Las microcomputadoras son una maravilla de la tecnología, pues hacen posible el tratamiento automático de la información de una manera cómoda y sencilla. En este artículo conocerás todo lo relacionado con ellas, desde sus inicios hasta las microcomputadoras actuales.
Microcomputadoras
Las microcomputadoras, también denominadas microcomputadores o microordenadores, son computadoras que poseen un microprocesador como unidad central de proceso, y que están configuradas para cumplir con funciones específicas. Del microprocesador dependen aspectos como: la complejidad del sistema, la potencia, el sistema operativo, la normalización, la versatilidad y el precio del equipo, entre otros.
Básicamente, las microcomputadoras constituyen un sistema completo para uso personal, que contiene además del microprocesador, una memoria y una serie de componentes de entrada y salida de información.
Finalmente, es importante aclarar que aunque las microcomputadoras suelen confundirse con las computadoras personales, no son lo mismo. Podría más bien decirse que las segundas forman parte de la clasificación general de las primeras.
Si quieres conocer más detalles al respecto, te invito a leer el artículo sobre los tipos de computadoras que existen en la actualidad.
Origen
Las microcomputadoras deben su origen a la necesidad de llevar los ordenadores pequeños a los hogares y las empresas. Lo cual pudo consolidarse luego de la creación de los microprocesadores en el año 1971.
El primer prototipo de un microcomputador del cual se conoce, aunque no contenía microprocesador, sino un conjunto de microcircuitos, estuvo disponible en el año 1973. Fue diseñado y construido por el centro de investigaciones de Xerox y se denominó Alto. El proyecto no prosperó debido al nivel de tecnología que se requería, pero que no se encontraba disponible en aquel momento.
Posterior a este modelo surgieron otras iniciativas de la mano de otras empresas, entre ellas, Apple. Sin embargo, fue en el año 1975 cuando se vendió el primer microcomputador personal comercial. Se trató del Altair 8800, perteneciente a la empresa MITS. Aunque carecía de teclado, monitor, memoria permanente y programas, rápidamente se convirtió en un éxito. Poseía interruptores y luces.
Más adelante, en 1981, IBM lanzó el primer computador personal, denominado IBM-PC, el cual estaba basado en el microprocesador 8080 de Intel. Este hecho marcó el inicio de una nueva era de la computación, pues a partir de allí comenzaron a surgir modelos más potentes de microcomputadoras, promovidos por empresas como Compaq, Olivetti, Hewlett – Packard, entre otras.
Evolución
Desde la aparición de Alto, la cual contenía una pantalla de barrido de 875 líneas, un disco de 2,5 MB y una interfaz con una red Ethernet de 3 Mbits/s, la tecnología ha ido evolucionando, tomando siempre en consideración los mejores aspectos de cada uno de los modelos que le anteceden.
Desde este punto de vista, se puede decir que el auge de las microcomputadoras se debe principalmente al hecho de que su tecnología es más avanzada, en comparación con la de las minicomputadoras y las supercomputadoras. Su diseño y construcción, lo que incluye microprocesadores más potentes, chips de memoria y de almacenamiento más veloces y capaces, se logra en ciclos más cortos. De esta forma le ganan tiempo a las generaciones de otros tipos de computadoras.
Finalmente, se debe aclarar que como consecuencia de los avances tecnológicos, el término microcomputador se encuentra en desuso, pues hoy en día la mayoría de las empresas fabricantes incluyen microprocesadores en casi cualquier tipo de computadoras.
Características
Las microcomputadoras son un tipo de computadoras que poseen las siguientes características:
- Su componente central es el microprocesador, lo cual no es más sino un circuito integrado.
- Su arquitectura es clásica, construida sobre un flujo de control de operaciones y un lenguaje de procedimientos.
- Presenta tecnología incorporada, que permite la intercomunicación de sus componentes.
- Debido a su diseño compacto, es de fácil empaquetado y traslado.
¿Cómo funcionan las microcomputadoras?
Las microcomputadoras son capaces de ejecutar operaciones de entrada, salida, cálculo y lógica, a través del siguiente procedimiento básico:
- Recibimiento de los datos que van a ser procesados.
- Ejecución de comandos programados para el procesamiento de la información.
- Almacenamiento de la información, antes y después de su transformación.
- Presentación de los resultados del procesamiento de los datos.
Dicho de otra manera, las microcomputadoras emplean un formato de instrucciones que le permiten, mediante la decodificación de las mismas, realizar las microoperaciones necesarias para dar respuesta a las solicitudes de los usuarios.
Así pues, el formato de instrucciones incluye un código de operación, a través del cual indica el direccionamiento de cada operando, es decir, define a un bit de una instrucción, de los diferentes elementos que la conforman.
Por su parte, las microoperaciones son las operaciones funcionales del microprocesador, responsables del reordenamiento de las instrucciones y de la ejecución secuencial de un programa.
Mientras que a través de la temporización, la microcomputadora logra coordinar los eventos de la red de líneas de comunicación que conectan los elementos del sistema.
Por último, es importante aclarar lo que significa la decodificación. Decodificar es el proceso mediante el cual se interpretan las instrucciones, a fines de identificar cuál es la operación que hay que realizar y la manera de obtener los operandos sobre los cuales se deben ejecutar dichas órdenes.
Hardware de las microcomputadoras
El hardware representa los componentes físicos de las microcomputadoras, es decir, es la parte tangible de ellas. Está compuesto por los dispositivos eléctricos y electromecánicos, circuitos, cables, y otros elementos periféricos que hacen posible el funcionamiento integral del equipo.
En el caso de las microcomputadoras, puede referirse a una sola unidad o a varios dispositivos separados.
En términos generales, para que el hardware pueda cumplir con sus funciones, requiere de la existencia de los siguientes componentes:
Dispositivos de entrada
Son las unidades a través de las cuales el usuario introduce los datos en la microcomputadora, bien sean textos, sonido, gráficos o vídeos. Entre ellos se encuentran: teclado, ratón, micrófono, cámara de vídeo, software de reconocimiento de voz, lector óptico, etc.
A continuación, algunos detalles sobre los principales dispositivos de entrada de un microcomputador:
- Teclado: Es el dispositivo de entrada de información por excelencia. Permite la comunicación entre el usuario y la microcomputadora, a través del ingreso de datos que serán transformados en modelos reconocibles.
- Ratón: Comparte función con el teclado, pero únicamente puede ejecutar funciones relacionadas con uno o dos clics. Transforma el movimiento físico en movimientos en pantalla.
- Micrófono: Generalmente, es un dispositivo integrado en la mayoría de las microcomputadoras, cuya única función es permitir la entrada de la voz.
- Cámara de vídeo: Útil para introducir información en forma de fotografías y vídeos, pero carece de utilidad para la mayoría de los programas ejecutados por las microcomputadoras.
- Software de reconocimiento de voz: Se encarga de transformar la palabra hablada en señales digitales que puedan ser traducidas e interpretadas por las microcomputadoras.
- Lápiz óptico: Constituye un puntero electrónico por medio del cual el usuario modifica la información en pantalla. Se utiliza manualmente y funciona mediante sensores que envían señales a la microcomputadora cada vez que se registra luz.
- Lector óptico: Es similar a un lápiz óptico, pero su función principal es leer códigos de barra para identificar productos.
- CD-ROM: Es un dispositivo de entrada estándar, el cual almacena archivos informáticos de solo lectura. No está presente en todas las microcomputadoras, pero sí en las de escritorio.
- Escáner: Es un dispositivo que puede conectarse a las computadoras de escritorio principalmente. Digitaliza material impreso para ser almacenado en la microcomputadora.
Dispositivos de salida
Se trata de las unidades mediante las cuales las microcomputadoras comunican los resultados obtenidos, luego del procesamiento y transformación de los datos. En las microcomputadoras los más comunes son las pantallas y los altavoces.
- Monitor: Es la unidad de salida de información más común. Consiste en una pantalla donde se visualizan los datos e instrucciones que son introducidas en la microcomputadora. A través de él también es posible observar los caracteres y gráficos que se obtienen luego de la transformación de los datos.
- Impresora: No se puede conectar a todas las clases de microcomputadoras, pero es uno de los dispositivos de salida de información más usado. Principalmente reproduce, en forma de copia, cualquier tipo de información que se encuentre almacenada en la microcomputadora.
- Módem: Sirve para conectar dos equipos, de tal manera que puedan intercambiar datos entre ellos. De igual forma, permite transmitir datos a través de una línea telefónica.
- Sistema de sonido: Generalmente, representa tarjetas integradas de sonido que amplifican el audio contenido en el material multimedia.
- Altavoz: Permite dar respuesta a través de la emisión de sonido.
Sobre este particular, es importante resaltar que en el caso de las pantallas táctiles presentes en la mayoría de las microcomputadoras actuales, ésta funciona como dispositivo de entrada y de salida a la vez. De igual manera, los dispositivos de comunicación, los cuales conectan una microcomputadora con otra, ejercen función dual.
Unidad central de procesamiento
Se refiere al microprocesador o cerebro de la microcomputadora, a través de la cual se realizan las operaciones lógicas y cálculos aritméticos, productos de la interpretación y ejecución de las instrucciones recibidas.
El microprocesador está conformado por el coprocesador matemático, la memoria caché y el encapsulado, y se encuentra ubicado dentro de la placa base de las microcomputadoras. Para conocer más detalles sobre su ubicación, puedes revisar el artículo sobre los elementos de la placa base de un computador.
El coprocesador es la parte lógica del microprocesador. Es el responsable de los cálculos matemáticos, la creación de gráficos, la generación de fuentes de letras y la combinación de textos e imágenes, conjuntamente con los registros, la unidad de control, la memoria y el bus de datos.
La memoria caché es una memoria rápida que acorta el tiempo de respuesta, relacionado con la búsqueda de la información de uso frecuente, sin tener que emplear la memoria RAM.
El encapsulado es la parte externa que protege el microprocesador, a la vez que posibilita el enlace con los conectores externos.
Los microprocesadores están relacionados con los registros, los cuales son áreas de almacenamiento temporal que contienen datos. También son los encargados del seguimiento de las instrucciones y del resultado producto de la ejecución de dichas instrucciones.
Finalmente, las microcomputadoras incluyen un bus interno o una red de líneas de comunicación, capaces de conectar los elementos del sistema tanto de manera interna como externa.
Memoria y dispositivos de almacenamiento
La unidad de memoria se encarga de almacenar temporalmente tanto las instrucciones como los datos recibidos para que, posteriormente, sean tomados de allí por el procesador. Los datos deben encontrarse en código binario. La memoria se clasifica en memoria de acceso aleatorio (RAM) y memoria sólo de lectura (ROM).
La RAM representa la memoria interna, dividida a su vez en memoria operativa y memoria de almacenamiento. En ella es posible encontrar una palabra o byte de manera rápida y directa, sin considerar el conjunto de bits almacenados antes o después de dicho carácter.
Por su parte, la memoria ROM contiene el sistema operativo o básico de una microcomputadora. En ella se almacenan los microprogramas que contienen las instrucciones complejas, así como el mapa de bits correspondiente a cada uno de los caracteres involucrados.
Al respecto, es necesario advertir que, desde el punto de vista práctico, memoria y almacenamiento son dos conceptos completamente distintos. Cuando se apaga la microcomputadora los programas y datos alojados en la memoria se pierden, mientras que los contenidos presentes en el almacenamiento se conservan.
Las unidades de almacenamiento comprenden discos duros, CD-ROM, DVD, unidades ópticas y unidades de disco duro removibles, entre otras.
- Disco duro: Es un disco magnético rígido no removible, es decir, se encuentra contenido dentro de una unidad. Está presente en la mayoría de las microcomputadoras y posee gran capacidad para almacenar información.
- Unidad óptica: Simplemente denominado CD, es un dispositivo de almacenamiento y distribución de audio, software y cualquier otro tipo de datos. La información es almacenada mediante perforaciones hechas con un láser sobre un disco maestro, el cual se reproduce a partir de la elaboración de múltiples copias. Es elaborado en fábricas.
- CD-ROM: Es un disco compacto de sólo lectura, lo que significa que la información almacenada en él no se puede modificar, ni borrar una vez ha sido almacenada. A diferencia de los CD los datos son grabados fuera de fábrica.
- DVD: Mantienen la misma filosofía que los CD, pero la información puede ser grabada en las dos caras del DVD. Generalmente, para su lectura hace falta un reproductor especial. Sin embargo, los últimos modelos de reproductores existentes en el mercado leen por igual CD y DVD.
Tipos
En términos generales y como punto importante en tecnología, se puede hablar de dos tipos de microcomputadoras: las computadoras de escritorio y las portátiles. Ambas de uso común, en igual magnitud, entre personas y empresas.
- Computadoras de escritorio: Por su tamaño pueden ubicarse sobre una mesa de escritorio, pero esa misma característica les impide ser portátiles. Están compuestas por unidades de procesamiento y de almacenamiento, unidades de salida e incluso un teclado.
- Computadoras portátiles: Por su diseño liviano y compacto pueden ser trasladadas con facilidad de un lado a otro. Entre ellas destacan las laptops, las notebooks, los asistentes personales digitales (PDA), los teléfonos digitales y otros. Su principal característica es la rapidez en el procesamiento de los datos.
Microcomputadoras actuales
Como ya hemos mencionado, existen varios tipos de microcomputadoras, cada una de ellas con características bien definidas dependiendo de su utilidad. A continuación los detalles:
- Computadoras de escritorio: Constituyen el tipo de microcomputadora de mayor uso. Son capaces de ejecutar las tareas más comunes de la informática, como por ejemplo, la navegación por internet, tareas de transcripción y edición de documentos, entre otras muchas funciones de gran utilidad. Soportan elementos tipo accesorios, como las cornetas y las cámaras web.
- Computadoras portátiles: Desde sus inicios en el año 1981, constituyen la revolución de las computadoras personales. Dentro de sus elementos siguen presentes la pantalla, el teclado, el procesador, el disco duro, el procesador, etc. Son capaces de realizar las mismas funciones que las computadoras de escritorio, pero su menor tamaño y costo hacen que tengan ventajas sobre ellas.
- Laptops: Poseen pantalla plana y se alimentan por batería. Su tama{o define su portabilidad.
- Notebooks: Su principal utilidad es la realización de funciones de productividad simples. Carecen de lectores de CD o DVD. Son de menor costo que las computadores personales, lo que ocasiona que posean mayores niveles de ventas. Son más livianas que las laptops.
- Tablets: Sustituyen a las laptops y las notebooks en funcionalidad. Su pantalla táctil le permite al usuario interactuar con los contenidos. No poseen ni teclados ni ratones.
- Asistentes personales digitales (PDA): Básicamente funcionan como organizadores de bolsillo. Poseen funciones de agenda, libreta, hojas de cálculo, entre otros. Permiten la entrada de datos mediante dispositivos de entrada especiales. Además, cuentan con herramientas de relecomunicaciones.
- Teléfonos inteligentes: Son microcomputadores que tienen la capacidad de enviar y recibir llamadas y mensajes, además de conectarse a internet vía WiFi o conexiones móviles. Comparten muchas de las funciones presentes en las computadoras personales, como la gestión de correos electrónicos y el manejo de contenido multimedia.
Microcomputadoras del futuro
A pesar del vertiginoso avance de la computación y la tecnología, los conceptos básicos de hardware y software tienden a mantenerse constantes con el tiempo. Sin embargo, las microcomputadoras prometen mantenerse a la vanguardia, facilitando la administración de finanzas, agendas, contactos, calendarios, y demás actividades de la vida cotidiana. De igual manera, seguirán presentes en campos tecnológicos innovadores, como la inteligencia artificial, la robótica, y lo relacionado con contenidos multimedia.
Las microcomputadoras que se espera impacten de manera favorable en nuestra vida futura, sin duda, tendrán mayor capacidad y potencia, al igual que ofrecerán más y mejores funcionalidades. Entre ellas se pueden mencionar las siguientes:
- Laptops híbridas: También denominadas tabletas híbridas, funcionan como tabletas y computadoras a la vez, debido a que ´poseen teclado y pantalla táctil. Como valor agregado, la pantalla es de mayor tamaño e incluye un lápiz digital.
- Teléfonos con conexión a televisores: Desde la aparición de los teléfonos inteligentes sus funcionalidades han ido en aumento. Con esta propuesta se espera convertir una pantalla de televisión en una computadora, todo a través de una simple conexión por cable. A pesar de los esfuerzos que se han hecho sobre este particular, la propuesta no ha terminado de cuajar. Sin embargo, se espera que en el futuro el mercado para teléfonos de gama alta crezca y adopte esta nueva forma de hacer tecnología, mediante la creación de aplicaciones universales.
- Computadoras de bolsillo: Aunque el concepto ya existe, se espera que estas computadoras reduzcan su diseño hasta llegar a ser similares a un pendrive. La idea principal de esta propuesta es que al conectar el aparato de reducido tamaño a una pantalla, ésta puede funcionar tal y como una computadora.
- Computadoras holográficas: Sin duda es un proyecto ambicioso. Sin embargo, en la actualidad algunas empresas y universidades se encuentran desarrollando proyectos que permitirán modificar los ya existentes cascos de realidad aumentada hasta convertirlos en dispositivos holográficos, colocando la tecnología literalmente en manos de los usuarios.
- Computadoras cuánticas: El proyecto a futuro implica la masificación de esta tecnología, la cual permite el procesamiento de gran cantidad de datos en un mínimo tiempo. Hoy en día, parte de este pensamiento se aplica en inteligencia artificial, donde se procesan datos a través de cálculos muy complejos.
- Computadoras multipresenciales: Con el paso de los años 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, orientados hacia el aumento de la productividad y capaces de satisfacer las necesidades del momento.
Formatos de datos
Los principales formatos de datos que emplean las microcomputadoras son los bits, los bytes y los caracteres.
Un bit es la unidad de información más pequeña que posee una microcomputadora, a partir de la cual se crean cantidades más grandes de información. La agrupación de varios bits permite la representación de información.
Mientras que los bytes son la unidad práctica, mediante los cuales se mide la capacidad de memoria aleatoria y de almacenamiento permanente de las microcomputadoras. Un byte contiene 8 bits, y sirve para representar todo tipo de información, incluyendo los dígitos del 0 al 9 y las letras del alfabeto.
En general, el diseño de las microcomputadoras les permite entender el lenguaje de los bytes. De esta manera, puede medir mayores cantidades de información a partir de los kilobytes, megabytes y gigabytes.
Por su parte, un carácter es una letra, número, signo de puntuación, símbolo o código de control, no siempre visible en pantalla o en papel, a través del cual se almacena y se transmite información electrónicamente.
Finalmente, para poder comprender mejor el concepto de bits y bytes, es importante mencionar que un bit es la unidad fundamental de un sistema binario, el cual contiene únicamente dos valores (0 y 1). Mientras que el sistema decimal contiene diez dígitos (del 0 al 9) y el hexadecimal, 16 caracteres que van desde el 0 al 9 y desde la letra A hasta la F.
Conclusiones
Vistos cada uno de los detalles referentes a la definición, origen, evolución, características, y demás aspectos de las microcomputadoras, se tienen las siguientes conclusiones:
- La unidad central de proceso de cualquier microcomputadora es el microprocesador.
- Las microcomputadoras están compuestas por el microprocesador, una memoria y una serie de componentes de entrada y salida de información.
- Deben su origen a la necesidad de crear ordenadores de menor tamaño.
- La evolución de las microcomputadoras es consecuencia directa de los avances de la tecnología.
- Su arquitectura es clásica y su diseño es compacto.
- Las microcomputadoras son capaces de realizar cálculos matemáticos y operaciones lógicas, a través del seguimiento y ejecución de instrucciones.
- El formato de instrucciones indica el direccionamiento de cada operando presente en la instrucción.
- Las microoperaciones son las responsables del reordenamiento de las instrucciones y de la ejecución secuencial de un programa.
- Mediante la temporización, la microcomputadora logra coordinar los eventos del bus interno.
- La decodificación es el proceso mediante el cual se interpretan las instrucciones.
- El hardware está conformado por los dispositivos de entrada y de salida, la unidad central de procedimiento, la memoria y los dispositivos de almacenamiento.
- Los principales dispositivos de entrada de información son: el teclado, el ratón, la cámara de vídeo, el lector óptico, el micrófono, entre otros.
- Entre las principales unidades de salida están: la impresora, el sistema de sonido, el modem.
- La unidad central de procesamiento es la responsable de realizar las operaciones lógicas y matemáticas, como consecuencia de la interpretación y ejecución de las instrucciones.
- El coprocesador es la parte lógica del microprocesador.
- La memoria caché es una memoria rápida que acorta el tiempo de respuesta del microcomputador.
- Los registros son áreas de almacenamiento temporal que contienen datos.
- El bus interno conecta los elementos del sistema tanto de manera interna como externa.
- La memoria almacena los datos y los programas de forma temporal, antes de que sean ejecutadas por el microprocesador.
- La memoria RAM es la memoria interna de las microcomputadoras. Consta de la memoria operativa y la memoria de almacenamiento.
- La memoria ROM contiene el sistema operativo de las microcomputadoras, donde se almacenan los microprogramas que contienen las instrucciones complejas.
- Los principales dispositivos de almacenamiento son: el disco duro, la unidad óptica, el CD-ROM, el DVD, y otros.
- Las microcomputadoras se dividen en computadoras de escritorio y computadoras portátiles.
- Entre las microcomputadoras actuales se encuentran las computadoras de escritorio, las computadoras portátiles, las tabletas, las laptops, los asistentes personales digitales y los teléfonos inteligentes, entre otros.
- Las microcomputadoras del futuro son: las tabletas híbridas, los teléfonos con conexión a televisores, las computadoras de bolsillo, las computadoras cuánticas, las computadoras holográficas, etc.
- Las microcomputadoras utilizan los bits, los bytes y los caracteres para el almacenamiento de la información.