Los dos componentes principales de una computadora son: hardware y software.
Hardware es el equipo físico o los dispositivos asociados con una computadora. Sin embargo, para ser útil una computadora necesita además del equipo físico, un conjunto de instrucciones dadas.
El conjunto de instrucciones que indican a la computadora aquello que deben hacer se denomina software o programas y se escriben por programadores.
Una red consta de un número de computadoras conectadas entre sí directamente o a través de otra computadora central (llamada servidor), de modo que puedan compartir recursos tales como impresoras, unidades de almacenamiento, etc., y que pueden compartir información.
Una red puede contener un núcleo de PC, estaciones de trabajo y una o más computadoras grandes, así como dispositivos compartidos como impresora.
La mayoría de las computadoras, grandes o pequeñas, están organizadas como se muestra en la Figura.
Una computadora consta fundamentalmente de cinco componentes principales: dispositivos de entrada; dispositivos de salida; unidad central de proceso (CPU) o procesador (compuesto de la UAL, Unidad Aritmética y Lógica y la UC, Unidad de Control); la memoria principal o central; memoria secundaria o externa y el programa.
Si a la organización física de la Figura se le añaden los dispositivos para comunicación exterior con la computadora, aparece la estructura típica de un sistema de computadora que, generalmente, consta de los siguientes dispositivos de hardware:
• Unidad Central de Proceso, (CPU, Central Processing Unit).
• Memoria principal.
• Memoria secundaria (incluye medios de almacenamiento masivo como disquetes, memorias USB, discos duros, discos CD-ROM, DVD…).
• Dispositivos de entrada tales como teclado y ratón.
• Dispositivos de salida tales como monitores o impresoras.
• Conexiones de redes de comunicaciones, tales como módems, conexión Ethernet, conexiones USB, conexiones serie y paralelo, conexión Firewire, etc.
Las computadoras sólo entienden un lenguaje compuesto únicamente por ceros y unos. Esta forma de comunicación se denomina sistema binario digital y en el caso concreto de las máquinas computadoras, código o lenguaje máquina.
Este lenguaje máquina utiliza secuencias o patrones de ceros y unos para componer las instrucciones que posteriormente reciben de los diferentes dispositivos de la computadora, tales como el microprocesador, las unidades de discos duros, los teclados, etc.
La Figura muestra la integración de los componentes que conforman una computadora cuando se ejecuta un programa; las flechas conectan los componentes y muestran la dirección del flujo de información.
El programa se debe transferir primero de la memoria secundaria a la memoria principal antes de que pueda ser ejecutado. Los datos se deben proporcionar por alguna fuente. La persona que utiliza un programa (usuario de programa) puede proporcionar datos a través de un dispositivo de entrada.
Los datos pueden proceder de un archivo (fichero), o pueden proceder de una máquina remota vía una conexión de red de la empresa o bien la red Internet.
Los datos se almacenan en la memoria principal de una computadora a la cual se puede acceder y manipular mediante la unidad central de proceso (CPU).
Los resultados de esta manipulación se almacenan de nuevo en la memoria principal. Por último, los resultados (la información) de la memoria principal se pueden visualizar en un dispositivo de salida, guardar en un almacenamiento secundario o enviarse a otra computadora conectada con ella en red.
Uno de los componentes fundamentales de un PC es la placa base (en inglés, motherboard o mainboard) que es una gran placa de circuito impreso que conecta entre sí los diferentes elementos contenidos en ella y sobre la que se conectan los elementos más importantes del PC: zócalo del microprocesador, zócalos de memoria, diferentes conectores, ranuras de expansión, puertos, etc.
Los paquetes de datos (de 8, 16, 32, 64 o más bits a la vez) se mueven continuamente entre la CPU y todos los demás componentes (memoria RAM, disco duro, etc.).
Estas transferencias se realizan a través de buses.
Los buses son los canales de datos que interconectan los componentes del PC; algunos están diseñados para transferencias pequeñas y otros para transferencias mayores. Existen diferentes buses siendo el más importante el bus frontal (FSB, Front Side Bus) en los sistemas actuales o bus del sistema (en sistemas más antiguos) y que conectan la CPU o procesador con la memoria RAM.
Otros buses importantes son los que conectan la placa base de la computadora con los dispositivos periféricos del PC y se denominan buses de E/S.