pesar de que las microcomputadoras a menudo se confunden con las computadoras personales, no son idénticas. Sería más preciso decir que las computadoras personales se ubican dentro de la categoría más amplia de las microcomputadoras.
Su Origen y Evolución
El origen de las microcomputadoras es un fascinante viaje que nos lleva a través de las décadas de la tecnología y la innovación. Aunque las computadoras como concepto existen desde mucho antes, la era de las microcomputadoras empezó realmente en los años 70.
La primera microcomputadora de la historia se llama «Micral N» y fue diseñada en 1972 por el francés André Truong Trong Thi y su empresa R2E. Aunque se vendía por un precio accesible, no fue muy popular debido a su orientación hacia aplicaciones industriales y científicas más que a usuarios individuales.
El gran hito llegó en 1975 con el Altair 8800, un kit de microcomputadora creado por la empresa estadounidense MITS. Aunque el Altair 8800 se vendía en piezas para ser armado por el propio usuario, fue increíblemente popular entre los entusiastas de la tecnología.
La década de los 70 también vio el surgimiento de Apple Inc, fundada por Steve Jobs y Steve Wozniak. En 1976, lanzaron el Apple I, una microcomputadora que se vendía como una placa madre con CPU, RAM y chips gráficos básicos. Un año después, en 1977, lanzaron el Apple II, que fue un gran éxito.
A partir de los años 80, las microcomputadoras empezaron a hacerse más populares y accesibles para el público general. IBM lanzó su IBM PC en 1981, que se convirtió en el estándar para las computadoras personales. Microsoft, que había estado trabajando con IBM, lanzó su sistema operativo MS-DOS, que se convirtió en el más usado en estos dispositivos.
Desde entonces, las microcomputadoras han evolucionado a un ritmo impresionante. Pasamos de las primeras máquinas que requerían el ensamblaje del usuario y que tenían una memoria limitada y capacidades de procesamiento, a dispositivos increíblemente potentes y compactos que caben en nuestras mochilas o incluso en nuestros bolsillos.
Hoy en día, las microcomputadoras son una parte esencial de nuestra vida cotidiana. Las usamos para trabajar, aprender, jugar, comunicarnos y mucho más. Aunque han pasado muchos años desde el Altair 8800 y el Apple I, el espíritu de innovación que impulsó el nacimiento de las microcomputadoras sigue vivo en los dispositivos que usamos hoy en día.
Características de las Microcomputadoras
- Su núcleo central es el microprocesador, que es simplemente un circuito integrado.
- Cuenta con tecnología incorporada que facilita la interconexión de sus partes.
- Gracias a su diseño compacto, su embalaje y transporte es sencillo.
- Cuenta con una memoria limitada.
- Su precio es razonable para la mayoría de los usuarios.
- osee un sistema operativo fácil de usar y sin dificultades para el usuario.
- Puede utilizarse con un televisor en lugar de un monitor.
¿Cómo funcionan?
Las microcomputadoras tienen la habilidad de llevar a cabo operaciones de ingreso, egreso, cálculo y lógica, a través del siguiente procedimiento:
- Recepción de los datos destinados a ser procesados.
- Implementación de comandos programados para el procesamiento de los datos.
- Guardado de la información, tanto antes como después de su modificación.
- Exhibición de los resultados derivados del procesamiento de datos.
En otras palabras, las microcomputadoras utilizan un conjunto de instrucciones que, al ser decodificadas, les permiten realizar las microoperaciones necesarias para responder a las demandas de los usuarios.
Por lo tanto, el conjunto de instrucciones incluye un código de operación, que indica la dirección de cada operando, es decir, especifica un bit de una instrucción, de los varios elementos que la componen.
Las microoperaciones, por otro lado, son las acciones funcionales del microprocesador, encargadas de reorganizar las instrucciones y llevar a cabo de manera secuencial un programa.
Mediante la temporización, la microcomputadora logra sincronizar los eventos en la red de líneas de comunicación que unen los elementos del sistema.
Finalmente, es importante entender lo que significa la decodificación. Decodificar es el proceso por el cual se interpretan las instrucciones con el fin de determinar cuál es la operación que se debe realizar y cómo se deben obtener los operandos sobre los cuales se deben implementar dichos comandos.
Hardware de las microcomputadoras
El hardware abarca los elementos físicos de las microcomputadoras, es decir, son la parte concreta y tangible de las mismas. Está compuesto por los componentes eléctricos, circuitos, cables, y otros elementos periféricos que facilitan el funcionamiento integral de la máquina.
En lo que respecta a las microcomputadoras, puede referirse a una única unidad o a múltiples dispositivos individuales. De manera general, para que el hardware pueda desempeñar sus roles, necesita la presencia de los siguientes componentes:
Dispositivos de entrada
- Teclado: Es el principal dispositivo para introducir información. Permite la interacción entre el usuario y la microcomputadora, mediante la introducción de datos que serán transformados en patrones reconocibles.
- Mouse: Comparte la función con el teclado, pero solamente puede llevar a cabo funciones relacionadas con uno o dos clics. Convierte el movimiento físico en movimientos en la pantalla.
- Micrófono: Normalmente, es un dispositivo integrado en la mayoría de las microcomputadoras, cuyo único propósito es permitir la entrada de voz.
- Cámara de vídeo: Útil para ingresar información en forma de fotos y vídeos, pero tiene limitaciones en la mayoría de los programas ejecutados por las microcomputadoras.
- Software de reconocimiento de voz: Se encarga de transformar las palabras habladas en señales digitales que pueden ser traducidas e interpretadas por las microcomputadoras.
- Lápiz óptico: Es un puntero electrónico que permite al usuario modificar la información en pantalla. Se usa manualmente y funciona mediante sensores que envían señales a la microcomputadora cada vez que detectan luz.
- Lector óptico: Es similar a un lápiz óptico, pero su función principal es leer códigos de barras para identificar productos.
- CD-ROM: Es un dispositivo de entrada estándar que almacena archivos informáticos de solo lectura. No está presente en todas las microcomputadoras, pero sí en las de escritorio.
- Escáner: Es un dispositivo que generalmente se conecta a las computadoras de escritorio. Digitaliza material impreso para su almacenamiento en la microcomputadora.
Dispositivos de salida
Estos son los componentes mediante los cuales las microcomputadoras muestran los resultados logrados tras el procesamiento y transformación de los datos.
- Pantalla: Es el dispositivo de salida de información más utilizado. Consiste en una pantalla donde se muestran los datos e instrucciones que se ingresan en la microcomputadora. A través de ella también se pueden visualizar los caracteres y gráficos que resultan tras la transformación de los datos.
- Impresora: No puede vincularse a todas las categorías de microcomputadoras, pero es uno de los dispositivos de salida de información más recurrido. Principalmente replica, en forma impresa, cualquier tipo de información almacenada en la microcomputadora.
- Módem: Facilita la conexión entre dos equipos para que puedan intercambiar datos. También permite la transmisión de datos a través de una línea telefónica.
- Sistema de audio: Por lo general, son tarjetas de sonido integradas que aumentan el volumen del audio contenido en el material multimedia.
- Parlante: Permite responder a través de la producción de sonido. En este sentido, es importante subrayar que en el caso de las pantallas táctiles presentes en la mayoría de las microcomputadoras modernas, estas funcionan como dispositivos de entrada y salida simultáneamente.
Unidad central de procesamiento
Se trata del microprocesador o el núcleo de la microcomputadora, donde se llevan a cabo las operaciones lógicas y cálculos numéricos, producto de la decodificación y ejecución de las instrucciones recibidas.
El microprocesador está compuesto por el coprocesador matemático, la memoria caché y el envoltorio, y se sitúa dentro de la placa madre de las microcomputadoras. Para obtener más información sobre su posición, puedes revisar el artículo sobre los componentes de la placa madre de una computadora.
El coprocesador es el componente lógico del microprocesador. Se encarga de los cálculos numéricos, la producción de gráficos, la generación de tipos de letra y la mezcla de textos e imágenes, en colaboración con los registros, la unidad de control, la memoria y el bus de datos.
La memoria caché es un tipo de memoria de alta velocidad que reduce el tiempo de respuesta relacionado con la búsqueda de la información de uso regular, sin necesidad de recurrir a la memoria RAM.
El envoltorio es la parte externa que protege el microprocesador, al tiempo que facilita la conexión con los conectores externos.
Los microprocesadores están vinculados con los registros, que son espacios de almacenamiento temporal que contienen datos. También son responsables del seguimiento de las instrucciones y del resultado derivado de la ejecución de dichas instrucciones.
Por último, las microcomputadoras incorporan un bus interno o una red de líneas de comunicación, capaces de unir los elementos del sistema tanto interna como externamente.
Memoria y dispositivos de almacenamiento
La unidad de memoria se encarga de la conservación temporal de instrucciones y datos recibidos, para que luego sean manejados por el procesador. Los datos deben estar en formato binario. La memoria se divide en memoria de acceso aleatorio (RAM) y memoria de solo lectura (ROM).
La RAM constituye la memoria interna, que se subdivide en memoria operativa y memoria de almacenamiento. En ella, es posible localizar una palabra o byte de forma rápida y directa, sin tener en cuenta la secuencia de bits almacenados antes o después de dicho carácter.
En cuanto a la memoria ROM, alberga el sistema operativo básico de una microcomputadora. En ella se guardan los microprogramas que incluyen las instrucciones complicadas, así como el mapa de bits correspondiente a cada uno de los caracteres participantes.
Las unidades de almacenamiento incluyen discos duros, CD-ROM, DVD, unidades ópticas y unidades de disco duro extraíbles, entre otras.
- Disco duro: Es un disco magnético sólido no extraíble, es decir, está contenido dentro de una unidad. Es común en la mayoría de las microcomputadoras y tiene una gran capacidad de almacenamiento de información.
- Unidad óptica: Comúnmente llamado CD, es un dispositivo de almacenamiento y distribución de audio, software y cualquier otro tipo de datos. La información se guarda mediante perforaciones realizadas con un láser en un disco maestro, el cual se reproduce a partir de la elaboración de múltiples copias.
- CD-ROM: Es un disco compacto de solo lectura, lo que indica que la información guardada en él no se puede alterar ni eliminar una vez ha sido almacenada. A diferencia de los CD, los datos son grabados fuera de la planta de fabricación.
- DVD: Sigue la misma filosofía que los CD, pero la información puede ser grabada en ambas caras del DVD. Generalmente, se necesita un reproductor especial para su lectura. Sin embargo, los modelos más recientes de reproductores disponibles en el mercado leen tanto CD como DVD.
Tipos
De manera general podemos distinguir dos clases de microcomputadoras: las computadoras de mesa y las móviles. Ambas son utilizadas con igual frecuencia tanto por individuos como por empresas.
Computadoras de mesa: Debido a su tamaño, pueden colocarse sobre un escritorio, pero esta misma característica limita su portabilidad. Están compuestas por unidades de procesamiento y almacenamiento, unidades de salida, e incluso un teclado.
Computadoras móviles: Su diseño ligero y compacto permite transportarlas con sencillez de un lugar a otro. Entre estas se incluyen las laptops, las notebooks, los asistentes personales digitales (PDA), los teléfonos inteligentes y otros. Su principal rasgo es la eficiencia en el procesamiento de los datos.
Microcomputadoras actuales
Se pueden distinguir varios modelos de microcomputadoras, cada uno de ellos con características específicas basadas en su función. Veamos a continuación los detalles:
Ordenadores de sobremesa: Representan el modelo de microcomputadora más popular. Son capaces de realizar las tareas informáticas más habituales, como la navegación por la web, la redacción y edición de documentos, entre muchas otras funciones muy útiles. Admiten componentes adicionales como altavoces o cámaras web.
Computadoras portátiles: representan una verdadera revolución en el mundo de las computadoras personales. Mantienen en su interior elementos como la pantalla, el teclado, el procesador, el disco duro, entre otros. Pueden llevar a cabo las mismas tareas que los ordenadores de sobremesa, pero su tamaño reducido y su precio más accesible les brindan una ventaja.
Laptops: Cuentan con pantalla plana y funcionan con batería. Su tamaño es lo que determina su portabilidad.
Notebooks: Su principal función es realizar tareas de productividad simples. No disponen de unidades de CD o DVD. Son más económicas que las computadoras personales, lo que hace que su nivel de ventas sea mayor. Son más ligeras que las laptops.
Tablets: Reemplazan a las laptops y notebooks en términos de funcionalidad. Su pantalla táctil permite al usuario interactuar directamente con el contenido. No disponen de teclados ni ratones.
Asistentes personales digitales (PDA): Funcionan esencialmente como organizadores de bolsillo. Tienen funciones de calendario, libreta de notas, hojas de cálculo, entre otras. Permiten la introducción de datos a través de dispositivos de entrada especiales. Además, cuentan con herramientas de telecomunicaciones.
Smartphones: Son microcomputadoras que pueden realizar llamadas y enviar mensajes, además de conectarse a internet a través de WiFi o conexiones móviles. Comparten muchas de las funciones de las computadoras personales, como la gestión de correos electrónicos y la manipulación de contenido multimedia.
Microcomputadoras del futuro
A pesar de la evolución acelerada de la computación y la tecnología, los fundamentos esenciales del hardware y software tienden a mantener su constancia a lo largo del tiempo. Sin embargo, las microcomputadoras prometen estar en la vanguardia, simplificando la gestión de finanzas, agendas, contactos, calendarios y otras tareas cotidianas. Asimismo, seguirán siendo relevantes en campos tecnológicos emergentes, como la inteligencia artificial, la robótica y todo lo relacionado con contenidos multimedia.
Las microcomputadoras que prometen tener un impacto positivo en nuestra vida futura, sin duda, poseerán una mayor capacidad y rendimiento, así como brindarán más y mejores funcionalidades. Entre estas se pueden mencionar las siguientes:
Laptops híbridas: También conocidas como tabletas híbridas, funcionan tanto como tabletas como computadoras, gracias a que cuentan con teclado y pantalla táctil. Como valor adicional, la pantalla es de mayor tamaño e incorpora un lápiz digital.
Teléfonos con conexión a televisores: Desde la introducción de los smartphones, sus funciones han aumentado progresivamente. Con esta innovación, se pretende transformar una pantalla de televisión en una computadora, simplemente mediante una conexión por cable. Mas adelante se espera que el mercado de teléfonos de alta gama crezca y adopte este nuevo enfoque tecnológico, a través de la creación de aplicaciones universales.
Computadoras de bolsillo: Aunque el concepto ya existe, se espera que estas computadoras disminuyan su tamaño hasta llegar a ser comparables a una memoria USB. La idea principal de esta propuesta es que al conectar este pequeño dispositivo a una pantalla, esta pueda funcionar como una computadora.
Computadoras holográficas: Sin duda, es un proyecto ambicioso. Sin embargo, actualmente algunas empresas y universidades están desarrollando proyectos que permitirán transformar los actuales cascos de realidad aumentada en dispositivos holográficos, poniendo la tecnología literalmente al alcance de los usuarios.
Computadoras cuánticas: El proyecto para el futuro implica la popularización de esta tecnología, que permite procesar una gran cantidad de datos en un tiempo mínimo. Hoy en día, parte de este concepto se aplica en la inteligencia artificial, donde se procesan datos mediante cálculos muy complejos.
Computadoras multipresenciales: Con el avance del tiempo, se romperán las barreras que separan todos los tipos de computadoras existentes, hasta llegar al punto de estar rodeados de objetos inteligentes que funcionen como computadoras, enfocados en aumentar la productividad y capaces de satisfacer las necesidades del momento.
Formatos de datos
Las microcomputadoras manejan principalmente tres tipos de formatos de información: los bits, los bytes y los caracteres.
El bit es la unidad de información más básica que maneja una microcomputadora, y a partir de esta se forman mayores cantidades de información. La combinación de varios bits permite representar y almacenar información.
Por otro lado, los bytes son la unidad de medida estándar utilizada para calcular la capacidad de la memoria temporal y el almacenamiento a largo plazo de las microcomputadoras. Un byte consta de 8 bits y puede representar todo tipo de información, incluyendo números del 0 al 9 y letras del abecedario.
En términos generales, las microcomputadoras están diseñadas para comprender el lenguaje de los bytes. Esto les permite medir grandes volúmenes de información en términos de kilobytes, megabytes y gigabytes.
Un carácter, en cambio, es una letra, número, signo de puntuación, símbolo o código de control. Puede no ser siempre visible en la pantalla o en papel, pero sirve para almacenar y transmitir información electrónicamente.
Para entender de mejor manera el concepto de bits y bytes, es crucial mencionar que un bit es la unidad fundamental de un sistema binario, que solo tiene dos posibles valores (0 y 1). En contraste, el sistema decimal contiene diez dígitos (del 0 al 9) y el sistema hexadecimal, 16 caracteres que van desde el 0 al 9 y desde la letra A hasta la F.